Стартовая >> Архив >> Генерация >> О методах распределения затрат на ТЭЦ

О методах распределения затрат на ТЭЦ

Славина Н. А., инж., Косматов Э. М., канд.техн.наук, Барыкин Е. Е., инж.

Вопрос разделения затрат энергоснабжающей организации между электрической и тепловой энергией приобретает существенное значение в условиях постепенного перехода к функционированию региональных (потребительских) рынков электрической и тепловой энергии. В настоящее время существующие способы разделения затрат между электроэнергией и теплом не позволяют оценить возможности производителей тепла конкурировать друг с другом. Дискуссия по распределению затрат между производством на ТЭЦ электрической и тепловой энергии длится 75 лет. На IV Всесоюзном теплотехническом съезде, проходившем в 1928 г. в составе I Всесоюзного энергетического съезда, отмечено, что особое внимание должно быть уделено комбинированному производству обоих видов энергии при правильной тарификации отпускаемой энергии [1].
В новых экономических условиях расчет тарифов обоих видов энергии стал одним из барьеров на пути повышения эффективности использования топлива в энергосистемах за счет теплофикации. Иначе, повышенные тарифы на тепловую энергию электростанций приводят к искажению конкуренции производителей тепла на потребительском рынке, уменьшению на ТЭЦ выработки электроэнергии на тепловом потреблении, что в конечном итоге снижает эффективность использования 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 производство электрической и тепловой энергии возможно двумя путями:
разделение затрат пропорционально расходу топлива;
установление тарифов в соответствии с условиями конкурентного рынка тепловой энергии.
Попытка обеспечить конкурентоспособность ТЭЦ с локальными источниками тепла на рынке тепловой энергии только за счет уменьшения расхода условного топлива, относимого на производство тепла, при той же структуре топлива влечет за собой увеличение удельных расходов условного топлива на производство электроэнергии до значений, превышающих удельные расходы на КЭС.
ТЭЦ заведомо становятся неконкурентоспособными с ГРЭС по топливной экономичности производства электроэнергии. Иной подход основан на перераспределении прибыли и части затрат между электрической и тепловой энергией при заданном способе распределения расхода топлива между видами энергии. Он позволяет получить сопоставимые оценки экономичности разных ТЭЦ по удельным расходам топлива и себестоимости, учесть в тарифах рыночную конъюнктуру и определить эффективность производства каждого вида энергии [2].
Разделение затрат между видами энергии пропорционально расходу топлива обладает определенной 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 табл. 1 физических и экономических методов решения этой проблемы.
Результаты использования методов разделения затрат на топливо между тепловой и электрической энергией можно оценить на примере расчета удельных расходов условного топлива на отпуск электрической и тепловой энергии [10] (табл. 2).
Данные табл. 2 рассчитаны для условной ТЭЦ с составом оборудования: три энергоблока типа Т-180-210-130 с пылеугольными котлами Е-670-140 и девять водогрейных пылеугольных котлов типа КВТК-100. Ограниченное число методов, приведенных в табл. 2, связано с отсутствием в литературе данных об удельных расходах условного топлива на отпуск тепла и электроэнергии по всем рассмотренным методам. Как видно из данных табл. 2, выбор метода, используемого в отечественной энергетике, оказывает существенное влияние на результаты расчетов. Однако в зарубежных странах - свои особенности ценообразования.

Таблица 1
Методы распределения затрат на ТЭЦ


Метод

Сущность метода

Вид энергии, на который относится экономия

Преимущества
метода

Недостатки метода

Технические (термодинамические) методы

А - “физический”

Предполагает приведение электро- и теплоэнергии к одним единицам измерения и деление расхода топлива пропорционально полученным величинам

Электроэнергия

Простота расчета

Не учитывает различных качеств электроэнергии и тепла. Не удовлетворяет принципу - стоимость тепла должна быть тем ниже, чем ближе температура рабочего тела к температуре окружающей среды [3]

B - эксергетический

Основан на эксергетическом балансе ТЭЦ и разделении расхода топлива в соответствии с отношением электроэнергии к уменьшению эксергии теплоносителя

Тепло

Базируется на втором законе термодинамики и позволяет получать технически обоснованные выводы

Рост удельного расхода топлива на отпуск электроэнергии и уменьшение удельного расхода на отпуск тепла ниже физического эквивалента тепла 142,9 кг/Гкал. КПД производства теплоты с горячей водой составляет 214 - 260% [4]

“Рациональный”

Опирается на эксергетический анализ системы, но дает схему разделения расхода топлива, отличную от эксергетического метода

Экономия не может быть отнесена на один вид энергии

Использованы положения эксергетического метода

Использует сложную схему расчетов. Ошибки от пропорционально вычитаемых долей экономии усугубляются некорректностью определения самой экономии [5]

C - нормативный (“компромиссный”)

Предусматривает распределение затрат пропорционально расходу топлива при выработке того же количества энергии в раздельной схеме. Метод включен в нормативные материалы

Промежуточные результаты между методами (отсюда название - “компро-
миссный”)

На показателях удельного расхода топлива сказывается режим использования теплофикационной мощности ТЭЦ

Расход условного топлива на производство теплоты 147,4 кг/Гкал соответствует КПД получения отработавшего тепла, равному 97% (почти 100%)

D - метод Вагнера (метод “эквивалентной КЭС”)

Расход топлива принимается равным расходу топлива на производство того же количества электроэнергии на замещаемой КЭС

Тепло

Прост в использовании, распределяет выигрыш от комбинированной схемы между производителями и потребителями энергии

Требуется создание информационноемкой статотчетности по альтернативному варианту энергоснабжения. В основу распределения затрат могут быть положены удельные расходы топлива на КЭС и районной котельной (см. нормативный метод)

E - метод, основанный на распределении экономии топлива пропорционально отпуску полезной продукции

-

-

-

-

F - метод “распределения экономии топлива по эк- сергии”

Экономия топлива от теплофикации распределяется между видами энергии пропорционально их эксергии

Электроэнергия

Метод не противоречит законам термодинамики

Условность метода. Наиболее близкие показатели по “физическому” методу

Метод Э. К. Аракеляна

Удельный расход топлива на производство электроэнергии полагается при работе турбины в конденсационном режиме, а прирост расхода топлива относится на производство тепла

-

-

-

Метод “раздельной рентабельности” [6]

Цена электроэнергии приравнивается к цене в раздельной схеме с той же величиной рентабельности. Из планируемой прибыли с учетом плановой общей рентабельности ТЭЦ вычитается выручка от продажи электроэнергии. Остаток относится на тепло

Приводит к более низким ценам на тепло без снижения рентабельности производства электроэнергии ниже рентабельности КЭС

Указывает границы целесообразного применения ТЭЦ, дает возможность устанавливать научно обоснованные цены на энергию

-

Таблица 1 (продолжение)


Метод

Сущность метода

Вид энергии, на который относится экономия

Преимущества
метода

Недостатки метода

Метод В. И. Денисова

Базируется на разделении расхода топлива на холостой ход турбины, производство электроэнергии по конденсационному и теплофикационному циклам

-

Метод - шаг к решению вопроса по разделению затрат

Затруднения с отнесением расхода топлива на холостой ход турбин и расходов электроэнергии на с.н. к конденсационному и теплофикационному циклам [7]

Экономические методы

“Рыночный”

Тариф на тепло для ТЭЦ устанавливается не выше тарифа котельных, остальные затраты относятся на электроэнергию

Тепло

Простота расчета

С позиции второго закона термодинамики основная потеря эксергии происходит в местных или районных котельных

“Экономический”

В основе - теория оптимального планирования В. В. Новожилова: значение экономического эффекта в ценах оптимального плана для наилучшего варианта новой техники равно нулю [8]

Тепло

Подход примерно соответствует эксергетическому методу распределения расхода топлива

Дифференциальные расходы топлива конкретной ТЭЦ в значительной мере определяются показателями энергосистемы, которые беспрерывно изменяются и поэтому малонадежны [9]

В 90-х годах большой интерес к теплофикации стали проявлять страны Северной Европы и Германия. Наибольших успехов в данном направлении к настоящему времени добилась Дания. Если в 1986 г. приблизительно одна треть всей потребности тепла в Дании удовлетворялась за счет систем централизованного теплоснабжения, то в настоящее время эта доля составляет около 50%, как и в Финляндии, имеющей 40-летнюю историю теплофикации [11, 12]. Датские энергетики откровенно заявляют, что именно пример России подтолкнул их к развитию комбинированного производства энергии [13].
Согласно датским законам любая (как муниципальная, так и частная) теплоснабжающая компания обязана иметь в общегодовом финансовом балансе 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 компенсировать эту прибыль, и наоборот.
Совладельцами теплоснабжающей компании в Дании являются через муниципалитет все потребители, которые подключены и пользуются ее системой. Этим достигается постоянная заинтересованность компании в повышении эффективности и надежности своих инженерных систем и сетей, а также в снижении цены на поставляемую тепловую энергию.
Таблица 2
Удельный расход условного топлива при распределении затрат на отпуск тепла и электроэнергии различными методами


Показатель

 

 

Метод распределения затрат

 

 

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

Примечание. Обозначение метода соответствует обозначению в табл. 1.
Поскольку с течением времени цены на различные виды топлива и их доступность могут изменяться, датские предприятия - производители тепла, обладают определенной гибкостью своей организации, связанной с возможностью изменения схемы работы.
Рынок электроэнергии в Дании открыт для свободной конкуренции с 1 января 1998 г. Для децентрализованных и промышленных ТЭЦ устанавливается фиксированная цена на электроэнергию, которая соответствует собственным долгосрочным производственным затратам ТЭЦ и включает сэкономленные капитальные затраты ТЭЦ. Для крупных районных ТЭЦ предоставляется специальная гарантия, которая к 2006 г. должна обеспечить производственный приоритет. Она будет гарантировать производителю в том случае, если цена на электроэнергию вопреки всем ожиданиям окажется ниже затрат самой ТЭЦ на выработку электроэнергии, возможность потребовать, чтобы приоритет был отдан электроэнергии. Однако при этом производитель должен будет отказаться от получения прибыли [13].
В таких странах Европы, как Германия, Франция и Италия, всю экономию относят к выработке тепловой энергии, считая теплоту, отработавшую в турбинах, вторичным тепловым ресурсом [14].
В Германии соотношения отдельных составляющих затрат на тепловую энергию регулируются государственными органами (земельными комиссиями), 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 может быть и больше, и меньше в зависимости от дальности транспортирования тепла от ТЭЦ до конечных потребителей, от плотности тепловых нагрузок и др. Как и в других странах с рыночной экономикой, в Германии использование тарифов со ставками за мощность не только на электроэнергию, но и на тепло давно стало общепринятой практикой [15].
Наиболее распространенный подход во Франции и в Скандинавских странах состоит в отнесении на выработку тепла прироста расхода топлива, который образуется при переходе от конденсационного режима к теплофикационному при неизменной электрической мощности, т.е. подобно методу Э. К. Аракеляна.
В Финляндии принят метод, аналогичный “нормативному”.
В США применяется метод сэкономленных затрат, 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. Электроэнергетическая система (utility) обязана покупать электроэнергию от ТЭЦ или альтернативных электростанций по такой стоимости, которая соответствует стоимости сооружения и эксплуатации новой мощности в системе. Этот закон считают сейчас наиболее успешным энергетическим законом в истории США. Он обеспечил значительную экономию топлива, ускорил постройку новых ТЭЦ и альтернативных электростанций [16].
Главное, что отличает подход зарубежных стран в ценообразовании, - это свобода производителей в отнесении затрат на любой вид энергии. Зачастую деление топлива между производством разных видов энергии за рубежом не связано с ценообразованием, а цены на поставку тепла и электроэнергии формируются в рамках договорных отношений.
На основании анализа данных табл. 1, 2 и особенностей 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 производителей, так и потребителей тепла.

Список литературы

  1. Горшков А. С. О недостатках эксергетического подхода к оценке работы ТЭЦ. - Электрические станции, 1990, № 8.
  2. Денисов В. И. ТЭЦ на рынках электрической и тепловой энергии. - Электрические станции, 2000, № 7.
  3. Денисов В. E., Кацнельсон Г. Г. О преимуществах эксергетического подхода к оценке работы ТЭЦ. - Электрические станции, 1989, № 11.
  4. Петров И. М. Отклик на статью Ипатова В. Б. - Электрические станции, 1989, № 11.
  5. Пустовалов Ю. В. К дискуссии о методах распределения затрат на ТЭЦ. - Теплоэнергетика, 1992, № 9.
  6. Стерман Л. С., Тишин С. Г., Хараим А. А. Сопоставление эффективности комбинированного и раздельного способов производства тепла и электроэнергии. - Теплоэнергетика, 1996, № 2.
  7. Выренкова С. Г. По поводу статьи Денисова В. И. “Обоснование тарифов на электрическую и тепловую энергию ТЭЦ, выводимых на Федеральный (общероссийский) оптовый рынок электрической энергии (мощности)”. - Электрические станции, 2000, № 7.
  8. Шицман С. E. Разнесение затрат на ТЭЦ между электрической и тепловой энергией. - Электрические станции,
  9. № 6.
  10. Пустовалов Ю. В. К дискуссии о методах распределения затрат на ТЭЦ. - Теплоэнергетика, 1992, № 9.
  11. Соколов E. Я. О способах распределения расхода топлива на ТЭС. - Теплоэнергетика, 1992, № 9.
  12. Опыт Дании в области энергосбережения. - Энергосбережение, 1999, № 4.
  13. Никкинен Рейо. Энергетическое сравнение систем централизованного теплоснабжения России и Финляндии. - Теплоэнергетика, 1999, № 4.
  14. Инга Т. Мэдсен. Датская модель теплофикации: финансовая и законодательная база ее развития. - Энергетик, 1999, № 11.
  15. Малафеев В. А., Пейсахович В. Я. Роль теплоснабжения в энергосбережении и охране окружающей среды. - Энергетик, 1994, № 11.
  16. Калуца П., Шурихт В., Малафеев В. Об экономических предпосылках строительства новых ТЭЦ в России. - Энергетик, 1999, № 11.
  17. Шаргут Я. Я. Распределение затрат на производство тепла и электроэнергии на ТЭЦ. - Теплоэнергетика, 1994, № 12.
 
« О контроле состояния и настройке щеточно-контактных аппаратов турбогенераторов   О надежности строительных конструкций вспомогательных зданий электрических станций »
электрические сети