Полезный отпуск тепловой энергии в схеме теплоснабжения
III. Формирование расчетных объемов отпуска тепловой
энергии в целях расчета тарифов в сфере теплоснабжения
16. Определение объемов отпуска тепловой энергии на каждый год долгосрочного периода регулирования осуществляется аналогично принципам определения объемов на расчетный период регулирования с учетом пунктов 17 и 18 настоящих Методических указаний.
17. Объемы отпуска тепловой энергии, поставляемой с коллекторов источников тепловой энергии, функционирующих в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с установленной генерирующий мощностью 25 МВт и более, определяются в соответствии со сводным прогнозным балансом производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации (далее – сводный прогнозный баланс).
При расчете долгосрочных тарифов на коллекторах указанных источников тепловой энергии в качестве объемов отпуска тепловой энергии, поставляемой с коллекторов тепловой энергии, и объемов отпуска тепловой энергии от источников тепловой энергии на каждый год долгосрочного периода регулирования применяется объем, включенный в сводный прогнозный баланс на первый год долгосрочного периода регулирования.
18. Формирование органами регулирования расчетных объемов, используемых при расчете тарифов в сфере теплоснабжения (за исключением поставки тепловой энергии в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии источниками с установленной генерирующей мощностью производства электрической энергии 25 МВт и более), осуществляется с учетом:
необходимости обеспечения баланса тепловой нагрузки и тепловой мощности, баланса теплоносителя по системам теплоснабжения с учетом технологических ограничений в соответствии с планами вводов источников тепловой энергии и тепловых сетей на расчетный период регулирования, определенными в соответствии с инвестиционными программами регулируемых организаций;
соблюдения требований законодательства Российской Федерации;
количественной оценки ожидаемого уровня потребления тепловой энергии, тепловой нагрузки с учетом данных, предоставляемых регулируемыми организациями при установлении тарифов в сфере теплоснабжения, в том числе договорных (заявленных на расчетный период регулирования потребителями) объемов, и статистических данных, в том числе среднегодового фактического потребления за три предыдущих года и планов регионального развития, в том числе с учетом фактического отключения (подключения) потребителей, объемов потерь и других параметров, используемых при расчете объемов в соответствии с настоящей главой;
минимизации с учетом технологических ограничений и потерь в тепловых сетях расходов на топливо для обеспечения теплоснабжения потребителей в системах теплоснабжения без возможности перераспределения тепловой нагрузки между источниками тепловой энергии (для систем теплоснабжения с единственным источником тепловой энергии или без избытка тепловых мощностей) в соответствии с пунктом 19 настоящих Методических указаний;
минимизации с учетом технологических ограничений полных расходов на обеспечение теплоснабжения потребителей в системах теплоснабжения с возможностью перераспределения тепловой нагрузки между источниками тепловой энергии в соответствии с пунктом 20 настоящих Методических указаний.
19. В случае невозможности перераспределения тепловой нагрузки между источниками тепловой энергии в системе теплоснабжения объем отпуска тепловой энергии, поставляемой с коллекторов источников тепловой энергии, и объем отпуска тепловой энергии от источников тепловой энергии (за исключением поставки тепловой энергии в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии источниками с установленной генерирующей мощностью производства электрической энергии 25 МВт и более) и из тепловой сети, учитываемый при расчете тарифов, определяется посредством минимизации суммарных расходов на топливо для обеспечения тепловой нагрузки с учетом технологических ограничений и потерь в тепловых сетях. В условиях наличия технологических ограничений при определении объемов в соответствии с настоящим пунктом принимаются во внимание объемы, включенные в договоры теплоснабжения, заключенные с потребителями, но не выше среднегодовых фактических объемов потребления тепловой энергии за три предыдущих года.
20. В случае возможности перераспределения тепловой нагрузки между источниками тепловой энергии в системе теплоснабжения определение объемов отпуска тепловой энергии, поставляемой с коллекторов источников тепловой энергии, и объемов отпуска тепловой энергии от указанных источников тепловой энергии (за исключением поставки тепловой энергии в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии источниками с установленной генерирующей мощностью производства электрической энергии 25 МВт и более) и из тепловых сетей для целей регулирования тарифов осуществляется посредством минимизации полных расходов на покрытие тепловой нагрузки в данном расчетном периоде регулирования в зависимости от конфигурации источников тепловой энергии. Полные расходы на покрытие тепловой нагрузки включают в себя расходы на топливо, расходы на содержание тепловой мощности источников тепловой энергии и тепловых сетей, включая стоимость потерь в тепловых сетях.
21. Объем полезного отпуска тепловой энергии, определяемый в целях установления тарифов для регулируемых организаций в сфере теплоснабжения (за исключением объема тепловой энергии, произведенной в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), ранее не осуществлявших регулируемые виды деятельности в сфере теплоснабжения, определяется органом регулирования с учетом договоров поставки тепловой энергии, оказания услуг по передаче тепловой энергии, теплоносителя, теплоснабжения, заключенных между регулируемой организацией и потребителями, а также данных о фактическом объеме полезного отпуска за 3 предыдущих расчетных периода регулирования в системе теплоснабжения, в которой осуществляет свою деятельность регулируемая организация.
22. Фактический объем полезного отпуска тепловой энергии за предыдущие периоды (за исключением объемов тепловой энергии, произведенной в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) регулирования определяется органом регулирования с учетом представленных регулируемой организацией договоров поставки тепловой энергии, оказания услуг по передаче тепловой энергии, теплоносителя, теплоснабжения, заключенных с потребителями, информации об объемах отпуска, определенных по показаниям приборов учета тепловой энергии, теплоносителя, утвержденных нормативов потребления коммунальных услуг, а также выставленных регулируемой организацией счетов на оплату тепловой энергии, теплоносителя, оказанных услуг.
Анализ влияния реализации проектов схемы теплоснабжения, предлагаемых к включению в инвестиционную программу теплоснабжающих организаций, выполнен по результатам прогнозного расчета необходимой валовой выручки. При этом необходимо отметить, что схема теплоснабжения является предпроектным документом, а утверждаемый тариф на тепловую энергию в рамках регулирования зависит от установленного предельного индекса изменения размера платы граждан за коммунальные услуги.
Анализ влияния реализации проектов Схемы теплоснабжения для потребителей теплоснабжающих организаций города выполнен по результатам прогнозного расчета необходимой валовой выручки (далее – НВВ).
Прогнозные значения НВВ определены с учетом установленных производственных расходов товарного отпуска тепловой энергии за 2018 г., принятые по материалам тарифных дел, индексов инфляции, а также изменения ТЭП работы источников теплоснабжения при реализации мероприятий Схемы.
Тарифные последствия для каждой организации определены по методу, используемому ею для установления тарифов 2018 году.
Тарифные (ценовые) последствия для потребителей теплоснабжающих организаций города определяются в сопоставлении с изменением тарифа с учетом темпов роста, по прогнозам Минэкономразвития РФ.
Ценовые последствия для потребителей при реализации проектов по строительству, реконструкции и техническому перевооружению графически представлены на рисунках 15.1÷15.3.
Результаты выполненных расчетов ценовых последствий отражают не сам тариф, а возможности финансирования программы мероприятий схемы теплоснабжения за счет существующих тарифных источников финансирования.
Прогноз приведен в 2 вариантах: расчетная цена на ТЭ при реализации мероприятий схемы теплоснабжения и прогноз тарифа в соответствие с предельными индексами роста тарифа, установленными Минэкономразвития России.
Тарифно-балансовая расчетная модель теплоснабжения ПАО «Химпром»
В утвержденной необходимой валовой выручке на производство тепловой энергии на 2016÷2018 годы включены средства на капитальные вложения. Источниками финансирования инвестиционной программы зоне ПАО «Химпром» является амортизация и прибыль на капитальные вложения в тарифе. В таблице 15.1 представлена тарифно-балансовая модель теплоснабжения потребителей в зоне ПАО «Химпром». На рисунке 15.1 представлены результаты расчёта тарифных последствий для потребителей зоне ПАО «Химпром», из которых видно, что для реализации мероприятий Схемы на горизонте планирования до 2033 г. средств в рамках прогнозируемого тарифа в соответствии с прогнозом МЭР достаточно.
Таким образом, своевременная полная реализация инвестиционной программы возможна за счет тарифных источников финансирования. Виды и объемы средств на финансирование проектов по строительству, реконструкции и техническому перевооружению должны быть определены в финансовом плане организации при утверждении инвестиционной программы ТСО.
Рисунок 15.1. Расчетный и прогнозной тарифы на тепловую энергию потребителей в зоне ПАО «Химпром».
Таблица 15.1. Тарифно-балансовая модель теплоснабжения потребителей в ценах соответствующих лет (без учёта НДС) в зоне ПАО «Химпром».
Показатель | Единица измерения | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2028 | 2029 | 2030 | 2031 | 2032 | 2033 |
Установленная тепловая мощность | тыс.Гкал | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 | 769,00 |
Отпуск теплоэнергии с коллекторов | тыс.Гкал | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 | 1718,49 |
Полезный отпуск теплоэнергии | тыс.Гкал | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 | 1717,75 |
| ГВС | тыс.Гкал | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 | 988,15 |
ПАР | тыс.Гкал | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 | 729,60 |
Расход топлива | тут | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 | 631992,7 |
Расход топлива на выработку теплоэнергии | тут | 101108,8 | 104886,8 | 105779,9 | 107757,6 | 109417,7 | 111026,1 | 113760,1 | 116558,4 | 119421,4 | 122350,4 | 125346,7 | 128419,7 | 131575,3 | 134807,9 | 138119,4 |
Топливо | тыс. руб. | 399288,3 | 414207,8 | 417734,9 | 425545,2 | 432100,8 | 438452,5 | 449249,5 | 460300,3 | 471606,6 | 483173,3 | 495006,0 | 507141,6 | 519603,2 | 532369,1 | 545446,5 |
| Сырье для перепродажи | тыс. руб. | 220112,9 | 225113,1 | 231325,6 | 239437,5 | 244494,0 | 249657,3 | 254935,8 | 260319,6 | 265817,1 | 271430,8 | 277162,9 | 283554,1 | 290643,0 | 297909,0 | 305356,8 |
Расходы на оплату труда | тыс. руб. | 19215,54 | 20117,28 | 20585,49 | 21277,06 | 21815,62 | 22244,28 | 22903,23 | 23581,09 | 24278,16 | 24994,95 | 25731,97 | 26491,42 | 27274,78 | 28081,19 | 28911,34 |
Прочие затраты | тыс. руб. | 58162,45 | 60891,90 | 62309,10 | 64402,35 | 66032,50 | 67330,00 | 69324,54 | 71376,30 | 73486,23 | 75655,83 | 77886,70 | 80185,43 | 82556,52 | 84997,42 | 87510,16 |
Амортизация | тыс. руб. | 19017,16 | 19143,84 | 23085,95 | 27886,61 | 31928,13 | 35975,11 | 40218,40 | 44461,21 | 48620,05 | 52778,24 | 52769,11 | 52760,46 | 48502,82 | 43578,45 | 39353,93 |
Расходы не учитываемые в целях налогообложения | тыс. руб. | 46720,03 | 53701,97 | 69598,93 | 77601,65 | 89410,01 | 87677,94 | 83823,02 | 79217,26 | 76281,93 | 66755,97 | 69127,57 | 71456,04 | 73722,85 | 76030,91 | 78382,06 |
НВВ | тыс. руб. | 766127,8 | 796811,4 | 829105,2 | 861527,6 | 891804,8 | 907915,7 | 927532,4 | 946739,6 | 967868,7 | 982770,7 | 1004906 | 1028051 | 1048053 | 1068104 | 1089587 |
Расчетный тариф на тепловую энергию, без учета НДС | руб./Гкал | 775,31 | 806,36 | 839,05 | 871,86 | 902,50 | 918,80 | 938,65 | 958,09 | 979,47 | 994,55 | 1016,95 | 1040,38 | 1060,62 | 1080,91 | 1102,65 |
Тариф по прогнозам МЭР | руб./Гкал | 775,87 | 806,90 | 839,18 | 872,75 | 903,29 | 930,39 | 958,31 | 987,05 | 1016,67 | 1047,17 | 1078,58 | 1110,94 | 1144,27 | 1178,59 | 1213,95 |
15.3. Тарифно-балансовая расчетная модель теплоснабжения и результаты оценки ценовых (тарифных) последствий для потребителей ЕТО
Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. Итак, продолжим наш курс лекций. Чтобы в дальнейшем нам хорошо усваивать материал про тепловую нагрузку и расчет тепловой нагрузки на отопление здания. Сегодня поговорим, про регулирование отпуска теплоты в системе теплоснабжения предприятий и жилых районов и начнем строить график тепловых нагрузок.
Методы регулирования тепловых нагрузок
Тепловые нагрузки потребителей теплоты как правило не постоянны. Они могут меняться от климатических условий. К нагрузкам, которые зависят от климатических условий относятся отопительная тепловая нагрузка QО = f(tН, 0С; VН, м/с), вентиляционная тепловая нагрузка QВ = f(tН, 0С; VН, м/с). Эти нагрузки также по характеру протекания во времени являются сезонными. Также тепловые нагрузки могут изменяться в зависимости от количества включенных водоразборных приборов, степени их открытия и числа людей, которые ими пользуются. К таким нагрузкам относится тепловая нагрузка на ГВС QГВС = f(NПРИБ, qПРИБ, м). QГВС не зависит от климатических условий и по характеру протекания во времени является круглогодичной.
Также тепловые нагрузки могут изменяться от количества работающего технологического оборудования, степени его загрузки и режима его работы. К таким нагрузкам относится технологическая тепловая нагрузка QТ = f(NОБ, qТ, КОДН, КЗАГР). QТ также не зависит от климатических условий и по характеру протекания во времени является круглогодичной.
Для того, чтобы качественно обеспечивать теплоснабжением необходимо, чтобы все потребители тепловой энергии получали именно то количество теплоты, которое им требуется. И поэтому, чтобы постоянное удовлетворять запросы потребителя тепловые нагрузки должны регулироваться.
Регулирование тепловых нагрузок бывает:
– центральное, которое осуществляется на источнике теплоснабжения одновременно для вех потребителей.
– местное, которое осуществляется только для отдельной группы потребителей на центральных или индивидуальных тепловых пунктах.
– индивидуальное, которое осуществляется непосредственно на нагревательных приборах и установках потребителей теплоты.
Регулирование отопительных нагрузок терморегулирующими клапанами на каждый отопительный прибор.
Тепловая энергия, поступающая из системы теплоснабжения, передается потребителям теплоты в различных теплообменных аппаратах (радиаторы, вентиляционные калориферы, подогреватели ГВС). В любом из этих теплообменных аппаратах количество передаваемой теплоты определяется по выражению:
Q = КТА*FТА*Δt*n (1)
КТА – коэффициент теплопередачи (кДж/м3*t 0С)
КТА – площадь поверхности нагрева (м3)
Δt – средняя разность температуры между греющим теплоносителем и нагреваемой средой (температурный напор)
n – время работы теплообменного аппарата
Поверхность нагрева любого теплообменного аппарата рассчитывается и выбирается по самому неблагоприятному для него режиму работы, в котором для передача требуемого количества теплоты требуется максимальная поверхность нагрева. Этот режим работы теплообменного аппарата называется расчетным. Выбранная для расчетного режима работы максимальная поверхность нагрева во всех остальных режимах работы теплообменного аппарата остается постоянной.
Когда изменяется количество теплоты, проходящей через любой обменный аппарат, то это значит, что данный теплообменный аппарат вынужден работать в нерасчетном режиме (переменном).
Для расчетного режима работы теплообменного аппарата должны быть заданы следующие величины:
- Расчетная (т.е. максимальная) тепловая нагрузка QР
- Расчетные температуры греющего теплоносителя и нагреваемой среды на входе/выходе теплообменного аппарата (τ1Р, τ2Р) (t1Р, t2Р)
- Расчетный коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата, КТА.
Принципиальная схема движения теплоносителей для теплообменного аппарата в расчетном режиме
Противоточный теплообменный аппарат. Расчетные расходы теплоносителей определяются после составления теплового баланса теплообменного аппарата:
GГТР *СГТ*(τ1Р – τ2Р)*nТА = GНСР*СНС*(t2Р – t1) = Q=QР (2)
GГТР = QР / (СГТ*( τ1Р – τ2Р)* nТА) (3)
GГТР – расчетный (максимальный) расход греющего теплоносителя
GНСР – расход нагреваемой среды
СГТ, СНС – массовые теплоемкости
nТА – КПД теплообменного аппарата.
Изменение режима работы теплообменного аппарата можно осуществлять воздействуя на:
– коэффициент теплообменного аппарата, КТА
– среднюю разность температуры Δt
– время работы аппарата (n, час)
– расход греющего теплоносителя.
В реальности изменять в широких пределах коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата сложно, и остается только 3 способа воздействия на количество теплоты передаваемое потребителю.
- Метод качественного регулирования тепловой нагрузки
При этом методе регулирования изменяется температура греющего теплоносителя, подающегося в трубопровод тепловой сети, а расход греющего теплоносителя всегда остается постоянным, т.е. τ1Р не равно τ1 = var, GГТР = GГТ = const.
При изменении температуры греющего теплоносителя меняется, и температура сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети. Соответственно, по выражению (2)
GГТР *СГТ*(τ1Р – τ2Р)*nТА = GНСР*СНС*(t2Р – t1) = Q=QР
меняется и тепловая нагрузка, передаваемая теплообменных аппаратом. Следовательно, QР не равно Q = var.
График изменения температуры и расхода греющего теплоносителя при качественном методе регулирования тепловой нагрузки
(график зависимости температуры и расхода от температуры наружного воздуха)
tН.РО. = tН.РВ. = tН.Х.Б – температуры наружного воздуха, расчетные для проектирования систем отопления и вентиляции зданий (принимаем по параметрам ”Б”).
tН.О. – температура наружного воздуха соответствующая началу и окончанию отопительного периода.
tН = tВР – температура воздуха внутри помещения.
Интервал температуры от tН.РО. до tН.О. – соответствует отопительному периоду, tН.О. до tН – летний период.
Метод качественного регулирования тепловых нагрузок получил широкое распространение при централизованном теплоснабжении и от водяных систем, т.к. снижение τ1 и τ2 позволяют уменьшать давление пара теплофикационных отборов турбин и увеличивать выработку электроэнергии на ТЭЦ по теплофикационному циклу. Увеличение выработки электроэнергии на ТЭЦ приводит к возрастанию экономии топлива. Следующим преимуществом метода качественного регулирования является уменьшение готовых потерь теплоты от тепловых сетей в окружающую среду.
- Метод количественного регулирования тепловой нагрузки
При этом методе изменяется расход греющего теплоносителя, а температура греющего теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети остается постоянной: GГТР не равно GГТ = var; τ1Р=τ1=const. Изменение расхода греющего теплоносителя приводит к изменению температуры в обратном трубопроводе тепловой сети и соответственно по выражению (2)
GГТР *СГТ*(τ1Р – τ2Р)*nТА = GНСР*СНС*(t2Р – t1) = Q=QР
измененная тепловая нагрузка, переданная теплообменному аппарату.
Графики изменения температуры и расхода греющего теплоносителя при количественном методе регулирования тепловой нагрузки
Достоинством количественного метода является сокращение потребляемой электроэнергии на перекачку сетевой воды. Экономия электроэнергии достигается либо отключением части работающих сетевых насосов котельной или ТЭЦ, либо установкой на работающих насосах частотно-регулирующего привода.
Недостатком метода является резкое колебание расхода сетевой воды во всей системе теплоснабжения. Это обстоятельство приводит к разрегулированию системы отопления и вентиляции здания и нестабильной работе отопительных приборов и вентиляции калориферов.
- Метод регулирования тепловой нагрузки ”местными пропусками”
При этом методе все теплообменные аппараты систем теплоснабжения зданий работают в расчетном режиме, т.е. остается постоянный расход греющего теплоносителя, а также температуры греющего теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети и, следовательно, по выражению (2), количество теплоты, переданное теплообменному аппарату также должно оставаться постоянным. Но при этом способе регулирования изменяется продолжительность работы теплообменного аппарата в течении суток, т.е. n=var и, следовательно, изменяется количество теплоты, переданное теплообменному аппарату. QР не равно Q = var.
Количество теплоты, переданное от теплообменного аппарата в течение суток определяется по выражению:
Q = QР*n /24 (кДж/сут)
0<=Q<=QР
0 – теплообменник не работает
QР – теплообменник работает в расчетном режиме.