Системы централизованного теплоснабжения (ЦТ) были созданы в городах для обеспечения теплом и горячей водой многоквартирных домов. Первые два поколения систем централизованного теплоснабжения — на основе пара и горячей воды — подавали тепло непосредственно в здания. В этих системах использовались различные виды топлива, включая уголь, природный газ и нефтепродукты.
Третье поколение (также называемое скандинавской моделью) было разработано в 1970-х годах для повышения эффективности теплоснабжения за счет использования различных источников энергии и оборудования, включая индивидуальные тепловые пункты (ИТП).
Четвертое поколение централизованного теплоснабжения использует несколько источников энергии и интеллектуальные ИТП для борьбы с изменением климата.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), на сектор зданий приходится 28 процентов мировых выбросов, связанных с энергетикой. МЭА рассматривает существующие сети централизованного теплоснабжения как «стратегические активы для борьбы с глобальным потеплением». Учитывая стратегическую важность централизованного теплоснабжения в борьбе за экологию, европейские страны модернизируют свои системы ЦТ.
Индивидуальный тепловой пункт соединяет систему централизованного теплоснабжения с инженерными системами здания. ИТП включает в себя оборудование для передачи тепла от системы централизованного теплоснабжения к зданию и средства управления для регулирования теплового потока. В данной статье рассматривается внедрение систем централизованного теплоснабжения в европейских странах и России. В статье используются несколько примеров из практики, чтобы подчеркнуть роль государственной поддержки, прав собственности, вариантов финансирования и других параметров внедрения систем централизованного теплоснабжения.
Системы централизованного теплоснабжения и внедрение ИТП в Западной Европе
Системы централизованного теплоснабжения были разработаны в 1970-х и 1980-х годах, и большое количество схем теплоснабжения было изобретено по мере того, как они стали популярными в 1990-х годах. Типичные системы централизованного теплоснабжения включают теплообменник, средства управления и циркуляционный насос. Они также имеют теплосчетчики, позволяющие выставлять счета на основе потребления.
Современные системы централизованного теплоснабжения могут быть подключены к централизованным системам диспетчерского управления и сбора данных, так что операторы централизованного теплоснабжения могут удаленно регулировать температурный режим в зданиях в соответствии с предпочтениями потребителей. Эффективные тепловые подстанции с термостатическим управлением и автоматической регулировкой температуры могут значительно повысить эффективность централизованного теплоснабжения и снизить затраты. Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) также позволяют домовладельцам контролировать потребление тепла. В результате, они позволяют добиться экономии за счет дополнительных мер по повышению энергоэффективности со стороны потребителей. Проще говоря, без ИТП другие меры по повышению энергоэффективности приведут только к повышению температуры в помещении, а не к снижению счетов за отопление для домовладельцев. Внедрение тепловых пунктов также обеспечивает дополнительную эффективность сети за счет снижения потерь энергии при горячем водоснабжении.
Для содействия развитию и установке индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) несколько международных организаций разработали комиссии и отчеты о передовом опыте. Например, проект МЭА по централизованному теплоснабжению и охлаждению опубликовал отчет «Эффективные тепловые пункты и установки» в 1996 году. В 2008 году Euroheat & Power, международная сеть централизованного теплоснабжения в Европе, разработала Руководство по центральным тепловым пунктам (ЦТП), которое содержит набор рекомендаций, посвященных планированию, установке, использованию и техническому обслуживанию тепловых пунктов по всей Европе.
В европейских странах с хорошо развитыми системами централизованного теплоснабжения, особенно в Скандинавии, индивидуальные тепловые пункты (ИТП) стали стандартной частью централизованного теплоснабжения. Датские компании Danfoss и Grundfos стали лидерами рынка по производству блочных индивидуальных тепловых пунктов (ИТП). Компании, занимающиеся централизованным теплоснабжением, сыграли важнейшую роль в развертывании индивидуальные тепловые пункты (ИТП). Операторы централизованного теплоснабжения обычно проектируют, оснащают, эксплуатируют и обслуживают индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в соответствии со стандартными правилами для обеспечения энергоэффективной работы.
Системы централизованного теплоснабжения имеют решающее значение для снижения выбросов углерода. В результате некоторые страны, где системы централизованного теплоснабжения не были популярны несколько десятилетий назад, начали развивать их для повышения экологичности своих зданий. Например, Великобритания расширяет свои сети централизованного теплоснабжения. Она признает, что централизованное теплоснабжение может играть важную роль в густонаселенных городских районах в обеспечении низкоуглеродного тепла и может заменить индивидуальные газовые котлы.
В европейских странах индивидуальные тепловые пункты (ИТП) не являются обязательными по национальному законодательству, но они практически повсеместно используются в зданиях, подключенных к централизованному теплоснабжению. Компании, занимающиеся централизованным теплоснабжением, обычно предлагают внедрение индивидуальных тепловых пунктов (ИТП), обеспечивают их техническое обслуживание, организуют финансирование и возмещают инвестиционные затраты за счет платежей от владельцев зданий и потребителей тепла.
Системы централизованного теплоснабжения и внедрение ИТП в Центральной Европе
В то время как в Западной Европе индивидуальные тепловые пункты (ИТП) стали стандартным оборудованием, в Центральной Европе ситуация была иной: системы централизованного теплоснабжения (ЦТ) разрабатывались без особого стимула к повышению эффективности и не применяли ИТП при их активном внедрении в 1970-х и 1980-х годах.
Важной особенностью систем централизованного теплоснабжения в регионе было использование крупных центральных тепловых пунктов вместо ИТП. Центральные тепловые пункты (ЦТП) обслуживали несколько зданий, так что потребители не могли изменять температуру в своих домах — эти решения принимали компании централизованного теплоснабжения.
Поскольку энергия была дешевой, многие здания перегревались. Однако компании централизованного теплоснабжения в Центральной Европе стали активными сторонниками широкого внедрения ИТП для повышения качества услуг и более эффективного распределения тепловых нагрузок после либерализации цен на энергоносители.
Города Центральной и Восточной Европы установили индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в основном в 1990-х и начале 2000-х годов, вскоре после начала масштабной трансформации своих систем централизованного теплоснабжения.
Компании централизованного теплоснабжения в Центральной Европе в целом сочли эти инвестиции экономически эффективными, а также способными улучшить качество обслуживания и энергоэффективность. Некоторые города полагались на донорские инвестиции для ускорения первоначального внедрения, но затем перешли к частному финансированию для расширения масштабов. Системы теплоснабжения на основе индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) имели решающее значение для предотвращения перехода потребителей на другие источники отопления. Ниже приводится краткое описание внедрения ИТП в Чехии, Латвии и Польше.
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в Чехии
Установка ИТП в Чехии осуществлялась в рамках более масштабных реформ централизованного теплоснабжения и приватизации. По мере поэтапной отмены субсидий компаниям централизованного теплоснабжения тарифы на отопление начали расти; и установка ИТП, повышающих энергоэффективность, стала ключевой мерой для предотвращения быстрого роста затрат для потребителей.
Компании централизованного теплоснабжения финансировали основную часть ИТП, хотя некоторые пилотные проекты софинансировали установку. Некоторые проекты также софинансировались в рамках программы ЕС, которая предоставляет средства на замену старой теплораспределительной инфраструктуры. Муниципалитеты иногда требовали установки индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) для сдачи в аренду инфраструктуры централизованного теплоснабжения компаниям централизованного теплоснабжения.
Для большинства ИТП, принадлежащих коммунальным предприятиям, стоимость тепловых пунктов возмещается за счет тарифов для конечных пользователей. Владелец ИТП, обычно коммунальное предприятие или поставщик услуг, несет ответственность за техническое обслуживание. Требования к созданию жилищных объединений, а также распространенная практика выделения помещений под тепловые пункты в ходе приватизации жилья способствовали переходу от централизованных тепловых пунктов к индивидуальным тепловым пунктам.
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в Латвии
Латвия унаследовала систему централизованного теплоснабжения советского образца и восстановила её в 1990-х годах. Национальное правительство и муниципалитеты сыграли важную роль в модернизации систем централизованного теплоснабжения. В 1995 году правительство Латвии приняло Государственную инвестиционную программу по замене старых центральных тепловых пунктов (ЦТП) на тепловые пункты с интегрированными системами отопления, что стало первым шагом в масштабном внедрении ИТП в Латвии.
Большинство компаний, занимающихся централизованным теплоснабжением, принадлежали городам, которые обязали их установить индивидуальные тепловые пункты (ИТП), финансируемые за счет грантов и кредитов коммерческих банков. В Риге городской совет рекомендовал установить или модернизировать ИТП во всех зданиях, что в основном и было сделано в период с 1999 по 2005 год. В Риге, например, 90 процентов ИТП были установлены в течение первых шести лет реформ. Банки были готовы финансировать установку ИТП, поскольку срок окупаемости был коротким.
Компании, занимающиеся централизованным теплоснабжением, владели ИТП в течение первых нескольких лет, в то время как потребители вносили арендные платежи для покрытия первоначальных инвестиций и процентов. В настоящее время индивидуальные тепловые пункты (ИТП) принадлежат владельцам зданий, и лишь в редких случаях они могут принадлежать компаниям централизованного теплоснабжения (ЦТ).
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в Польше
Польша начала реформировать свой сектор централизованного теплоснабжения в 1990-х годах, и с 2000 года компании ЦТ стали крупнейшими инвесторами в индивидуальные тепловые пункты (ИТП). Польша ввела законы, обеспечивающие широкую гибкость в установке ИТП. Компании централизованного теплоснабжения и владельцы зданий могут устанавливать, эксплуатировать и обслуживать индивидуальные тепловые пункты (ИТП); однако обычно эти функции выполняют компании теплоснабжения. Если компания централизованного теплоснабжения владеет ИТП, она возмещает затраты за счет тарифов на тепло.
Управление по регулированию энергетики Польши сыграло важную роль в процессе установки ИТП. Оно разработало руководящие принципы для постепенного устранения центральных тепловых пунктов (ЦТП) и замены их на индивидуальные тепловые пункты (ИТП) на уровне зданий. Согласно Закону о строительстве, все новые и модернизированные здания в Польше, подключенные к сети центрального теплоснабжения, должны быть оборудованы теплосчетчиками на уровне зданий, интегрированными в ИТП.
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в России
Россия представляет собой особенный пример внедрения систем индивидуального теплоснабжения. Она входит в число стран с самым низким уровнем внедрения этих систем. Системы индивидуального теплоснабжения необходимы для регулирования систем централизованного теплоснабжения, и их важность еще более значительна в городах с устаревшими системами и зданиями.
Системы централизованного теплоснабжения в России были созданы в 1970-х годах и, в отличие от Центральной Европы, до настоящего времени оставались в основном нереформированными.
Системы централизованного теплоснабжения в России были спроектированы с избыточными генерирующими мощностями, что привело к значительной неэффективности и более высоким затратам. Недостаточные инвестиции и плохое управление сделали системы централизованного теплоснабжения России неэффективными и не отвечающими потребностям потребителей. Избыточные мощности еще больше увеличились, поскольку многие потребители отключились от сетей централизованного теплоснабжения.
Доля городских домохозяйств, обслуживаемых централизованным теплоснабжением, снизилась с 89% до 55% в период с 1995 по 2018 год. Тем не менее, в 2019 году компании централизованного теплоснабжения потребляли 25% природного газа в стране. В России крупномасштабная установка ИТП продвигается гораздо медленнее, чем во многих странах Центральной Европы. В Москве, городе с крупнейшей в стране системой централизованного теплоснабжения, в настоящее время установлено только 12% многоквартирных домов с индивидуальным теплоснабжением.
Ключевой причиной медленных темпов внедрения ИТП в России является отсутствие четкого правового основания для инвестиций компаний централизованного теплоснабжения в эти системы. Тарифы на централизованное теплоснабжение в России не покрывают все производственные затраты, и компании централизованного теплоснабжения в большинстве случаев не могут включать индивидуальные тепловые пункты (ИТП) в тарифы на отопление.
Установка систем теплоизоляции оказалась экономически эффективной, поскольку реализованные проекты показывают, что системы снижают энергопотребление в зданиях на 15 –30 процентов при типичном сроке окупаемости от двух до трех лет. Законодательство не требует установки систем теплоизоляции в существующих многоквартирных домах; однако в новых зданиях установка систем теплоизоляции является обязательной. В случае модернизации зданий установка систем теплоизоляции также является обязательной.
Ключевым инструментом модернизации зданий является Фонд капитального ремонта, который требует установки систем теплоизоляции во всех финансируемых им пакетах модернизации жилых зданий. Однако объем кредитов из Фонда в последние годы был очень умеренным. В ближайшие годы ситуация может измениться.
Правительство разрабатывает комплексную стратегию модернизации зданий для реконструкции всех жилых и общественных зданий в ближайшей перспективе. Цель стратегии – сократить потребление энергии на отопление в жилых и коммерческих зданиях до одной трети от уровня 2020 года к 2050 году.
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) будут играть важную роль в снижении выбросов углекислого газа. Кроме того, системы централизованного теплоснабжения во многих городах морально и физически устарели, и быстрое внедрение ИТП в этих городах предоставит компаниям и потребителям централизованного теплоснабжения средства для управления теплоснабжением. Учитывая важность современных ИТП в централизованном теплоснабжении, широкомасштабное внедрение ИТП должно быть одной из обязательных мер по повышению эффективности теплоснабжения.
Выводы
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) стали популярны во многих европейских странах в 1980-х годах, поскольку они повысили эффективность централизованного теплоснабжения. В Западной Европе они получили повсеместное распространение, а страны Центральной Европы быстро внедрили их в 1990-х годах в рамках комплексных реформ централизованного теплоснабжения. Смягчение последствий изменения климата стало важным мотивирующим фактором для расширения централизованного теплоснабжения с целью сокращения выбросов от зданий. Современные ИТП необходимы для построения эффективных и устойчивых систем централизованного теплоснабжения.