Методы повышения эффективности централизованных систем теплоснабжения

Понимание проблемы, вынесенной во вступление к данной статье, нарастает в сознании специалистов, простых граждан и государственных менеджеров. Но лишь понимание задачи эффективного использования энергии не является достаточным основанием для появления положительной динамики в её решении. Нужно чёткое представление — что делать, как делать и, что ещё важнее, для чего делать. Рассматривая задачу повышения эффективности централизованных систем теплоснабжения, в первую очередь, необходимо ответить на главный вопрос: «Что такое эффективность, как и чем её следует измерять?»

В 2011-м году группой учёных была выполнена работа, целью которой являлось определение стоимости владения (инвестиции и содержание) системы централизованного теплоснабжения города от газовой теплоэлектростанции с населением 100 тыс. человек для трёх различных технологических сценариев, результаты расчётов приведены в табл. 1.

Выполненная работа наглядно показывает, что система, построенная по сценарию 1, требует самых больших инвестиций и затрат на содержание. Более всего участников рабочей группы поразил вывод (открытие), что инвестиции, необходимые для строительства системы по сценарию 3, на 10 % меньше, чем по сценарию 1. Под сценарием 1 скрывалась система, аналогичная Москве в при

ведённых условиях, под сценарием 2 — Рига, под сценарием 3 — Копенгаген.

Ещё один наглядный пример — в Москве температурный график на вводе в дом (в котором я живу) составляет примерно 90/70 °C, и тепловая энергия, потреблённая за расчётный период:

Q = m(20Δt), (1)

где m — масса теплоносителя; Δt — разность температур.

А в городе Копенгаген температурный график (режим) составляет приблизительно 120/40 °C, следовательно, то же самое количество тепловой энергии Q составит величину:

Q = 0,25m(80Δt). (2)

Из формулы (2) наглядно видно, что для транспортирования одинакового количества тепловой энергии в Копенгагене используется в четыре раза меньше теплоносителя по сравнению с Москвой.

Продолжаем далее. Теплоноситель сам по трубопроводам не течёт, его двигают насосы, которые потребляют электрическую энергию. Формула потребления электрической энергии насосами:

N = ηm³, (3)

где η — гидравлическое сопротивление системы.

Из формулы (3) при условии равенства сопротивлений следует, что в Москве для переноса того же количества тепловой энергии используется в 64 раза больше электрической энергии, чем в датской столице.

Так как сопротивление системы мы приняли одинаковым, то, учитывая, что в Копенгагене в четыре раза меньший расход теплоносителя, трубопроводы получаются в два раза меньшего диаметра: D = √m, (4)

где D — диаметр трубопровода.

Во-первых, трубы меньшего диаметра дешевле, соответственно, дешевле задвижки, фильтры, теплосчётчики и прочее оборудование, что наглядно показано в табл. 1. Во-вторых, это приводит к снижению потерь тепловой энергии опять же в два раза:

q = SKΔt, (5)

где q — потери тепловой энергии; S — площадь трубопровода, которая пропорциональна диаметру; K — коэффициент теплопередачи; Δt — разность температур теплоносителя и воздуха.

Универсальным мерилом эффективности у экономистов является рубль (денежный эквивалент), но, когда мы оцениваем эффективность монополиста, цена на товар которого назначается не по рыночным законам, использовать рубль как мерило эффективности некорректно. Нужны иные показатели эффективности, не зависящие от назначенной цены на товар. В централизованном теплоснабжении такими показателями эффективности (назовём их далее «натуральными») являются:

• количество энергии, перенесённое одной тонной теплоносителя (показатель эффективности переноса тепловой энергии теплоносителем), Гкал/т;
• скорость движения теплоносителя в трубопроводе (показатель эффективности загрузки трубопровода), м/с;
• приведённые потери тепловой энергии при транспортировании (показатель эффективности теплоизоляции трубопроводов), Вт/(м²·°С).

Достаточно знать три этих натуральных показателя энергоэффективности, чтобы сравнить конкретную систему теплоснабжения с системами других городов, а также во временном горизонте, и на основе этого сравнения делать вывод о направлении вектора изменений системы в разрезе энергоэффективности.

Универсальным мерилом эффективности у экономистов является рубль (денежный эквивалент), но, когда мы оцениваем эффективность монополиста, цена на товар которого назначается не по рыночным законам, использовать рубль как мерило эффективности, как минимум, некорректно. Нужны иные показатели эффективности, не зависящие от назначенной цены на товар

Обращаю внимание, что для получения первого показателя достаточно иметь данные с теплосчётчика, установленного на выходе источника за рассматриваемый период.

Как вычислять другие показатели, подробнее изложено в электронной книге автора «Централизованное теплоснабжение. Проектируем эффективность».

Какие следует сделать выводы из вышесказанного? Технология транспортирования тепловой энергии имеет свои особенности — так, при более сильном охлаждении теплоносителя в обратном трубопроводе (увеличении разности температур) уменьшаются транспортные потери, и снижается потребление электрической энергии на работу циркуляционных насосов. Отсюда можно сформулировать следующие постулаты:

1. Первый закон энергоэффективности централизованного теплоснабжения — чем больше разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, тем выше энергоэффективность централизованной системы теплоснабжения.

2. Проблема не в использовании такого инструмента, как увеличение разности температур, повышения эффективности кроется в том, что сильнее охладить теплоноситель может потребитель, а экономический эффект получает поставщик. Для понимания этого рассмотрим ещё один наглядный пример в табл. 2 (температура на улице составляет -20 °C).

3. Потребитель может снизить температуру в обратном трубопроводе (с 70 °С до 50 °C) путём увеличения поверхности (площади) отопительных приборов, но возникший эффект в виде снижения тепловых потерь (10 %) и экономии электроэнергии на работу сетевых насосов (от 50 до 87,5 %) полностью достанется поставщику тепловой энергии.

Кроме натуральных показателей энергоэффективности систем теплоснабжения, интересны следующие экономические показатели поставщика тепловой энергии:

• цена гигакалории / цена гигакалории средневзвешенная по стране;
• стоимость первичного источника энергии (газ/уголь) / валовая выручка;
• фонд оплаты труда (ФОТ) / валовая выручка;
• средняя зарплата / средняя зарплата в регионе;
• ремонты / валовая выручка;
• инвестиции / валовая выручка;
• прибыль / валовая выручка;
• налоги / валовая выручка.

Эти показатели важны для анализа обоснованности затрат при формировании (или утверждении) цены на тепловую энергию.

Вернёмся к задаче получения максимальной разности температур теплоносителя в соответствии с предложенным законом энергоэффективности.

Каким же образом простимулировать потребителя к максимальному охлаждению температуры теплоносителя в обратном трубопроводе?

Существует эффективный механизм, используемый за рубежом, в виде четырёхступенчатых тарифов, позволяющий сформировать консенсус интересов сторон и стимулирующий эффективное потребление ресурсов:

1. 1-я ступень. 30 % бюджета поставщика формируется за счёт фиксированной оплаты (плата абонентская или за мощность) [руб/м²] площади отапливаемого помещения. Эта часть оплаты позволяет учесть интересы поставщиков тепловой энергии и существенно снизить их сопротивляемость желаниям потребителя экономить ресурс.

2. 2-я ступень. 40 % бюджета поставщика формируется за счёт переменной оплаты [руб/Гкал] на основе показаний теплосчётчиков. Эта часть оплаты позволяет учесть интересы потребителей, желающих экономить тепловую энергию.

3. 3-я ступень. 30 % бюджета поставщика формируется за счёт переменной оплаты [руб/м³] расхода теплоносителя. Эта, пожалуй, самая важная ступень тарифа позволит учесть интересы потребителей желающим экономить (простимулирует желание потребителей модернизировать существующее у них инженерное оборудование) за счёт снижения расхода теплоносителя (путём большего охлаждения теплоносителя) и совместит с интересами поставщиков, у которых снизятся транспортные потери тепловой энергии и уменьшится потребление электроэнергии сетевыми насосами, соответственно. Снижение расходов теплоносителя позволит снизить перепад давлений в сетях и, как следствие, приведёт к увеличению срока эксплуатации трубопроводов и к лучшему теплоснабжению конечных потребителей. Но, самое главное, применение такой ступени тарифа позволит экономически обосновать модернизацию системы теплопотребления у потребителя (установку индивидуальных тепловых пунктов, поквартирного регулирования, автоматики и т.д.).

Ведь нельзя же создать бизнес-план, в котором источником возврата инвестиций будет являться отсутствие штрафов за нарушение режимов теплопотребления, а ведь именно с помощью системы штрафов сегодня пытаются заставить потребителя соблюдать температуру теплоносителя в обратном трубопроводе. Другое дело, когда в результате технологического перевооружения здание станет отапливаться по новому температурному графику 90/50 °С против прежнего 90/70 °С (табл. 2). Расходуя теплоносителя в два раза меньше, при том же потреблении тепловой энергии потребитель получит экономический эффект с учётом предлагаемой системы тарифов в размере 15 % [(30/2) %].

А со стороны поставщика такая экономия потребителем может только приветствоваться, так как она приведёт к соответствующей экономии у поставщика.

4. 4-я ступень — ± KQ(ΔT_ср - ΔT_п), где Q — количество тепловой энергии, потреблённой за рассматриваемый период; ΔT_ср — среднее значение разности температур у потребителя в рассматриваемый период; ΔT_п — среднее значение разности температур по всем потребителям данной сети в рассматриваемый период; К — коэффициент (тариф) в рублях. Это дополнительная мотивирующая ступень, которая уменьшает или увеличивает величину платы потребителей за эффективное (неэффективное) охлаждение теплоносителя. Она позволит простимулировать интересы потребителей, желающих экономить (подстегнёт желание потребителей модернизировать существующее у них инженерное оборудование), и одновременно наказать рублём потребителей, не проводящих мероприятий по более эффективному охлаждению теплоносителя. Важно, что эта ступень никак не скажется на объёмах финансовых поступлений поставщику тепловой энергии, в среднем выручка поставщика не изменится, то есть одни потребители будут получать экономический эффект за счёт других. Размер (тариф) оплаты по данному платежу должна составлять от 2 до 3 % величины тарифа за тепловую энергию, что, например, при разности «дельт» (ΔT_ср - ΔT_п) = 10 °С составит 8-12 % «поощрения» в деньгах.

К методам государственного управления эффективностью централизованного теплоснабжения следует отнести:

1. Система показателей энергоэффективности.

2. Стимулирующие тарифы.

3. Стимулирующая система ценообразования — справедливая цена на энергоресурсы.

4. Нормы, стимулирующие энергоэффективность.

5. Стимулирующее налогообложение — налог на «неверные» технологии и налог на неэффективное потребление энергии.

6. Система учёта потребления энергоресурсов.

7. Фонды энергосбережения — финансирование от стимулирующего налогообложения, инвестирование в энергоэффективность и контроль соблюдения показателей энергоэффективности.

Рассмотрев первые два метода, предлагаю далее проанализировать важнейший вопрос — ценообразования.

Общепризнанно, что наибольшая экономическая эффективность достигается в условиях действия конкурентного рыночного механизма.

Цель государства в рыночной экономике — создавать условия свободного функционирования рынка, то есть конкуренция должна обеспечиваться везде, где возможно, а регулирующее воздействие государства — везде, где необходимо. При этом, создавая механизмы воздействия, государство должно находить критерии, по которым следует объективно оценивать эффективность работы «регулируемого» предприятия (то есть монополиста).

Одна из функций, выполняемых рынком, заключается в объективном сравнении товаров разных производителей (через здоровые интересы покупателей) и покупке товара у того, кто предлагает более низкую цену (при сопоставимом качестве). Как правило, такой производитель и является наиболее эффективным. То есть рынок сравнивает эффективность разных производителей и, при равных количественных и качественных показателях товара, отдаёт предпочтение товару, более доступному по цене.

Задача государства в таком случае — контролировать достаточность конкуренции на рынке, создавать стройные правила по объективному количественному учёту и измерению товара и правила (требования) по качественным характеристикам товара. При выполнении государством этих функций возникает цивилизованный рынок, на котором выигрывает оптимальный и эффективный производитель.

На монополистическом рынке (наш случай — производство тепловой энергии) покупатель не может выбирать поставщика товара, а в существующей ситуации конечный потребитель (владелец квартиры), зачастую не может прямо влиять и на количество потреблённого товара. Государство обязано создать условия для появления у покупателя возможности приобретать столько товара, сколько ему нужно, а не столько, сколько его хочет продать поставщик. Безусловно, государство должно создать условия для появления инструмента, позволяющего устанавливать справедливую цену на товар, произведённый монополистом. Такой инструмент может стать объективным, только если созданы условия, при которых монополист будет заинтересован снижать свои затраты (стоимость топлива, фонд оплаты труда, накладные расходы и пр.). Мотив снижать издержки и затраты возникнет у монополиста только при условии сохранения у него дополнительной прибыли, получаемой в результате оптимизации своих затрат.

Государственный контроль цен и их регулирование выполняется для ограничения негативных последствий монополистической деятельности. Целью государства при контролировании ценообразования товара, произведённого монополистом, является предоставление обществу товара или услуги по некой «справедливой» цене, а не сам контроль прибыли монополиста и/или себестоимости его работ. Ограничивая монополисту прибыль, государство делает как минимум две ошибки — снижает инвестиционную привлекательность монополиста и уменьшает его возможную инновационную деятельность.

Контролируя расходы и ограничивая прибыль монополиста, государство совершает ещё и третью ошибку — оно стимулирует рост затрат у монополиста. Естественное желание любого бизнеса получить максимальную прибыль, и, если нельзя получить её напрямую в компании-монополисте, всегда можно создать аффилированное «ООО», которое «оказывает услуги» монополисту. Уверен, вы догадались, кому будет принадлежать такое «ООО», и по какой цене оно будет «оказывать услуги». Подтверждением правоты изложенного является деятельность, которой сегодня в основном заняты экономические службы монополистов — они собирают доказательства, чтобы обосновать собственные затраты. А в компаниях, работающих на конкурентном рынке, экономические службы заняты поиском внутренних резервов к снижению затрат и повышением эффективности компании. Налицо перекос в существующей сегодня системе ценообразования на товар у монополиста.

Ошибки проводимой сегодня государственной ценовой политики в части ограничения прибыли естественных монополий приводят к следующему:

• снижению инвестиционной привлекательности монополиста;
• уменьшению инновационной деятельности монополиста;
• заинтересованности монополиста в росте затрат.

Повторюсь — зачем обществу в лице государства нужно контролировать монополистический бизнес? Чтобы монополист поставлял товар по «справедливой» цене! При чём же тогда контроль прибыли или расходов монополиста, ведь цель другая? Если бы государство научилось определять «справедливую» цену на произведённый монополистом товар, то, заставив монополиста реализовывать товар по этой «справедливой» цене, не было бы необходимости тратить усилия на контроль его прибыли и затрат.

Представим, что наше государство установило рекомендованную цену на товар, произведённый монополистом (установление рекомендательных цен по важнейшим видам продукции имеет место в некоторых странах, например, в США и Японии). Допустим, что рекомендованная правительством цена на тепловую энергию на 2015-й год устанавливается в размере 1000 рублей за гигакалорию. При этом для тех теплоснабжающих организаций (назовём их «эффективными монополистами»), которые установят цену на тепловую энергию менее чем 950 рублей (более 5 % снижения), не требуется показывать свою прибыль и обосновывать затраты. Те же, кто пожелает установить цену от 950 до 1000 рублей (назовём их «среднеэффективными монополистами») должны продекларировать свои затраты и прибыль, а государство может проверить обоснованность этих затрат и скорректировать цену исходя из результатов проверки. Ну, а те, кто захочет установить цену выше 1000 рублей («неэффективные монополисты»), должны пройти процедуру, аналогичную сегодняшней, чтобы доказать обоснованность своих затрат и уровень прибыльности. Через год после введения подобного механизма, собрав статистику цен по стране, сложившуюся за предыдущий год, и рассчитав средневзвешенную цену, можно утверждать её как рекомендованную цену на следующий год.

Предлагаемый механизм ценообразования имеет конкретные достоинства — он снижает «администрирование» (не нужно контролировать ту группу монополистов, которые назначат цену за тепловую энергию ниже рекомендованной) и позволяет эффективному монополисту получать большую прибыль, то есть стимулирует его повышать и повышать свою эффективность.

Почему подобные простые и эффективные механизмы до сих пор не возникли в современной России? Причина кроется в том, что при подготовке методик по определению цен на монополистические товары государство в качестве экспертов привлекает в основном самих монополистов и их сотрудников (по привычке со времён СССР). А менеджмент всегда заинтересован в росте затрат (собственных зарплат и т.д.), и понятно, что ограничивать «себя, любимого» менеджмент никак не заинтересован.

Без понимания, что такое эффективность конкретной отрасли, как её измерять, какими методами или инструментами ею управлять, невозможно найти оптимальные управленческие решения и не следует рассчитывать на ожидаемые результаты

Задача государства — создать такой механизм, при котором интересы собственников, монополиста и общества совпадут (будет иметь место консенсус), то есть механизм, при котором цены на тепловую энергию будут «справедливыми», а отрасль станет эффективной.

Любой менеджер (и государство в том числе) внедряя механизмы регулирования, заинтересован получить инструменты контроля, позволяющие ему «держать руку на пульсе». Таким инструментом должен стать набор экономических показателей конкретного монополиста.

Например, если монополист просит утвердить цену за гигакалорию больше рекомендованной, но по всем экономическим показателям он относится к группе эффективных монополистов, а его неэффективность определяется только повышенным показателем затрат на топливо, то проверке достаточно подвергнуть только затраты на топливо.

Массой примеров доказано, что неэффективность любого предприятия (или государства) определяется не национальными особенностями и традициями народов, а умением менеджеров построить эффективное производство (или государство). Без понимания, что такое эффективность конкретной отрасли, как её измерять, какими методами или инструментами ею управлять, невозможно найти оптимальные управленческие решения и не следует рассчитывать на ожидаемые результаты.

Мы рассмотрели три метода управления эффективностью централизованных систем теплоснабжения, остальные методы автор планирует изложить во второй части статьи.

Методы повышения эффективности централизованных систем теплоснабжения. Часть II