ВведениеКак вид деятельности или, по-современному,

как «сфера бизнеса», разработка схем тепло-снабжения населенных пунктов умерла вместе сзавершением эры социалистического планиро-вания. Те редкие работы, которые были выпол-нены как классические схемы теплоснабжения впоследнем десятилетии прошлого века и в на-чале XXI в., были выполнены скорее «вопреки»,нежели «благодаря», и инициированы теми ру-ководителями городов, которые пришли во«власть» из «энергетики». Их число несопоста-вимо с количеством населенных пунктов в Рос-сии. За последние 17 лет 28 схем теплоснабже-ния легло на полку очередных невостребован-ных проектов.

Некоторый обзор ретроспективы придется, ксожалению, сделать, и, прежде всего, потому,что это, надеемся, позволит выявить те объек-тивные причины существующего положения впланировании развития теплоснабжения, кото-рые могут и должны послужить уроком для буду-щего.

Почему мы перестали разрабатывать схемытеплоснабжения? С нашей точки зрения наибо-лее существенными причинами, в наибольшейстепени повлиявшими на отказ от их разработ-ки, послужили:● падение спроса на теплоту и, зачастую, сни-жение тепловой нагрузки за счет падения про-мышленного производства привело к возникно-вению существенных резервов располагаемойтепловой мощности;● нет спроса на теплоту и тепловую мощность– нет и потребностей в их обеспечении;● нет потребностей в обеспечении спроса –можно использовать существующие мощности(как систем генерации, так и систем транспорта);● при этом существующие резервы предпола-гаются достаточными для будущего развития и,отсюда, нет потребности в дополнительномразвитии;● нет потребности в развитии – нет и заказовна схемы теплоснабжения, основная задача ко-торых и состояла в том, чтобы обеспечить буду-щее развитие.

Логика достаточно проста и отражает естест-венный процесс баланса спроса и предложе-ния. И это процесс, разумеется, объективный.Если вспомнить также, что значительное коли-чество поселений России имело не экономику

развития, а, скорее, экономику «сжатия», то по-нятно, почему отсутствовал спрос на програм-мы развития – нужда была в программах пере-селения. Многие города нуждались скорее впрограммах реабилитации, нежели программахразвития.

Но каковы же последствия? И что мы потеря-ли за 15 лет бездействия?

1. Процедура «заказа» схемы теплоснабже-ния ушла вместе со старой системой управления.

2. Процедура территориального планирова-ния, обеспечивающая планы развития поселе-ния, хоть и существовала в нормативных требо-ваниях, но не подкрепленная законодательно,давала существенные сбои, да и сам план раз-вития поселения отражал скорее «амбиции» ме-стного руководства, чем нес в себе объектив-ную необходимость.

3. И уж точно, вся спонтанно возникающаяпотребность в плане городского развития небыла подкреплена бюджетными инвестициями.

4. И как следствие, перестали существоватьмногие школы разработчиков схем теплоснаб-жения.

Вместе с тем, экономика России стабильнорастет с 1999-2000 гг. За семь лет развития мыпрактически выбрали все существующие резер-вы и вернулись в потреблении тепла и тепловоймощности на уровень 1990 г., а в потребленииэлектроэнергии по некоторым регионам («точ-кам роста») превысили этот показатель. Воз-никла необходимость в понимании того, будетли обеспечен дальнейший рост экономикиадекватным ростом энергетики и, что болееважно, что нужно сделать в энергетике и топли-воснабжении для того, чтобы обеспечить буду-щий рост. И снова возникла потребность в схе-мах теплоснабжения. Но условия существенноизменились.

Во-первых, в США и Странах Европейскогосоюза активно развивалось законодательство ипроцедуры разработки IRP (Integrated ResourcesPlanning – комплексное планирование ресурсов– прим. ред.). В 2000 г. в США был принят закон№ 102-486, требующий разработки IRP для всехучастников процесса энергоснабжения, дейст-вующих на территориях штатов [1], который со-держал описание подробных инструкций и про-цедур разработки энергетических планов. В2006 г. такой план, например, был представленштатом Нью-Йорк [2].

Но

вос

ти т

еп

ло

сна

бж

ен

ия

№ 1

1 (

но

ябр

ь);

20

07

г.

ВН

ИП

ИЭ

НЕ

РГО

ПР

ОМ

10

Кризис «Схем теплоснабжения»или взлет «Энергетического планирования»?К.т.н. В.Н. Папушкин, доцент, заместитель генерального директора по науке,ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», г. Москва

В России в значительной мере нормы форми-рования планов развития энергетики лежат надвух фундаментальных законах, принятых в2004 г. Это ФЗ № 190 от 29.12.2004 г. «Градостро-ительный кодекс» и ФЗ № 210 от 24.12.2004 г. «Обосновах регулирования тарифов организацийкоммунального комплекса». В них установленыдва понятия планов: схема территориальногопланирования и план (программа) реализациисхемы территориального планирования (Градо-строительный кодекс) и Программа комплексно-го развития систем коммунальной инфраструкту-ры (ФЗ-210).

В некотором смысле это две стороны одногои того же. Схема территориального планирова-ния определяет план развития территории, апрограмма комплексного развития определяетнеобходимость и очередность развития комму-нальной инфраструктуры (прежде всего инже-нерной), обеспечивающей план развития терри-тории (точки роста территории) первичными ивторичными энергоресурсами, услугами водо-снабжения и водоотведения и т.д. Таким обра-зом, что же сейчас в свете новых документов«схема теплоснабжения» – муниципальныйэнергетический план, программа комплексногоразвития системы (или систем) теплоснабжения(как одной из систем коммунальной инфраст-руктуры) или все же – «карты (схемы) планируе-мого размещения объектов капитального строи-тельства местного значения, в том числе: объек-тов электро-, тепло-, газо- и водоснабжения вграницах поселения, городского округа» [3]?

Ранее существовавшее определение для«схемы теплоснабжения» заключалось в сле-дующем – «схема теплоснабжения – это пред-проектный документ, в котором обосновывает-ся экономическая целесообразность и хозяй-ственная необходимость проектирования истроительства новых, расширения и реконст-рукции существующих источников тепла и теп-ловых сетей» [4]. Разработанные в схеме теп-лоснабжения предложения являлись исходны-ми документами, на основании которых разра-батывались технические (рабочие) проектыисточников и тепловых сетей. При этом видытоплива, используемые в схеме теплоснабже-ния, утверждались планирующими органами.Схема теплоснабжения и утверждалась плани-рующими органами, в качестве которых высту-пали Госплан СССР и Госпланы Союзных Рес-публик.

Так что же мы делаем в настоящее время:схему теплоснабжения, план комплексногоразвития коммунальной инфраструктуры илимуниципальный энергетический план? Для то-го, чтобы ответить на этот вопрос, рассмотримсовременное содержание схемы теплоснаб-жения.

Существующее положениеОбщий подход для разработки схем и энер-

гетических планов состоит в том, чтобы на на-чальном этапе сформировать некоторые прин-ципы того, чего же мы хотим от энергетическогоплана. Чего мы должны достичь в конце его реа-лизации. Но парадокс заключается в том, чтодля того, чтобы установить в какую точку мыдолжны прийти, необходимо точно знать – гдемы находимся. Для этого необходимо твердоустановить базовое состояние системы. Имен-но поэтому, на первом этапе энергетическогоплана (впрочем, и схемы теплоснабжения тоже)должно быть проведено обследование сущест-вующего состояния систем теплоснабжения натерритории.

Что включает в себя это обследование? Стро-го говоря, обследуя системы теплоснабжения,работающие на территории, мы должны отве-тить на вопросы по всем пунктам того перечнясвойств системы, по которому мы хотим оцени-вать траекторию перехода в будущее состояние.Какие это свойства? Некоторые, характерныедля коммунальных систем были прокомменти-рованы в работе [5]. Подробный перечень зай-мет слишком много места для журнальной ста-тьи, поэтому мы сосредоточимся на главных по-казателях, составляющих «матрицу перехода»:● структура договорных тепловых нагрузок вконечном потреблении и динамика их измене-ния по годам действия предыдущей схемы теп-лоснабжения;● фактические тепловые нагрузки и динамикаих изменения;● структура тепловой мощности и динамика ееизменения;● профиль оборудования источников тепло-снабжения и существующее техническое состо-яние оборудования;● структура тепловых сетей, зоны действия ис-точников теплоснабжения, резервные связимежду магистральными тепловыми сетями и зо-нами действия источников;● анализ частоты инцидентов, технологиче-ских и аварийных отказов систем теплоснабже-ния, продолжительность их устранения;● анализ надежности систем теплоснабженияи соответствие этого показателя нормативному;● фактические и нормативные тепловые поте-ри при транспорте теплоносителя от существу-ющих источников;● покрытие фактических тепловых нагрузок;● анализ климатологических характеристикнаселенного пункта;● структура конечного потребления тепла, ди-намика его изменения по годам действия пре-дыдущей схемы теплоснабжения;● структура и особенности присоединения по-требителей к тепловым сетям;

ВН

ИП

ИЭ

НЕ

РГО

ПР

ОМ

Но

вост

и т

еп

ло

сна

бж

ен

ия

№ 1

1 (

но

ябр

ь);

20

07

г.

11

● режимы отпуска тепла и эффективность цен-трального качественного регулирования отпус-ка тепла на источниках; нормативные графикиизменения температур теплоносителя при цен-тральном качественном регулировании и их со-блюдение;● гидравлические режимы работы тепловыхсетей и эффективность управления гидравличе-скими режимами;● противоаварийные устройства тепловых сетейи эффективность их работы, частота их срабаты-вания и расследования причин срабатывания;

● структура аварийно-восстановительных служби эффективность их работы;● структура потребляемых первичных энерго-ресурсов (топливо), динамика изменения топ-ливно-энергетического баланса (энергетиче-ских нужд) города;● оценка воздействия источников системытеплоснабжения на окружающую среду;● технико-экономические показатели работыисточников, структура себестоимости выработ-ки и отпуска тепла в тепловые сети, технико-экономические показатели работы системтранспорта тепла; структура себестоимоститранспорта и распределения теплоносителя;● определение энергосберегающего потенци-ала, концепция и основные направления совер-шенствования (техническая политика) тепло-снабжения города, населенного пункта.

По поводу того, как и в каком виде собиратьи анализировать эти данные довольно многонаписано. Здесь же мы сосредоточимся наглавном. Нужно представить все данные в эле-ктронных форматах. Но не только в электрон-ных – нужно сформировать некоторое графи-ческое представление о развитии систем теп-лоснабжения. Сделать это можно только в ин-формационно-графических системах (ИГС) –специализированных программных комплек-сах, обеспечивающих не только хранение гра-

Но

вос

ти т

еп

ло

сна

бж

ен

ия

№ 1

1 (

но

ябр

ь);

20

07

г.

ВН

ИП

ИЭ

НЕ

РГО

ПР

ОМ

12

Рис. 1. Фрагмент описания системы теплоснабженияг. Москвы в информационно-графической системе.

Рис. 2. Динамика изменения величины тепловой нагрузки, присоединенной к тепловым сетям разных источников,по мере застройки города Москвы жилыми, общественными и промышленными объектами.

фической и семантической информации, но ипозволяющих решать главные задачи перспек-тивного планирования. Конечно, важно опере-дить какая ИГС будет использована в разработ-ке. Выбор ИГС – важный атрибут. И наш опытпозволяет говорить о трех, наиболее предпо-чтительных для моделирования перспективно-го развития систем теплоснабжения про-граммных комплексах:● ИГС «CityCom-ТеплоГраф» – разработка ком-

пании ИВЦ «Поток»;● «ZuluThermo» – разработка компании «Поли-

терм»;● «TERMIS» – разработка компании «7-

Technologies».Каждый из них имеет свои преимущества.

Но их обсуждение предмет специальной ста-тьи. Например, для г. Москвы была использова-на ИГС «CityCom-ТеплоГраф». Важно, что врамках этого программного комплекса был со-здан топологически связанный образ системтеплоснабжения г. Москвы, содержащий пол-ное описание существующего состояния ис-точников и тепловых сетей. На рис. 1 приведенфрагмент описания системы теплоснабженияг. Москвы.

Все 7 тыс. км тепловых сетей (в однотруб-ном исчислении) описаны с конкретными при-вязками к карте города, содержатся описанияоколо 4 тыс. линейных участков, 8762 тепловыхкамер, 12345 задвижек, также как и 158 основ-ных источников теплоснабжения, обеспечива-ющих 99% всей тепловой нагрузки. Каждый изэтих элементов характеризуется набором па-

раметров, хранящихся в специальной базеданных. Это длина участка, его диаметр, харак-теристика тепловой изоляции, год прокладкиили последнего капитального ремонта, статис-тика отказов и повреждений оборудования ит.д. Всего база данных содержит около 12 млнзаписей.

В результате подобной работы формируетсяпредставление о ретроспективе развития схе-мы теплоснабжения города с момента утверж-дения предыдущей схемы, либо за последниедесять лет ее существования. Это позволит,прежде всего, понять ряд важных моментов (напримере г. Москвы):● как и каким образом изменялась присоеди-ненная к тепловым сетям разных источниковтепловая нагрузка по мере застройки городажилыми, общественными и промышленнымиобъектами (рис. 2);● как и каким образом изменялось потреблениетепла по городу в целом в зависимости от тех жепараметров (или развития и изменения загрузкипромышленных объектов) и т.д. (рис. 3);● как и каким образом обеспечивались топли-вом источники, и какое количество топлива и ка-кого вида было использовано в тот или иной годдля энергетических нужд города (рис. 4).

Не останавливаясь подробно на результатахобследования города, скажем лишь, что все этонеобходимо, прежде всего, для описания базо-вого уровня. Именно такие параметры мы будемотслеживать в дальнейшем по ходу реализациимониторинга схемы теплоснабжения (или энер-гетического плана).

ВН

ИП

ИЭ

НЕ

РГО

ПР

ОМ

Но

вост

и т

еп

ло

сна

бж

ен

ия

№ 1

1 (

но

ябр

ь);

20

07

г.

13

Рис. 3. Динамика изменения величины потребления тепла в целом по г. Москве.

Прогнозы измененийв потреблении энергии

В схеме теплоснабжения мы ориентированы,в основном, на прогнозирование максимально-го теплового потока на территории. Важно оп-ределить какими будут тепловые нагрузки вперспективе. Прогноз всегда сложен и, преждевсего потому, что обеспечивающая энергетика взависимости от его точности будет более илименее экономически эффективна. Если прогнозбудет завышен и следом за завышенным про-гнозом будет построено избыточное количествотепловой мощности, то произойдет ровно то,что произошло в Москве (на 54 тыс. Гкал/ч уста-новленной тепловой мощности приходится32 тыс. Гкал/ч присоединенной тепловой на-грузки). Последствия понятны.

Прогнозы для большого города (больше500 тыс. чел.) и маленького (например, в20 тыс. чел.), конечно, существенно разнятся.Важными являются следующие положения.Первое: прогноз должен быть привязан к тер-ритории (или к элементам территориальногоделения). Второе: вся территория, на котороймы строим перспективную схему теплоснабже-ния, должна быть покрыта сеткой территори-ального деления. Это могут быть планировоч-ные кварталы с жилой и общественной заст-ройкой, территории промышленных зон, рек-реационные зоны, водные территории, дороги,мосты и т.д. Третье: сетка должна быть регу-лярна, а ее границы не должны меняться вовремени. Т.е. вложенные множества болеемелкого деления появляться могут, но границы

Но

вос

ти т

еп

ло

сна

бж

ен

ия

№ 1

1 (

но

ябр

ь);

20

07

г.

ВН

ИП

ИЭ

НЕ

РГО

ПР

ОМ

14

Рис. 4. Динамика использования топлива источниками для энергетических нужд г. Москвы.

Рис. 5. Элементы сетки территориального деленияг. Москвы, разработанной ОАО «Городской кадастр».

Рис. 6. Динамика изменения коэффициента Куртошадля селитебного квартала.

должны быть точно совмещены с границамитерритории.

В Москве для формирования прогнозных мо-делей мы выбрали кадастровые кварталы. Этасетка регулярна и, что важно, фундаментальна.На рис. 5 представлены элементы этой сетки,разработанной ОАО «Городской кадастр».

В каждом элементе территориального деле-ния строится свой прогноз прироста тепловойнагрузки. Он зависит от многих переменных:● от числа проживающих на этом элементе жи-телей;● предыстории квартала;● соотношения в квартале площади жилых инежилых помещений;● развития дорожной сети;● функции квартала в городе;● планов застройки (или реконструкции) этогоквартала.

Но главным влияющим фактором оказывает-ся предыстория квартала и соотношение на еготерритории жилых и нежилых помещений – ко-эффициент Куртоша (рис. 6).

Таких элементов сетки может быть много илимало (например, в Москве их около 2 тыс.), но ккаждому элементу должен быть сформировансвой индивидуальный прогноз. Для населенныхпунктов с незначительным количеством прожи-вающих к территории может быть привязан икаждый объект капитального строительства. И вэтом смысле территория города, это один квар-тал (рис. 7).

Есть еще одна проблема прогнозов. Это нео-пределенность. О ее свойствах и особенностяхпроектирования схем теплоснабжения в усло-виях неопределенности мы напишем в следую-щем номере журнала.

ВН

ИП

ИЭ

НЕ

РГО

ПР

ОМ

Но

вост

и т

еп

ло

сна

бж

ен

ия

№ 1

1 (

но

ябр

ь);

20

07

г.

15

Рис. 7. Схема теплоснабжения г. СреднеуральскаСвердловской обл.

Литература

1. Department of Energy. Energy Planning and Management Program. Integrated Resource Planning Approval Criteria.

2. National Gas Energy Efficiency Resource Development Potential of New York.

3. ФЗ № 190. Градостроительный кодекс. Статья 23. Содержание генеральных планов поселений и генеральных планов го-

родских округов.

4. Инструкция о составе, порядке разработки и утверждения схем теплоснабжения населенных пунктов. СН 531-80. Госу-

дарственный комитет СССР по делам строительства (Госстрой СССР).

5. Башмаков И.А., Папушкин В.Н. Разработка программ развития, модернизации и реабилитации систем теплоснабжения

// Новости теплоснабжения. 2004 (№ 6, с. 4-8; № 7, с. 4-13).

(Продолжение следует)