Горячее водоснабжение — Перевод на «закрытую схему» систем теплоснабжения, вместо «открытой»

Статьей 29 закона «О теплоснабжении» с 1 января 2022 года вводится прямой запрет на использование централизованных открытых систем теплоснабжения. Такое решение было вызвано исключительно необходимостью соблюдения санитарно-эпидемиологических требований к горячей воде.
В соответствии с законом «О водоснабжении и водоотведении» с руководителей муниципальных администраций и теплоснабжающих организаций временно снята ответственность за качество горячей воды в доставшихся им с прошлых времен открытых системах, но только при наличии плана мероприятий и ежегодном публичном отчете о его исполнении.
В качестве источников финансирования работ по переводу на закрытую схему обычно рассматриваются бюджет и средства, выплачиваемые жителями на капитальный ремонт, так как простые энергосервисные контракты по большинству зданий не окупаются. Задача настоящего проекта обеспечить перевод на закрытую схему теплоснабжения с минимальными затратами средств населения и бюджета. Пошаговое его исполнение включает в себя следующее.

1. Синхронизацию разработки схемы теплоснабжения, схемы водоснабжения, программы энергосбережения и плана мероприятий по переводу на закрытую схему.

Синхронизация позволяет минимизировать сопутствующие затраты на увеличение диаметров сетей и мощности насосов, обеспечить комплексность работ с разгрузкой технических условий на модернизацию конкретного здания, а также рассчитать изменение затрат и доходов всех эксплуатационных организаций.
План перевода на закрытую схему, в соответствии с законодательством, включается в схему теплоснабжения. В ней определяются необходимые изменения во всех элементах системы теплоснабжения, а также перечень ЦТП, которые экономически целесообразно сохранить (при их наличии).

1. Выделение в составе индивидуальных тепловых пунктов блоков горячего водоснабжения. Для перехода на закрытую схему необходимы только блоки ГВС. Эффекты от их установки у потребителей:

• снижение платежей за горячую воду при стоимости теплоносителя выше стоимости водопроводной воды;
• снижение тарифа на тепловую энергию при отключении от ЦТП (где есть ЦТП и применяется подобное тарифное решение);
• повышение качества горячей воды (в большинстве случаев);
• соблюдение температуры горячей воды;
• снижение удельного теплосодержания при чрезмерной циркуляции или уменьшение сливов при отсутствии циркуляции;
• повышение достоверности и снижение стоимости приборного учета.

Эффекты у теплоснабжающей организации:

• ликвидация убытков при тарифе на теплоноситель ниже реальных затрат (что наблюдается повсеместно);
• возможность получения дополнительных до- ходов от эксплуатации ИТП;
• улучшение режимов в тепловых сетях с возможностью подключения новых потребителей;
• повышение качества теплоносителя с уменьшением внутренней коррозии оборудования;
• ликвидация большей части имеющихся ЦТП и трубопроводов горячей воды от них.

В плане перевода на закрытую схему должны быть оценены все эффекты, решены вопросы прав собственности на ИТП, разработана экономическая и юридическая модель софинансирования из разных источников, с таким распределением по времени этапов работ, которое позволяет вписываться в предельный индекс роста платежей граждан и сохранить обоснованный НВВ теплоснабжающих организаций. Фото 1. Модуль приготовления ГВС размещен под лестницей. Фото 2. Из-за стесненных условий в подвале теплообменник размещен под потолком.

1. Решения по блокам отопления.

В схеме теплоснабжения должна быть определена необходимость перехода на независимую схему присоединения систем отопления потребителей. Обязательность такого решения может потребоваться только в отдельных зонах и определяться исключительно проблемами с надежностью (высокое или недостаточное давление в обратном трубопроводе, переменные или неудовлетворительные гидравлические режимы в сетях, опасность гидравлических ударов). В остальных зонах может применяться насосное смешение (при графике 150/70 в сочетании с гидроэлеватором) и регулирование пропусками.

В открытых системах теплоснабжения перетопы носят массовый характер (особенно при температурном графике в сети 95/70), соответственно потребители получают существенную экономию при внедрении регулирования отопления на вводе зданий. Если установка блока с бойлером отопления окупается за счет снижения потребления тепловой энергии, то в многоквартирных домах можно использовать средства жителей (плата на капремонт, энергосервис). При отсутствии окупаемости блоки или не устанавливать, либо подобрать менее дорогое решение.

Технические решения.
Распространенные сегодня технические решения по ИТП отработаны для вновь строящихся домов, в которых сразу планируется необходимое помещение. Размещение тепловых пунктов в подвалах существующих зданий часто связано с решением проблемы подтопления или отсутствия подходяще- го помещения. Лучшим решением является применение типовых плоских блоков, размещаемых, при необходимости, даже на потолке. Это стало возможно при использовании интенсифицированных малогабаритных кожухо-трубчатых водонагревателей. При создании ИТП за счет средств теплоснабжающей организации, для решения проблемы собственности на оборудование, возможно размещение ИТП в плоском шкафу, размещаемом на стене здания.
В технических проектах обустройства ИТП должны быть решены вопросы регулирования циркуляции горячей воды, иначе, в некоторых поселениях, платежи за горячую воду после модернизации даже возрастают. Проблема накипи при высокой жесткости водопроводной воды решается путем использования вышеназванных теплообменников, обеспечиващих безнакипный режим работы за счет эффекта самоочистки.

Пять вопросов об открытых и закрытых системах теплоснабжения

До 2022 года все открытые схемы водоразборов горячей воды в России должны быть ликвидированы, но этим практически никто не занимается – это сложно, дорого, а зачастую и бессмысленно. «Кислород.ЛАЙФ» объясняет, почему хотели как лучше, а получилось как всегда.

Эксплуатация централизованных открытых систем теплоснабжения с 1 января 2022 года окажется вне закона – поправки, внесенные в федеральный закон №190 «О теплоснабжении» в 2011-м и вступившие в силу с первым днем 2013-го, дали регионам 10 лет на перевод таких систем в закрытые (кроме того, подключение вновь вводимых объектов капстроительства к системам горячего водоснабжения с тех пор возможно только по закрытой схеме).

«До указанного срока осталось не так много времени», — констатировал в конце октября председатель комитета Совета Федерации РФ по экономической политике Андрей Кутепов. Но в регионах и конь не валялся: в целом по России, по некоторым оценкам, не менее 70% многоквартирных жилых домов (МКД) получают ГВС именно по открытой схеме, однако «закрыться» за минувшие годы успело не более 10% из них.

В городах с численностью населения от 500 тыс. человек и больше, схемы теплоснабжения которых утверждает Минэнерго РФ, ведомство также фиксирует «низкие темпы в закрытии открытых систем ГВС». По некоторым данным, порядка 40 крупных и средних городов к «закрытию» даже не подступали. Мероприятия в документах могли быть и прописаны, но чисто для галочки – денег на них при нынешнем тарифном регулировании взять просто неоткуда. Положительный кейс Татарстана, в котором полностью закрыли открытые системы ГВС в двух крупнейших городах – Набережных Челнах и Казани – выглядит, скорее, удивительным исключением.

Поэтому мега-проект, который должен был стартовать в 2013-м, стоит признать полностью провалившимся – замах получился на рубль, а удар на копейку. На недавнем совещании у Кутепова уже обсудили поправки в закон, которые смогут сдвинуть «час икс» с 1 января 2022 года в звенящую снежную даль. И позволить муниципалитетам самим решать, в какие сроки и на какие деньги они станут (если вообще станут!) «закрывать» свои системы ГВС. Причем с учетом экономической эффективности таких проектов, темпов роста тарифной нагрузки на население и после согласования с Роспотребнадзором. Вполне возможно, что заниматься этим снова нигде не будут – но уже, так сказать, на вполне законных основаниях. А не в режиме тихого саботажа.

Специалисты же все последние шесть лет недоумевают, зачем вообще было затевать столь глобальную реконструкцию сложившихся в России теплофикационных систем? Ответ на этот и другие вопросы – в материале «Кислород.ЛАЙФ».

Вопрос №1. О чем вообще идет речь?

Вы могли этого не знать, но в крупных системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) в России исторически применяются два способа организации ГВС – открытый и закрытый. В первом случае теплоноситель (то есть сетевая вода, подготовленная и подогретая на источнике) используется как для отопления, так для снабжения горячей водой. Кипяток в батареях и в кранах при такой схеме – один и тот же. Если же система закрытая, теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, расходуя тепловую энергию на отопление и на подогрев водопроводной воды питьевого качества, но не смешиваясь с ней – как правило, это происходит в поверхностных теплообменниках, установленных в тепловых пунктах (центральных или индивидуальных). В таком случае до потребителя доходит как бы две воды, и одна из них – в батареях – является технической (о том, как воду обрабатывают на ТЭЦ, читайте в этом ликбезе).

Порядок выбора в пользу той или другой системы долгое время определялся по регламенту, а основным фактором выступал химический состав примесей в исходной воде городского источника водоснабжения. Интересно, что Москва сегодня располагает крупнейшей в мире закрытой, а Санкт-Петербург – открытой системами теплоснабжения. Но в границах одного поселения, а уж тем более большого города, могут сосуществовать водоразборы ГВС обоих типов. Так, по данным Хабаровской теплосетевой компании (филиал АО «ДГК»), в Хабаровске 4934 (!) потребителя подключены по открытой, и лишь 728 – по закрытой схемам. Две попытки перевода на закрытое ГВС в Санкт-Петербурге тоже касались двух конкретных домов. В одном случае эксперимент удался, а в другом – нет, потому что не удалось получить необходимые по закону 2/3 согласия собственников жилья на работы по капремонту.

Из 16 городов присутствия СГК открытых систем нет только в Барнауле, Рубцовске и Куйбышеве – в остальных городах их в сумме три десятка. В крупнейшем по численности населения муниципалитете России – Новосибирске – в зоне ответственности СГК преобладает закрытая схема (кроме одного из выводов ТЭЦ-4; его планируют скоро тоже закрыть). А в географически обособленном новосибирском Академгородке (зона действия ГУП «УЭВ СО РАН») – система исторически открытая. В компании «Квадра» «Кислород.ЛАЙФ» рассказали, что в Центральном Черноземье также превалируют открытые водоразборы – в том числе в Белгороде, Новомосковске, Курске и Липецке. Причем в последнем на открытые схемы приходится 80%, что является одним из самых высоких показателей среди всех городов России (правда, их мощности не превышают 10% от всей используемой тепловой нагрузки).

Вопрос №2. Зачем решили закрыть открытые системы?

Технологическое разделение контуров тепловой сети (теплоноситель – сетевая вода) и ГВС (горячая вода питьевого качества), как объяснили «Кислород.ЛАЙФ» в Минэнерго РФ, необходимо для обеспечения, прежде всего, безопасности населения и соблюдения санитарно-гигиенических требований. «Таким образом можно предотвратить попадание опасных для жизни и здоровья людей бактерий легионеллы из тепловой сети во внутридомовую систему ГВС», — подчеркивают в ведомстве.

Считается также, что открытые системы ГВС хуже закрытых и по другим показателям – в них фиксируют повышенные расходы тепловой энергии на отопление и ГВС и высокие удельные расходы топлива и электроэнергии на производство тепла. Также при открытых водоразборах ТСО приходится больше тратить на химводоподготовку (так как весь теплоноситель должен быть питьевого качества), эксплуатацию котельных и тепловых сетей. При этом большие потери тепла и количество повреждений на тепловых сетях сказываются на качестве теплоснабжения потребителей, которые, к тому же, сталкиваются с остыванием воды в трубах (в период небольшого водоразбора) и «перетопами».

«В относительно теплые периоды, когда температура наружного воздуха близка к нулевой отметке или выше нуля, ТСО все равно вынуждена поддерживать минимальную температуру теплоносителя на уровне не ниже 60 градусов по Цельсию, как того требует СанПиН в части требований к качеству горячей воды. Хотя для систем отопления таких температур в теплые периоды не требуется. Например, при нуле градусов наружной температуры температуру теплоносителя можно было бы снизить до 52 градусов», — объяснял в интервью «УралПолит.Ru» замгенерального директора ГУП СО «Облкоммунэнерго» Евгений Волков.

Закрытые системы ГВС считаются более современными, энергоэффективными (особенно при установке ИТП), безопасными и менее затратными для кошельков потребителей (снижение платежей за горячую воду может быть ощутимым – теплоноситель всегда дороже водопроводной воды). «Для обычного человека базовое отличие закрытой системы от открытой – в том, что в первом случае вы можете быть уверены: из крана у вас течет питьевая вода (пусть даже немного загрязненная по дороге к вам, если водопроводы в плохом состоянии, но изначально все же именно питьевая). Во втором случае вы этого сказать не можете – у вас в кране будет не столько вода, сколько промышленный теплоноситель, функция которого – дешево и надежно передавать тепловую энергию на несколько километров, а не обеспечивать вашу жизнь и здоровье. Переход от открытой системе к закрытой, таким образом, я бы рассматривал через призму цели устойчивого развития №6 «Обеспечение наличия и рационального использования водных ресурсов и санитарии для всех», принятой ООН в 2015 году», — заявил «Кислород.ЛАЙФ» старший аналитик по электроэнергетике Центра энергетики Московской школы управления «Сколково» Юрий Мельников.

Системы водоподготовки на тепловых электростанциях отличаются большим разнообразием, но решают, по факту, одинаковую задачу – не допустить коррозию металла и появление на нем накипи. «Кислород.ЛАЙФ» – о том, как и для чего на ТЭС чистят «обычную» воду.

Середина мая – традиционное время завершения отопительного сезона в городах России. Очень часто горожане начинают изнывать от жары в квартирах, проклиная «жадных» энергетиков, которые как специально долго не отключают батареи. «Кислород.ЛАЙФ» — о проблеме перетопов, а также тонкостях регулирования температуры теплоносителя.

Вопрос №3. А во сколько может обойтись закрытие?

«Ликвидация открытого водоразбора — это большой и комплексный проект, куда вовлекаются собственники помещений в многоквартирных домах, муниципалитеты, регионы, операторы капитального ремонта, водо- и теплоснабжающие организации и т.д.», — отметили «Кислород.ЛАЙФ» в пресс-службе компании «Квадра». Расходы можно разделить на три части. Первая — это установка нового оборудования (насосов, подогревателей, регуляторов и тепловой автоматики) непосредственно в самих МКД. В среднем на обычную 5-этажную «хрущевку» затраты на такое «железо» могут составить порядка 700-800 тыс. рублей (без стоимости установки дополнительных узлов учета).

Вторая часть – это расходы самих ТСО. По оценке Ассоциации «ЖКХ и городская среда», «затраты этих предприятий будут состоять в установке теплообменников и насосных групп в центральных или индивидуальных тепловых пунктах». «Для предприятий тепловых сетей переход на закрытую схему не потребует перекладки сети, более того, высвободятся дополнительные мощности, что позволит подключать новых потребителей без увеличения диаметра сетей», — уверены в ассоциации. Однако в «Квадре» заявили, что реконструкции трубопроводов распределительных сетей, скорее всего, избежать не удастся: «Дело в том, что после установки теплообменников в домах будет увеличиваться расход теплоносителей и расти сопротивление сетей (если этого не предпринимать, то у наиболее удаленных от источников тепла потребителей возникнут существенные проблемы с теплоснабжением). По опыту городов, где такие мероприятия проводились, совокупные расходы сетевых организаций (водоснабжение и теплоснабжение) составляли 20-30% от затрат на реконструкцию каждого жилого дома».

Третья часть расходов – и самая значительная – ляжет на водоканалы. Поскольку та горячая вода, которая сейчас поступает потребителю по теплосетям, после перехода на закрытые системы должна будет пойти по трубам ХВС. А их диаметры могут не справиться с повышенным расходом воды. Значит, водоканалам (обычно муниципальным предприятиям, живущим на весьма низкие коммунальные тарифы на воду) придется перекладывать трубопроводы холодной воды до теплообменников. По экспертным оценкам, соотношение затрат ТСО и водоснабжающих организаций может оцениваться как 1 к 3.

Например, если собственные затраты на переоборудование систем теплоснабжения в СГК оценивают в 20 млрд рублей, то общую сумму расходов (по 13 городам присутствия) – уже в 80 млрд рублей. «Да и в ней учтены не все возможные затраты: поскольку при переходе на закрытую схему ГВС в тепловом пункте устанавливается не только теплообменник, но и насос для обеспечения циркуляции в контуре ГВС. Могут потребоваться дополнительные затраты на оплату увеличения подключенной электрической мощности. Кроме того, в случае перехода на закрытые системы мы ожидаем роста расхода электроэнергии на транспорт теплоносителя (для перекачки воды на насосных станциях) до 25%», — говорит замдиректора дивизиона «Тепло» СГК по перспективному развитию Александр Григорьев.

По оценке ассоциации «ЖКХ и городская среда», примерные затраты на перевод открытых систем в закрытые можно оценить в 1 млрд рублей на 100 тыс. населения. В целом речь идет о сотнях миллиардов рублей, если считать на всю страну. Так, общая стоимость мероприятий по переводу на закрытую систему ГВС в Екатеринбурге оценивалась в 32 млрд рублей, а в Санкт-Петербурге – в астрономические даже для северной столицы 100 млрд рублей. «А по некоторым оценкам – и до 200 миллиардов, причем львиная доля этих расходов пойдет на установку ИТП», — признал в октябре сенатор Андрей Кутепов.

У Хабаровской теплосетевой компании, филиале АО «ДГК» (входит в Группу «РусГидро»), на обслуживании – системы теплоснабжения Хабаровска, Комсомольска-на-Амуре и Амурска. В компании считают, что основным фактором, сдерживающим выполнение требований закона, является отсутствие четко прописанного механизма финансирования мероприятий по переводу открытых систем ГВС в закрытые. В нынешних условиях потребитель, исторически подключенный по открытой схеме, в большинстве случаев финансово не заинтересован в том, чтобы менять положение вещей. Кроме того, существуют технические ограничения, связанные, в том числе, с необходимостью увеличения объема холодной воды, подаваемой потребителям на нужды системы ГВС, отсутствием возможности установки в отдельных зданиях автономных ИТП и т.д. Подробнее – по этой ссылке.

Вопрос №4. Где взять эти деньги?

В СГК отмечают, что источников финансирования у мероприятий по закрытию открытых водоразборов ГВС может быть всего два: тарифы на тепло и воду, а также средства бюджетов. В Минэнерго РФ видят следующие механизмы: переход поселений в ценовые зоны теплоснабжения, средства фонда капитального ремонта МКД, госпрограммы «Городская среда», приоритетного проекта «Обеспечение качества ЖКУ», подпрограммы «Умный город», региональных и муниципальных программ повышения энергоэффективности. Есть потенциал и у энергосервисных контрактов.

«На потенциальную окупаемость таких проектов повлияет то, будет ли участвовать субъект РФ или муниципалитет в софинансировании мероприятий. В противном случае об окупаемости речь не идет вовсе, либо она растягивается на очень длительный период. Разумеется, потребитель будет в выигрыше – в том смысле, что установка современных систем с тепловой автоматикой даст существенную экономию в счетах за коммунальные услуги. Впрочем, нужно учитывать и тот факт, что и стоимость услуг по техническому содержанию МКД тоже вырастет, поскольку новое оборудование нужно обслуживать и ремонтировать», — отметили в «Квадре».

«Единственный положительный эффект с точки зрения экономики – экономия операционных затрат на приготовление (покупку) воды питьевого качества. О какой-то окупаемости проектов исключительно по переходу на закрытую систему теплоснабжения в масштабах городов, на наш взгляд, говорить практически невозможно. Эффект может быть только в случае реализации комплексного проекта по обновлению системы теплоснабжения, но и то – для небольших (локальных) систем теплоснабжения», — уверен Александр Григорьев из СГК.

Вопрос №5. Стоит ли вообще огород городить?

Большой вопрос, нужно ли вообще идти на подобные затраты? Заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция» Ульяновского государственного технического университета, д.т.н. и профессор Владимир Шарапов уверен, что те, кто ратует за ликвидацию открытых систем, просто плохо представляют основы работы ТЭЦ и теплофикационных систем в целом: «Во-первых, открытые системы теплоснабжения, в отличие от закрытых, позволяют максимально реализовать эффект комбинированной выработки электрической и тепловой энергии за счет использования низкопотенциальных источников теплоты (в том числе отработавшего пара турбин) для подогрева больших количеств подпиточной воды теплосети на ТЭЦ». В качестве примера профессор приводит Южную ТЭЦ в Санкт-Петербурге, на которой при закрытии системы ежегодный перерасход топлива может превысить 100 тыс. т.у.т.!

Шарапов также уверен, что открытые системы и сейчас способны обеспечить поддержание высокого качества сетевой воды во всех системах «благодаря возможности высокоэффективной централизованной противонакипной и противокоррозионной обработки подпиточной воды на ТЭЦ». И что они вообще «надежнее закрытых систем в санитарно-эпидемиологическом отношении», поскольку «полную герметичность закрытых систем следует считать мифом».

«В теории разделение контуров действительно должно не только обеспечить поступление потребителю горячей воды требуемых по санитарным нормам параметров, но и снизить повреждаемость тепловых сетей за счет улучшения качества сетевой воды. Однако на практике эти ожидаемые улучшения, как правило, не достигаются. Дело в том, что не бывает идеальных систем, и самые важные элементы закрытых систем – подогреватели ГВС — имеют неплотности, через которые происходит переток холодной водопроводной воды в тепловую сеть и обратно. Таким образом, ожидаемые плюсы закрытой системы не реализуются. В первом случае в тепловую сеть попадает вода из системы ХВС, которая не прошла необходимую для теплосетей подготовку (деаэрацию), в результате скорость коррозии вырастает. По имеющимся данным, интенсивность внутренней коррозии в открытых и закрытых системах примерно одинакова. А во втором случае (когда вода из тепловой сети через неплотности поступает в систему ГВС) качество горячей воды будет хуже, чем в открытой системе, поскольку потребителю будет подана вода, не соответствующая нормам воды питьевого качества», — объясняет замдиректора дивизиона «Тепло» СГК по перспективному развитию Александр Григорьев.

«Известно, что цель перехода на закрытые системы ГВС – повысить качество горячей воды, качество теплоснабжения. Но в Петербурге, например, качество горячей воды соответствует нормам. Преимущества закрытой системы ГВС не оспариваются – это экономия на теплопотерях при движении горячей воды по тепломагистралям плюс сокращается риск аварий на теплотрассах, что в Петербурге происходит нередко. Однако затраты на перевод колоссальны и их целесообразность требует дополнительного обсуждения», — уверен сенатор Андрей Кутепов.

Так или иначе, но пока что еще действующее требование закона выполнить все равно не получится – время потеряно, поезд ушел. Значит, стоит окончательно «спустить» проекты на землю и дать специалистам на местах право самим решать, каким водоразбором пользоваться. «Важно изучать опыт передовиков – как удалось им справиться с такой сложной задачей в условиях ограниченности ресурсов и сдерживания роста тарифов? Полезными будут образовательные программы для муниципалитетов и регионов. Автоматический сдвиг нормативных сроков «закрытия» открытых систем вправо – путь куда более простой, но точно демотивирующий», — говорит Юрий Мельников. Но пока, видимо, единственно возможный.

Проблемы в этой отрасли в городах СФО стоят настолько остро, что непонятно, как локальные системы вообще держатся. Особенно печальна ситуация в небольших муниципалитетах, куда инвесторов не заманить из-за отсутствия перспектив для возврата вложений в изношенную коммунальную инфраструктуру.

43 млрд рублей – именно в такую сумму оценивает Сибирская генерирующая компания стоимость полной реновации тепловой инфраструктуры Новосибирска. Это больше, чем годовой бюджет города; поэтому в СГК предлагают альтернативы. Одна из них возможна только при переходе столицы Сибири на модель «альтернативной котельной».