14	Электрические станции, 2001, ¹ 11

ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

О методах распределения затрат на ТЭЦ1

Славина Н. А., èíæ., Косматов Э. М., êàíä.òåõí.íàóê, Барыкин Е. Е., èíæ.

Санкт-Петербургский государственный технический университет – Ленэнерго

Вопрос разделения затрат энергоснабжающей организации между электрической и тепловой энергией приобретает существенное значение в условиях постепенного перехода к функциониро­ ванию региональных (потребительских) рынков электрической и тепловой энергии. В настоящее время существующие способы разделения затрат между электроэнергией и теплом не позволяют оценить возможности производителей тепла кон­ курировать друг с другом. Дискуссия по распреде­ лению затрат между производством на ТЭЦ элект­ рической и тепловой энергии длится 75 лет. На IV Всесоюзном теплотехническом съезде, проходившем в 1928 г. в составе I Всесоюзного энергетиче­ ского съезда, отмечено, что особое внимание дол­ жно быть уделено комбинированному производст­ ву обоих видов энергии при правильной тарифи­ кации отпускаемой энергии [1].

В новых экономических условиях расчет тари­ фов обоих видов энергии стал одним из барьеров на пути повышения эффективности использова­ ния топлива в энергосистемах за счет теплофика­ ции. Иначе, повышенные тарифы на тепловую энергию электростанций приводят к искажению конкуренции производителей тепла на потребите­ льском рынке, уменьшению на ТЭЦ выработки электроэнергии на тепловом потреблении, что в конечном итоге снижает эффективность использо­ вания топлива в народном хозяйстве. В этой связи исследуются методы распределения затрат между видами энергии и, следовательно, расчета тарифов на энергию, отпускаемую от ТЭЦ.

Решение задачи разделения затрат на произ­ водство электрической и тепловой энергии воз­ можно двумя путями:

разделение затрат пропорционально расходу топлива;

установление тарифов в соответствии с усло­ виями конкурентного рынка тепловой энергии.

Попытка обеспечить конкурентоспособность ТЭЦ с локальными источниками тепла на рынке тепловой энергии только за счет уменьшения рас­ хода условного топлива, относимого на производ­ ство тепла, при той же структуре топлива влечет за собой увеличение удельных расходов условного топлива на производство электроэнергии до значе­ ний, превышающих удельные расходы на КЭС.

1 В порядке обсуждения. Р е д .

ТЭЦ заведомо становятся неконкурентоспособными с ГРЭС по топливной экономичности произ­ водства электроэнергии. Иной подход основан на перераспределении прибыли и части затрат между электрической и тепловой энергией при заданном способе распределения расхода топлива между ви­ дами энергии. Он позволяет получить сопоставимые оценки экономичности разных ТЭЦ по удельным расходам топлива и себестоимости, учесть в та­ рифах рыночную конъюнктуру и определить эффек­ тивность производства каждого вида энергии [2].

Разделение затрат между видами энергии про­ порционально расходу топлива обладает опреде­ ленной долей условности, так как вопрос выделения доли топлива, использованного для получения того или иного вида энергии в теплофикационных циклах, сам по себе представляет сложную задачу. Это следует из анализа существующих и представленных в òàáë. 1 физических и экономических ме­ тодов решения этой проблемы.

Результаты использования методов разделения затрат на топливо между тепловой и электриче­ ской энергией можно оценить на примере расчета удельных расходов условного топлива на отпуск электрической и тепловой энергии [10] (òàáë. 2).

Данные òàáë. 2 рассчитаны для условной ТЭЦ с составом оборудования: три энергоблока типа Т-180-210-130 с пылеугольными котлами Е-670-140

èдевять водогрейных пылеугольных котлов типа КВТК-100. Ограниченное число методов, приведенных в òàáë. 2, связано с отсутствием в литера­ туре данных об удельных расходах условного топ­ лива на отпуск тепла и электроэнергии по всем рассмотренным методам. Как видно из данных òàáë. 2, выбор метода, используемого в отечест­ венной энергетике, оказывает существенное влия­ ние на результаты расчетов. Однако в зарубежных странах – свои особенности ценообразования.

Â90-õ годах большой интерес к теплофикации стали проявлять страны Северной Европы и Гер­ мания. Наибольших успехов в данном направле­ нии к настоящему времени добилась Дания. Если в 1986 г. приблизительно одна треть всей потреб­ ности тепла в Дании удовлетворялась за счет сис­ тем централизованного теплоснабжения, то в на­ стоящее время эта доля составляет около 50%, как

èв Финляндии, имеющей 40-летнюю историю теплофикации [11, 12]. Датские энергетики откро­ венно заявляют, что именно пример России под-

	Электрические станции, 2001, ¹ 11				15
					Ò à á ë è ö à 1
		Методы распределения затрат на ТЭЦ
	Метод	Сущность метода	Вид энергии, на	Преимущества	Недостатки метода
			который относится
				метода
			экономия
		Технические (термодинамические) методы
		Предполагает приведение			Не учитывает различных ка­
					честв электроэнергии и тепла.
		электро- и теплоэнергии к од­
					Не удовлетворяет принципу –
		ним единицам измерения и
	А – “физический”		Электроэнергия	Простота расчета	стоимость тепла должна быть
		деление расхода топлива про­
		порционально полученным			тем ниже, чем ближе темпера­
					тура рабочего тела к темпера­
		величинам
					туре окружающей среды [3]
				Базируется на	Рост удельного расхода топ­
		Основан на эксергетическом			лива на отпуск электроэнер­
				втором законе
		балансе ТЭЦ и разделении			гии и уменьшение удельного
				термодинамики и
	B – эксергетический	расхода топлива в соответст­	Тепло		расхода на отпуск тепла ниже
		вии с отношением электро­		позволяет полу­	физического эквивалента теп­
				чать технически
		энергии к уменьшению эксер­		обоснованные	ла 142,9 кг/Гкал. КПД произ­
		гии теплоносителя			водства теплоты с горячей во­
				выводы
					дой составляет 214 – 260% [4]
		Опирается на эксергетиче­			Использует сложную схему
			Экономия не мо­	Использованы	расчетов. Ошибки от пропор­
		ский анализ системы, но дает
	“Рациональный”		жет быть отнесе­	положения эксер­	ционально вычитаемых долей
		схему разделения расхода	íà íà îäèí âèä	гетического мето­	экономии усугубляются не­
		топлива, отличную от эксер­
			энергии	äà	корректностью определения
		гетического метода
					самой экономии [5]
		Предусматривает распределе­	Промежуточные	На показателях	Расход условного топлива на
		ние затрат пропорционально	результаты меж­	удельного расхо­	производство теплоты
	C – нормативный (“комп-	расходу топлива при выработ-	ду методами (от­	да топлива сказы-	147,4 кг/Гкал соответствует
	ромиссный”)	ке того же количества энергии	сюда название –	вается режим ис­	КПД получения отработавше-
		в раздельной схеме. Метод	“компромис-	пользования теп­	го тепла, равному 97% (почти
		включен в нормативные мате-	ñíûé”)	лофикационной	100%)
		риалы		мощности ТЭЦ
				Прост в исполь­	Требуется создание информа­
					ционноемкой статотчетности
		Расход топлива принимается		зовании, распре­	по альтернативному варианту
		равным расходу топлива на		деляет выигрыш	энергоснабжения. В основу
	D – метод Вагнера (метод	производство того же количе­	Тепло	от комбинирован­	распределения затрат могут
	“эквивалентной КЭС”)	ства электроэнергии на заме­		ной схемы между	быть положены удельные рас-
		щаемой КЭС		производителями	ходы топлива на КЭС и рай­
				и потребителями	онной котельной (см. норма-
				энергии	тивный метод)
	E – метод, основанный на
	распределении экономии
	топлива пропорционально	–	–	–	–
	отпуску полезной продук­
	öèè
	F – метод “распределения	Экономия топлива от тепло­		Метод не проти­	Условность метода. Наиболее
	экономии топлива по эк­	фикации распределяется меж­	Электроэнергия	воречит законам	близкие показатели по “физи­
	сергии”	ду видами энергии пропорци­		термодинамики	ческому” методу
		онально их эксергии
		Удельный расход топлива на
		производство электроэнергии
		полагается при работе турби-
	Метод Э. К. Аракеляна	ны в конденсационном режи­	–	–	–
		ме, а прирост расхода топлива
		относится на производство
		тепла
		Цена электроэнергии прирав­	Приводит к более	Указывает грани-
		нивается к цене в раздельной	низким ценам на	цы целесообраз­
		схеме с той же величиной	тепло без сниже­	ного применения
		рентабельности. Из планируе­
	Метод “раздельной рента­		ния рентабельно­	ÒÝÖ, äàåò âîç­
	бельности” [6]	мой прибыли с учетом плано­	сти производства	можность уста­	–
		вой общей рентабельности	электроэнергии	навливать научно
		ТЭЦ вычитается выручка от
			ниже рентабель­	обоснованные
		продажи электроэнергии.
			ности КЭС	цены на энергию
		Остаток относится на тепло

	16			Электрические станции, 2001, ¹ 11
				Ò à á ë è ö à 1 ( ï ð î ä î ë æ å í è å )
	Метод	Сущность метода	Вид энергии, на	Преимущества	Недостатки метода
			который относится
				метода
			экономия
		Базируется на разделении			Затруднения с отнесением
		расхода топлива на холостой		Метод – шаг к ре-	расхода топлива на холостой
	Метод В. И. Денисова	ход турбины, производство	–	шению вопроса	ход турбин и расходов элект­
		электроэнергии по конденса­		по разделению	роэнергии на с.н. к конденса­
		ционному и теплофикацион­		затрат	ционному и теплофикацион­
		ному циклам			ному циклам [7]
		Экономические методы
		Тариф на тепло для ТЭЦ			С позиции второго закона тер­
		устанавливается не выше та­
					модинамики основная потеря
	“Рыночный”	рифа котельных, остальные	Тепло	Простота расчета
		затраты относятся на электро­			эксергии происходит в мест-
					ных или районных котельных
		энергию
		В основе – теория оптималь­		Подход примерно	Дифференциальные расходы
		ного планирования В. В. Но­		соответствует эк­	топлива конкретной ТЭЦ в
		вожилова: значение экономи­			значительной мере определя­
	“Экономический”	ческого эффекта в ценах оп­	Тепло	сергетическому	ются показателями энергосис-
				методу распреде­
		тимального плана для наилуч-			темы, которые беспрерывно
		шего варианта новой техники		ления расхода	изменяются и поэтому мало-
				топлива
		равно нулю [8]			надежны [9]

толкнул их к развитию комбинированного произ­ водства энергии [13].

Согласно датским законам любая (как муници­ пальная, так и частная) теплоснабжающая компа­ ния обязана иметь в общегодовом финансовом ба­ лансе равенство доходов и расходов. Если же по окончании года такая компания получила какую­ либо прибыль, то ее бюджет на следующий год должен составляться таким образом, чтобы за счет уменьшения цены на тепло можно было бы ком­ пенсировать эту прибыль, и наоборот.

Совладельцами теплоснабжающей компании в Дании являются через муниципалитет все потре­ бители, которые подключены и пользуются ее сис­ темой. Этим достигается постоянная заинтересо­ ванность компании в повышении эффективности и надежности своих инженерных систем и сетей, а также в снижении цены на поставляемую тепло­ вую энергию.

Поскольку с течением времени цены на различные виды топлива и их доступность могут из­ меняться, датские предприятия – производители

тепла, обладают определенной гибкостью своей организации, связанной с возможностью измене­ ния схемы работы.

Рынок электроэнергии в Дании открыт для свободной конкуренции с 1 января 1998 г. Для децентрализованных и промышленных ТЭЦ уста­ навливается фиксированная цена на электроэнер­ гию, которая соответствует собственным долгосрочным производственным затратам ТЭЦ и включает сэкономленные капитальные затраты ТЭЦ. Для крупных районных ТЭЦ предоставляет­ ся специальная гарантия, которая к 2006 г. должна обеспечить производственный приоритет. Она бу­ дет гарантировать производителю в том случае, если цена на электроэнергию вопреки всем ожида­ ниям окажется ниже затрат самой ТЭЦ на выработку электроэнергии, возможность потребовать, чтобы приоритет был отдан электроэнергии. Од­ нако при этом производитель должен будет отказа­ ться от получения прибыли [13].

В таких странах Европы, как Германия, Фран­ ция и Италия, всю экономию относят к выработке

						Ò à á ë è ö à 2
	Удельный расход условного топлива при распределении затрат на отпуск тепла
	и электроэнергии различными методами
				Метод распределения затрат
	Показатель
		A	B	C	D	E	F
	Удельный расход условного топлива на отпуск:
	электроэнергии, г/(кВт·ч)	243	381	337	285	295	260
	тепла, кг/Гкал	182	72	107	148,5	140,6	169
	электроэнергии от замещаемой КЭС, г/(кВт·ч)	337	337	337	337	337	337
	тепла от замещаемых котельных, кг/Гкал	177	177	177	177	177	177

П р и м е ч а н и е . Обозначение метода соответствует обозначению в табл. 1.

Электрические станции, 2001, ¹ 11	17

тепловой энергии, считая теплоту, отработавшую

âтурбинах, вторичным тепловым ресурсом [14].

ÂГермании соотношения отдельных составля­ ющих затрат на тепловую энергию регулируются государственными органами (земельными комис­ сиями), а не просто рассчитываются на основании материальных затрат. Доля затрат на выработку тепла принимается равной 35 – 50% розничной сбытовой цены, хотя, если эти затраты рассчитать напрямую по материальным затратам, то она мо­ жет быть и больше, и меньше в зависимости от да­ льности транспортирования тепла от ТЭЦ до конечных потребителей, от плотности тепловых на­ грузок и др. Как и в других странах с рыночной экономикой, в Германии использование тарифов со ставками за мощность не только на электро­ энергию, но и на тепло давно стало общепринятой практикой [15].

Наиболее распространенный подход во Фран­ ции и в Скандинавских странах состоит в отнесе­ нии на выработку тепла прироста расхода топлива, который образуется при переходе от конденсаци­ онного режима к теплофикационному при неиз­ менной электрической мощности, т.е. подобно ме­ тоду Э. К. Аракеляна.

ÂФинляндии принят метод, аналогичный “нормативному”.

ÂСША применяется метод сэкономленных за­ трат, тождественный методу “эквивалентной КЭС”. В 1978 г. был введен закон PURPA (Public Utility Regulatory Policies Act), согласно которому электроэнергию, производимую на ТЭЦ или на альтернативных электростанциях (ветровые, солнечные, гидравлические), надо оценивать по сэкономленным затратам на крупных КЭС. Электро­ энергетическая система (utility) обязана покупать электроэнергию от ТЭЦ или альтернативных элек­ тростанций по такой стоимости, которая соответ­ ствует стоимости сооружения и эксплуатации но­ вой мощности в системе. Этот закон считают сей­ час наиболее успешным энергетическим законом в истории США. Он обеспечил значительную эконо­ мию топлива, ускорил постройку новых ТЭЦ и альтернативных электростанций [16].

Главное, что отличает подход зарубежных стран в ценообразовании, – это свобода произво­ дителей в отнесении затрат на любой вид энергии. Зачастую деление топлива между производством разных видов энергии за рубежом не связано с це­ нообразованием, а цены на поставку тепла и элек­

троэнергии формируются в рамках договорных отношений.

На основании анализа данных òàáë. 1, 2 и осо­ бенностей подхода к ценообразованию за рубежом целесообразно устанавливать тарифы на энергию ТЭЦ с учетом конъюнктуры, складывающейся на рынках электрической и тепловой энергии. Для дальнейшего успешного развития теплофикации требуется разработка рациональных тарифов на тепло, стимулирующих экономически как произ­ водителей, так и потребителей тепла.

Список литературы

1.Горшков А. С. О недостатках эксергетического подхода к оценке работы ТЭЦ. – Электрические станции, 1990, ¹ 8.

2.Денисов В. И. ТЭЦ на рынках электрической и тепловой энергии. – Электрические станции, 2000, ¹ 7.

3.Денисов В. Е., Кацнельсон Г. Г. О преимуществах эксерге­ тического подхода к оценке работы ТЭЦ. – Электриче­ ские станции, 1989, ¹ 11.

4.Петров И. М. Отклик на статью Ипатова В. Б. – Электри­ ческие станции, 1989, ¹ 11.

5.Пустовалов Ю. В. К дискуссии о методах распределения затрат на ТЭЦ. – Теплоэнергетика, 1992, ¹ 9.

6.Стерман Л. С., Тишин С. Г., Хараим А. А. Сопоставление эффективности комбинированного и раздельного спосо­ бов производства тепла и электроэнергии. – Теплоэнерге­ тика, 1996, ¹ 2.

7.Выренкова С. Г. По поводу статьи Денисова В. И. “Обо­ снование тарифов на электрическую и тепловую энергию ТЭЦ, выводимых на Федеральный (общероссийский) оптовый рынок электрической энергии (мощности)”. – Электрические станции, 2000, ¹ 7.

8.Шицман С. Е. Разнесение затрат на ТЭЦ между электри­ ческой и тепловой энергией. – Электрические станции, 1992, ¹ 6.

9.Пустовалов Ю. В. К дискуссии о методах распределения затрат на ТЭЦ. – Теплоэнергетика, 1992, ¹ 9.

10.Соколов Е. Я. О способах распределения расхода топлива на ТЭС. – Теплоэнергетика, 1992, ¹ 9.

11.Îïûò Дании в области энергосбережения. – Энергосбере­ жение, 1999, ¹ 4.

12.Никкинен Рейо. Энергетическое сравнение систем центра­ лизованного теплоснабжения России и Финляндии. – Теплоэнергетика, 1999, ¹ 4.

13.Инга Т. Мэдсен. Датская модель теплофикации: финансо­ вая и законодательная база ее развития. – Энергетик, 1999, ¹ 11.

14.Малафеев В. А., Пейсахович В. Я. Роль теплоснабжения в энергосбережении и охране окружающей среды. – Энер­ гетик, 1994, ¹ 11.

15.Калуца П., Шурихт В., Малафеев В. Об экономических предпосылках строительства новых ТЭЦ в России. – Энергетик, 1999, ¹ 11.

16.Шаргут Я. Я. Распределение затрат на производство теп­ ла и электроэнергии на ТЭЦ. – Теплоэнергетика, 1994, ¹ 12.