Диссертация (1152220), страница 43

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 43)

В то жевремя, как показывают расчеты, использование данного метода приведет к существенномуповышению цены на рынках тепла во многих регионах (рисунок 3.24).30002500Действующий тариф,руб./Гкал2000Альтернативнаякотельная, руб./Гкал15001000500КрасноярскКазаньВолгоградСамараМоскваУфаПермьОмскНовосибирскЧелябинскЕкатеринбург0Рисунок 3.24 – Сопоставление результатов модельных расчетов предельного ценообразованияпо методу альтернативной котельной и действующего тарифаИсточник: разработано автором на основании [143, 293]Включение капитальных затрат строительства нового теплового источника в расчетпредельной цены приводит во многих регионах к значительному росту тарифа на тепловуюэнергию.

В свою очередь, рост тарифа на тепловую энергию приводит к уходу потребителей изсистем централизованного теплоснабжения. При этом возрастает избыточная мощность, азатраты на ее содержание дополнительно распределяются между оставшимися потребителями.В то же время необходимо отметить, что переход потребителей на вновь введенныеавтономные источники теплоснабжения будет экономически целесообразен только придостижении предельного тарифа, соответствующего экономической эффективности инвестицийв строительство альтернативного источника теплоснабжения.

В любом случае, рост цены налокальных рынках тепла не создает предпосылок и не способствует возвращению потребителейв централизованные системы теплоснабжения.Повышение предельного тарифа на тепло также снижает конкурентные преимуществакомбинированного производства энергетической продукции на ТЭЦ в сравнении с котельными,221ввод в эксплуатацию которых при высокой цене на тепло становится экономическиоправданным ввиду значительно более низких инвестиционных затрат.

Здесь следует отметить,что изменение положения ТЭЦ на рынке тепла также отразится и на их положении на рынкеэлектроэнергии. Перераспределение затрат в сторону тепловой энергии временно улучшитконкурентное положение ТЭЦ. В то же время рассогласованность рынков будет возрастать,снижая эффективность участия ТЭЦ в производстве электроэнергии и постепенно превращаяих в котельные.

Продолжится неэффективный процесс «котельнизации» территориальныхобразований.Помимо целевой модели либерализации рынка тепла направление развития системтеплоснабжения определяют следующие критерии принятия решений, указанные в ФЗ «Отеплоснабжении»:1. обеспечение надежности теплоснабжения потребителей;2. минимизация затрат на теплоснабжение в расчете на каждого потребителя вдолгосрочной перспективе;3.

приоритет комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с учетомэкономической обоснованности;4. учет инвестиционных программ организаций, осуществляющих регулируемые видыдеятельности в сфере теплоснабжения, а также программ в области энергосбережения иповышения энергетической эффективности;5. согласование схем теплоснабжения с иными программами развития сетей инженернотехнического обеспечения, а также с программами газификации.Данная целевая модель и критерии принятия решений должны лечь в основу прогнозноймодели развития системы теплоснабжения территориального образования на средне- идолгосрочную перспективу, что приводит к необходимости разработки новых экономикоматематических моделей с применением балансового метода анализа.

Особый интереспредставляет прогноз изменения структуры тепловых источников (ТЭЦ и котельных) исоотношения производственных мощностей централизованных и индивидуальных системтеплоснабжения территориальных образований, во многом определяющих эффективностьобеспечения теплом местных потребителей, и, соответственно, ввиду особой социальноэкономическойзначимостисферытеплоснабжения,региональнуюэнергетическуюбезопасность.3.3.2 Разработка прогнозной экономико-математической модели системы теплоснабжения приразличных методах ценообразования на тепловую энергию222Развитие систем теплоснабжения территориальных образований связано с решениеммножества накопленных проблем, таких как обеспечение надежности, качества, энергетическойиэкономическойэффективностиихфункционирования.Повышениеэффективноститеплоснабжения достигается через комплекс мероприятий, включающий как оптимизациюструктуры тепловых источников и схемно-технологических решений, так и изменение моделирынка тепла, включая методы рыночного ценообразования и механизмы государственногорегулирования.

Актуальными задачами являются:оптимизация структуры теплоснабжения территориального образования, как поисточникамтепла,такипораспределениютепловойнагрузкимеждуцентрализованными и индивидуальными системами теплоснабжения,повышение топливной экономичности и качества систем теплоснабжения,совершенствование правил функционирования рынка тепла и механизмов егогосударственного регулирования,повышение инвестиционной привлекательности теплового бизнеса путем обеспеченияего рентабельности при сохранении экономической доступности тепловой энергии дляпотребителя,улучшение экономических показателей ТЭЦ за счет повышения доли комбинированногопроизводства энергетической продукции, а также тепловых сетей.Теплоснабжение территориальных образований обычно представлено ТЭЦ, на которойосуществляется совместное производство тепла и электроэнергии, и котельными большой ималой тепловой мощности. Так как электроэнергия является более универсальной продукцией,чем тепло, то ТЭЦ являются значительно более ценными источниками энергии, чем котельныеустановки.

Отсюда ТЭЦ должны находиться в центре тепловых нагрузок системытеплоснабжения, а котельные получать только ту нагрузку, которая не может быть обеспеченапри совместном производстве тепла и электроэнергии на теплофикационной электростанции. Всвою очередь, развитие систем теплоснабжения должно быть направлено на повышениезагрузки ТЭЦ, наращиванию теплофикационных мощностей и переводу мощностей котельныхв пиковый и резервный режим работы.Основным подходом к оптимизации систем теплоснабжения и обеспечения возможностииспользованиярыночныхмеханизмовихфункционированияявляетсяорганизациязакольцованных магистральных тепловых сетей, что позволяет от любого теплового источникав любой момент времени поставить необходимое количество тепла. При этом для ТЭЦобеспечиваются максимально эффективные режимы работы, а отопительные котельныезагружаются по остаточному принципу [85, 104].223В связи с вышеописанным, при моделировании системы теплоснабжения дляисследования изменения ее балансовой структуры будем считать:прогноз теплопотребления территориального образования представлен в виде графикатепловой нагрузки по продолжительности в соответствии с некоторым радиусомтеплоснабжения; тепловая нагрузка вдоль радиуса теплоснабжения распределенаравномерно.теплоснабжение территориального образования представлено централизованнойииндивидуальными системами теплоснабжения; тепловая нагрузка индивидуальныхсистемтеплоснабженияформируетсяизпотребностивтеплепотребителей,находящихся за эффективным радиусом обслуживания централизованной системытеплоснабжения, и тепловой нагрузки, экономически целесообразной для выведения изцентрализованной системы на индивидуальное обеспечение согласно принципуорганизации альтернативной котельной;централизованная система теплоснабжения представлена тепловыми источниками,подключенными к единой закольцованной теплосети, обеспечивающей потребителейтеплом в соответствии с заданной тепловой нагрузкой; основным тепловым источникомявляется ТЭЦ,находящаяся вцентретепловыхнагрузок,другие источникипредставляют котельные, несущие тепловую нагрузку по остаточному принципу;тепловыеисточники,входящиевцентрализованнуюсистемутеплоснабжения,функционируют на локальном рынке тепла, организованном на базе единойтеплоснабжающей организации; для рынка тепла справедливы две модели: единойтепловой компании и единого заказчика;стоимость тепловой энергии для потребителя на рынке тепла рассчитывается на основесредневзвешенных затрат по тепловым источникам системы централизованноготеплоснабжения, участвующих в покрытии тепловой нагрузки; цена тепловой энергии недолжна превышать предельного тарифа, рассчитанного методом альтернативнойкотельной;помимо рынка тепла ТЭЦ также функционируют на рынке электроэнергии, конкурируя сКЭС; при этом считается, что ТЭЦ конкурентоспособна на рынке электроэнергии, если втечение года, работая в различных режимах, обеспечивает экономию топлива всравнении с производством электроэнергии на КЭС;ТЭЦ имеютвозможностьраспределятьтопливные затратымежду теплом иэлектроэнергией; политику разнесения затрат определяет модель рынка тепла, ценатепловой энергии альтернативной котельной и топливные затраты КЭС.224целевой функцией развития системы теплоснабжения является минимизация топливныхзатрат при соответствующей модели организации рынка тепла.Пусть задан прогноз потребности в тепловой энергии территориального образования ввиде годового графика отопительной нагрузки по продолжительности Q(t) (рисунок 3.25).QчасотопQmaxотопQКУΔQТЭЦт, ΔNТЭЦтΔNТЭЦкNТЭЦкQТЭЦ, NТЭЦтt, часРисунок 3.25 – График отопительной нагрузки по продолжительностиИсточник: разработано авторомГрафик отопительной нагрузки по продолжительности характеризуется нелинейнымповедением и ярко выраженным пиком, соответствующим максимальной тепловой нагрузке,что связано с изменением температуры наружного воздуха в течение года.Предполагаем, что в покрытии графика участвуют ТЭЦ и котельные.

При этом ТЭЦнаходится в центре тепловых нагрузок, работая в течение года, насколько это возможно, вмаксимально эффективных режимах работы, а котельные закрывают тепловую нагрузку поостаточному принципу. Нижняя часть графика нагрузки соответствует выработке тепла на ТЭЦв комбинированном циклет(QТЭЦ , NТЭЦ) , верхняя – производству тепла котельнымиустановками QКУ . При этом из-за неравномерности графика часть электроэнергии на ТЭЦквырабатывается в конденсационном режиме NТЭЦ.Приращение тепловой нагрузки QТЭЦ , покрываемой ТЭЦ, приводит к увеличениют) .

На эту жевыработки тепла и электроэнергии в комбинированном цикле (QТЭЦ , NТЭЦвеличину сокращается тепловая нагрузка котельных. В то же время растет число часовкконденсационной выработки электроэнергии NТЭЦ, и, соответственно, пережог топлива. Тогда225определение наилучшего распределения мощности между тепловыми источниками можноописать в виде итерационной задачи нахождения такого приращения тепловой нагрузки ТЭЦ,при котором эффект от увеличения числа часов комбинированного производства и,соответственно, уменьшения часового расхода тепла от котельных будет нивелирован ростомчасовконденсационнойвыработкииработытеплофикационногооборудованиявнеоптимальных режимах:тткктэmт(bКУ  bТЭЦ)  QТЭЦ  bТЭЦ NТЭЦ bТЭЦ NТЭЦ, NТЭЦ f (QТЭЦ )(3.22)кгде bКУ - удельные расходы топлива на производство тепла котельными установками, bТЭЦ-удельные расходы топлива на производство электроэнергии на ТЭЦ в конденсационномтттэрежиме, bТЭЦ- удельные расходы топлива на производство тепла и электроэнергии в, bТЭЦтеплофикационном режиме, разнесенных по энергетическим продуктам в соответствии свыбранным методом распределения топливных затрат.Решение данной задачи связано с определением оптимального часового коэффициентатеплофикации:часТЭЦчасQТЭЦотоп(3.23)часQmaxотопчасгде QТЭЦотоп - часовая отопительная нагрузка, покрываемая ТЭЦ,часQmaxотоп - максимальнаячасовая отопительная нагрузка.В общем случае тепловая нагрузка состоит из нагрузок горячего водоснабжения иотопления.

Характеристики

Список файлов диссертации