CC BY
129УДК 621.311 DO110.46920/2409-5516_2021_10164_64
64 Рынок тепла: мировой опыт
развития централизованного § теплоснабжения
ш I—
Heating market: world experience in development of district heating
Валерий СТЕННИКОВ
Директор Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, д. т. н., профессор, член-корреспондент РАН e-mail: [email protected]
Андрей ПЕНЬКОВСКИЙ Старший научный сотрудниклаборатории теплоснабжающихсистем Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, к. т. н. e-mail: [email protected]
Valery STENNIKOV
Director of Melentiev Energy Systems Institute, SB RAS, professor, Corresponding Member of RAS e-mail: [email protected]
Andrey PENKOVSKII
Senior Researcher, Laboratory of Heat Supply Systems of Melentiev Energy Systems Institute SB RAS, PhD e-mail: [email protected]
Аннотация. В статье кратко излагается международный опыт организации рынка тепловой энергии, дается его количественная оценка. Приводятся базовые модели организации рынков тепловой энергии. Описывается эволюция различных видов конкуренции на рынке тепловой энергии с представлением эффектов, которые могут быть достигнуты при их реализации. Раскрывается архитектура монопольного рынка тепловой энергии в виде Единой теплоснабжающей организации. Анализируются тенденции формирования и управления рынками тепловой энергии на примере стран с развитой теплоэнергетической отраслью. Ключевые слова: теплоснабжение, рынок тепловой энергии, модели управления, эффективность, конкуренция.
Abstract. The paper briefly outlines the international experience of organizing the heating market, and gives its quantitative assessment. The basic models of the organization of heating markets are presented. The evolution of various types of competition in the heating market is described, with a presentation of the effects that can be achieved during their implementation. The architecture of the monopoly heating market in the form of a Unified Heat Supply Organization is revealed. Trends in the formation and management of heating markets are analyzed on the example of countries with a developed heat and heat power industry. Keywords: heat supply, heating market, management models, efficiency, competition.
Мировой рынок центрального теплоснабжения достигает 150 млрд долл. При этом мировое потребление тепла превысит 14000 ПДж в год к 2026 г.
//
топлива. В отличии от других энергетических систем (электроэнергетических, нефтеснабжающих, газоснабжающих), системы центрального теплоснабжения являются локальными рынками, действующими на ограниченной территории. По некоторым экспертным оценкам, в настоящее время в мире действуют порядка 80 ООО рынков тепловой энергии [1], из которых 50 ООО находятся на территории России [2], около 6000 в странах Европейского союза [3], оставшиеся 24000 приходятся на Китай, страны СНГ (Украина, Беларусь, Казахстан и др.), США и др.
По данным Global Market Insights, мировой рынок централизованного теплоснабжения в 2019 году оценивался на уровне более чем 150 млрд долларов. Ожидается, что ежегодное мировое потребление тепловой энергии превысит 14 ООО ПДж уже к 2026 г. [4].
Введение
Перспективное развитие центрального теплоснабжения наряду с эволюционированием традиционных технологий производства, передачи и потребления тепловой энергии предусматривает активное применение альтернативных и возобновляемых источников энергии, более высокий уровень их энергетической, экологической и экономической эффективности. В будущем такие системы должны быть интегрированы в единую энергетическую
Централизованное теплоснабжение играет важную роль в обеспечении тепловой энергией потребителей во многих странах мира. Наиболее распространенной его формой является комбинированное (когенерационное) производство тепловой и электрической энергии на тепловых электроцентралях (ТЭЦ), позволяющей получать экономию до 40 % первичного
о с; с
о с
ск <
о
метасистему с включением в нее тепло-, электро-, газо-, холодоснабжающих и других инфраструктурных систем [5].
Наряду с технологической трансформацией систем ЦТ предполагаются организационные преобразования, изменяющие бизнес-процессы и принципы взаимодействия участников рынка, переход к новым моделям ценообразования и мотивацион-ным механизмам.
Мировой опыт развития систем централизованного теплоснабжения
Принято считать, что ни в одной стране мира нет такой, как в России. Российская теплоэнергетика обязана своим появлением огромным территориям и суровым климатическим условиям. Однако, как показывает зарубежная практика, путь, по которому идет централизованное теплоснабжение России, не представляется единственным.
Дания
Дания по праву считается мировым лидером по построению интегрированных, экологически чистых систем центрального теплоснабжения. В настоящее время в Дании действуют шесть крупных и около 400 малых и средних систем, которые производят около 1,1 ПДж тепловой энергии в год [б].
Центральное теплоснабжение обеспечивает около 64 % потребителей страны, а в крупных городах этот показатель достигает 98 % (г. Копенгаген, г. Оденсе и др.). Услугами по теплоснабжению потребителей занимаются около 400 компаний, принад-
Сейчас в мире действуют порядка 80000 рынков тепловой энергии, из которых 50000 находятся в России, около 6000 - в странах ЕС, оставшиеся 24000 приходятся на Китай, страны СНГ, США и др.
ТЭЦ в Дании
Источник: commons.wikimedia.org
лежащих потребителям тепла (кооперативам), муниципалитетам и в отдельных случаяхчастным компаниям.
В системах ЦТ Дании действуют крупные ТЭЦ (на газе, угле или нескольких видах топлива), мини-ТЭЦ (на биотопливе и прочих отходах), мусоросжигательные заводы, теплонасосные установки. Они включают резервные котельные, работающие на угле, газе или дизельном топливе, а также хранилища тепловой энергии [7].
Одновременно в стране активно функционирует сектор децентрализованного теплоснабжения, часть которого представлена системами газоснабжения с индивидуальными отопительными установками, источниками на древесных и прочих биоотходах, а также теплонасосными установками и электроотоплением. Суммарный объем производства тепловой энергии децентрализованными источниками составляет около 0,07 ПДж.
Рынок тепловой энергии Дании в системах ЦТ работает по принципу бесприбыльных кооперативов. Техническая политика в области теплоснабжения направлена на экономию тепловой энергии и снижение выбросов в окружающую среду от теплоисточников. Это достигается путем органичного сочетания систем центрального теплоснабжения с комбинированным производством тепловой и электрической энергии, и мелких децентрализованных систем теплоснабжения, охватывающих мак-
симально возможное количество территориально рассредоточенных потребителей. В перспективе (к 2050 г.) правительством Дании поставлена цель 100% перехода систем ЦТ на возобновляемые источники энергии [8].
В соответствии с законом «О теплоснабжении» цены на тепло устанавливаются исходя из фактических расходов на основе общего экономического принципа самообеспеченности. Цена включает все необходимые затраты на производство и транспортировку тепла. Теплоснабжающая организация не может функционировать себе в убыток. Цена может включать умеренный уровень процентов на произведенные капиталовложения, а образующаяся прибыль направляется на ее снижение в следующем году. Условия функционирования рынка тепловой энергии в стране сохраняются без изменений уже на протяжении 40 лет.
Политика энергосбережения Дании в области теплоснабжения, а также принцип построения и функционирования систем ЦТ с преимущественным развитием на базе теплофикации (когенерации) и интеграция с ними альтернативных и возобновляемых источников тепловой энергии способствует повышению эффективности теплоснабжения потребителей, поддержанию высокого уровня его надежности и минимальному воздействию на окружающую среду.
Германия Источник: artfile.ru
Дания считается мировым лидером по построению интегрированных, экологически чистых систем центрального теплоснабжения. В стране действуют шесть крупных и около 400 малых и средних систем
Германия
Рынок тепловой энергии Германии является одним из крупнейших в Европе. Суммарная установленная мощность источников тепловой энергии составляет 0,2 ПДж/ч. На территории Германии действуют около 1400 систем ЦТ, их доля равна 13,9 %. При этом доли ЦТ значительно разнятся между Западной и Восточной Германией. На западе страны централизованное теплоснабжение составляет около 9 %, а на востоке - около 30 %. Основная часть производимого тепла в системах ЦТ приходится на ТЭЦ (83 % на конец 2017 г.). К сетям систем ЦТ Германии, протяженность которых составляет 24,7 тыс. км, присоединены около 5,8 млн домохозяйств.
Современная энергетическая политика Германии направлена на внедрение возобновляемых источников энергии, высокий уровень экологической защищенности и на реализацию энергоэффективных мероприятий (по номенклатуре близких к российским). Она отличается высоким уровнем исполнения, жестким контролем и ответственностью за выполнение программных мероприятий. В 2017 г. доля возобновляемых источников энергии в системах ЦТ составила 12 %. Федеральное правительство Германии нацелено на увеличение доли возобновляемых источников энергии в системах ЦТ до 30 % к 2030 г.
В системах теплоснабжения потребителей задействовано около 340 компаний. В основном они принадлежат муниципалитетам (полностью или частично). Вместе с тем, на тепловом рынке присутствуют частные компании, которые были организованы в период либерализации энергетического рынка Германии в 1990-х годах.
о с; с
о с
ск <
о
о с; с
Ввиду того, что рынок тепловой энергии Германии в большей степени представлен децентрализованными системами, потребитель сам решает, какой вид теплоснабжения (в зависимости от его затрат на сооружение и эксплуатацию) ему представляется предпочтительным (конкуренция предложения).
В секторе ЦТ рынок тепловой энергии является конкурентным (оптовая конкуренция), при этом тарифы на тепловую энергию, поставляемую централизованными системами, не могут превышать затраты на индивидуальное теплоснабжение, что обеспечивает конкурентоспособность ЦТ. Если интересы потребителей, присоединенных к тепловым сетям систем ЦТ нарушаются, то их защищают общественные объединения и сообщества собственников. Тариф на тепловую энергию формируется в приемлемых для потребителей рамках и предоставляют возможность планирования реальных инвестиций [9]. В Германии отсутствует государственное регулирование тарифов на тепловую энергию, они определяются конкурентными ценами, складывающимися на рынке тепла.
Энергетические компании, занимающиеся бизнесом в сфере централизованного теплоснабжения, являются одними из ключевых операторов на рынке тепла, как и потребители тепловой энергии. Покупка тепловой энергии этими компаниями, их обязательство присоединиться к группе потребителей или к производителям тепла в тепловых сетях также не регулируются. Энергетические компании стремятся привлечь к своим системам теплоснабжения крупных, высоко платежеспособных потребителей, поэтому стараются закупать тепловую энергию, поступающую от источников тепла (оптовая конкуренция) по наиболее выгодным ценам.
Деятельность теплоснабжающих компаний в основном контролируется общим законодательством, таким как антимонопольное, по защите прав потребителей, а также соответствующими ведомствами.
Хельсинки, Финляндия
Источник: та'^'коп / Depositphotos.com
Финляндия
Централизованное теплоснабжение в Финляндии является основным типом теплоснабжения в городах, а массовое применение комбинированного производства тепловой и электрической энергии способствует значительному улучшению экологического состояния окружающей среды. Крупные системы центрального теплоснабжения действуют в 170 муниципалитетах страны. Доля теплофикации в системах Финляндии составляет около 45 %, а в крупных городах приближается к 95 %. Протяженность тепловых сетей достигает 15 тыс. км, при этом тепловые потери при транспортировке не превышают 9-10 %.
Финский рынок тепловой энергии является конкурентным с точки зрения предложения. Это означает, что потребители могут свободно выбирать способ теплоснабжения,который они готовы использовать. Они имеют возможности доступа к системам централизованного теплоснабжения, электрическому отоплению, применению тепловых насосов, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и других источников на ископаемых видах топлива.
Конкуренция между различными решениями и операторами предоставляемых услуг на рынке тепловой энергии в Финляндии обеспечивает эффективную работу, разумные цены, высокое качество и надежность (так коэффициент готовности систем ЦТ составляет 99,98) услуг по теплоснабжению потребителей.
Китай
Рынок тепловой энергии Китая является быстро развивающимся и перспективным для инвестирования. История зарождения в стране систем центрального теплоснабжения относится к периоду 50-х годов XX века. Они проектировались и сооружались при поддержке Советского Союза. В этот период появились первые системы в двух крупных городах Китая -Пекине и Шеньяне. Далее технология ЦТ постепенно стала применяться для покрытия тепловых нагрузок в северо-западной, северо-восточной и северной частях страны («Three North»), где имеют место холодные климатические условия. Важную роль в развитии централизованного теплоснабжения и, прежде всего теплофикации, сыграл принятый Государственным советом Китая в 1986 г. закон о городском планировании на территории «Three North» [9].
Динамичное развитие экономики Китая, начиная с 2005 г., способствовало стремительному вводу жилого фонда (к 2015 г. он почти утроился), строительству социальной инфраструктуры, промышленных объектов в городах и провинциях страны, что обусловило масштабное развитие систем ЦТ. В настоящее время тепловые системы Китая считаются наиболее крупными в мире как по протяженности тепловых сетей (более 205 тыс. км, из которых 11,7 тыс. км это паровые сети), так и по масштабу охвата потребителей. Отапливаемый ими фонд составляет более 8,5 млрд м2 площадей. Уровень централизации теплоснабжения на базе комбинированного производства тепловой и электрической энергии достигает 60 % [10].
Глобальные тенденции в области управления системами центрального теплоснабжения в Китае направлены на создание конкурентного рынка тепловой энергии, технологической основой которого должны стать традиционные источники тепла в сочетании с возобновляемыми и альтернативными источниками энергии.
В перспективе предполагается его интеграция в единый энергетический рынок, объединяющий рынки электроснабжения, газоснабжения и хладоснабжения. В настоящее время сфера централизованного теплоснабжения Китая представлена локальными регулируемыми монополиями. Тарифы на тепловую энергию продолжают устанавливаться местными органами власти, вместе с тем, в отдельных случаях они могут определяться двухсторонними
Пекин, Китай
McT04HHK:polyakova-tatiana.tourister.ru
договорами непосредственно между производителями и потребителями. Итоговая цена на тепловую энергию включает в себя непосредственно затраты на ее производство и транспортировку, налоги и прибыль, не превышающую 3 % от общей стоимости тепловой энергии, согласно методу «Затраты +».
США
В Соединенных Штатах Америки централизованное теплоснабжение получило меньшее распространение, чем в Европе из-за различий в развитии инфраструктуры и институциональных проблем.Городская инфраструктура США развивалась на основе применения индивидуального печного отопления, что в дальнейшем значительно ограничило экономическую целесообразность применения центрального те-
о с;
IZ
о с
ск <
о
В Германии действуют около 1400 систем центрального теплоснабжения, их доля равна 13,9%. При этом на западе страны центральное теплоснабжение составляет 9 %, ана востоке - 30 %
плоснабжения. Тепловые электростанции и производственные площадки в США, как правило, располагаются на значительном удалении от городских центров, что также не способствует экономически обоснованному теплоснабжению потребителей от них. В большинстве своем теплоснабжение в США представлено децентрализованными системами и ограничивается снабжением тепловой энергией университетских городков, больниц, аэропортов, территорий с плотной застройкой и др. Наряду с этим, существует около 660 крупных систем ЦТ, которые функционируют в больших городах страны, включая Нью-Йорк, Бостон, Филадельфию, Сан-Франциско, Денвер, Миннеаполис и многие другие [11]. Эти системы представлены как паровыми, так и водяными системами с хорошо развитыми закольцованными тепловыми сетями и снабжающими тепловой энергией более
0,5 млрд м2 (или 5,5 млрд футов2) отапливаемых площадей. Надежность теплоснабжения считается одним из конкурентных преимуществ ЦТ, перерывы в теплоснабжении не допускаются действующим регламентом, что значительно жестче, чем в наших нормативно-правовых актах.
Системы центрального теплоснабжения США функционируют в условиях конкурентного рынка, как правило, в рамках долгосрочных соглашений по обслуживанию потребителей. Существует плата потребителя за подключение к тепловым сетям, она не регулируется и определяется индивидуально. В отдельных случаях она может быть нулевой. При этом любой потребитель, подключенный к системе ЦТ, может отказаться от ее услуг и установить собственную теплогенерирующую установку. Однако бизнес энергетических компаний США учитывает это и предлагает такие условия, которые будут более выгодными, чем индивидуальное теплоснабжение. Верхняя предельная цена на тепло сдерживается только рынком и, прежде всего, желанием удержать потребителя, который, как правило, имеет возможность выбора в пользу того или иного способа теплоснабжения [12].
Российская Федерация
На долю России приходится до 45 % мирового централизованного производства тепловой энергии. В настоящее время теплоснабжение потребителей осуществля-
ТЭЦ-15, Санкт-Петербург, Россия
Источник: T23ru.net
Южная ТЭЦ, Санкт-Петербург, Россия Источник:епегдуЬазе.ги
ет около 21 тыс. предприятий. По данным Минэнерго РФ, за 2018 год в России функционируют 566 тепловых электростанции и 74,8 тыс. котельных. Суммарный объем производства тепловой энергии составляет около 5480 ПДж, из которых 2060 ПДж вырабатывается в теплофикационном режиме. Теплофикационная генерация, обеспечивающая порядка 46% производства тепловой и 30,6% электрической энергии в России. Общая протяженность тепловых сетей в системах централизованного теплоснабжения по трассе составляет около 168 тыс. км [13].
За более чем вековую историю развития теплоснабжения в Российской Федерации возник рынок тепловой энергии как сфера проявления новых экономических отношений между производителями и потребителями тепловой энергии, при этом фактически отсутствовала нормативно-правовая база, которая бы регулировала отношения, возникающие в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии. Лишь только в 2010 г. был принят федеральный закон «О теплоснабжении» (за исключением отдельных нормативных актов).
За период 2010-2020 гг. он несколько раз пересматривался с внесением в основной текст принципиальных изменений, а также дополнений в его отдельные нормативные акты.
В принятых в 2018 г. изменениях к федеральному закону «О теплоснабжении» и предложенной Правительством РФ дорожной карте «Внедрение целевой модели
рынка тепловой энергии» была учреждена новая модель рынка тепла, предполагающая переход к Единой теплоснабжающей организации (ЕТО), создаваемой на базе крупных источников. Регламентированная законом система тарифообразования базируется на цене тепловой энергии, определяемой по методу «альтернативной котельной». Основная цель, которая преследовалась при реализации этих нововведений, заключалась в снижении административного давления на тепловой бизнес и создании экономических стимулов для привлечения инвестиций и улучшения текущего состояния систем центрального теплоснабжения. В рамках данной модели предлагается расширить роль ЕТО, которая должна выступать не просто единым закупщиком и поставщиком тепловой энергии в зоне своей деятельности, а станет единым центром ответственности в систе-
В США центральное теплоснабжение меньше распространено, чем в Европе. Городская инфраструктура развивалась на применении индивидуального печного отопления, что ограничило рентабельность ЦТ
о с
ск <
о
ме ЦТ перед потребителями и органами власти. Новая модель теплового рынка предполагает переход от государственного регулирования всех тарифов в сфере теплоснабжения к договорным ценам на тепловую энергию. При этом для защиты интересов потребителей тариф на ТЭ ограничивается расчетной стоимостью тепловой энергии, производимой альтернативной котельной. Под альтернативной котельной понимается новый локальный источник тепла мощностью не более 10
ющий тариф на тепловую энергию ниже цены альткотельной, то разрабатывается график поэтапного (в течении 5 лет) доведения действующего тарифа на тепловую энергию до цены альтернативной котельной с учетом правил индексации соответствующих цен, утвержденных правительством. Если действующий тариф выше цены альткотельной, его замораживают. Предложенная в законе модель теплоснабжения вызывает много дискуссий и критики, связанных с беспрецедентной монопо-
ТЭС «Нойрат», Восточная Германия Источник: wiki2.org
Гкал/ч, который потребитель может создавать для своего теплоснабжения как альтернативу ЦТ. В основе определения параметров альткотельной лежит предпосылка о применении наиболее современных и экономичных технологий, а также максимально эффективное использование установленной мощности. В процессе моделирования на основе ряда входных параметров (технологических и экономических), в соответствии с приемлемым для инвестора сроком окупаемости (не более 10 лет), рассчитывается уровень тарифа на производимую в регионе тепловую энергию, исходя из суммарных дисконтированных затрат на строительство и эксплуатацию альтернативной котельной. Если действу-
лизацией теплового рынка, установлением необоснованно высоких тарифов, отсутствием мотивации к снижению издержек, устранением конкуренции и др.
Первые пилотные проекты по переходу теплоснабжения на принцип альтернативной котельной осуществлены в 2019 г. в п. Линево, Новосибирской области и в г. Рубцовск Алтайского края. Основная идея реализации этих проектов заключается в назначении тарифов с учетом инвестиционной составляющей и закреплении их на период окупаемости проекта. Результаты выполнения этих проектов должны показать, насколько правильным является выбранный путь по реформированию теплоснабжения в России.
Сравнительная
характеристика
конкурентного
и регулируемого рынков тепла
Конкурентный тепловой рынок имеет достаточно широкое распространение, но наиболее успешно он развивается в Финляндии, Германии, США. Монопольный регулируемый рынок также активно применяется в разных странах, например, Швеции, Дании, Китае. Он характерен и для России. Формализованное описание рынков в виде математических моделей приведено в таблице 1. В ней отражены методические подходы решения задачи управления распределением тепловой нагрузки между теплоисточниками и определения цены на тепловую энергию для потребителей. На рисунках в таблице 1 дана графическая интерпретация работы предложенных методов. Они показывают, как последовательно путем поиска компромиссов находится решение, удовлетворяющее интересам и потребителей, и поставщиков энергии.
Заключение
Теплоснабжение представляет важнейшую сферу предоставления энергетических услуг широкому кругу потребителей. Эта
На долю РФ приходится до 45% мирового централизованного производства тепла. Теплоснабжение потребителей осуществляет 21 тыс. предприятий. В России работают 566 ТЭС и 74,8 тыс. котельных
отрасль определяет благосостояние общества, социальную стабильность и конкурентоспособность экономики многих стран мира. Анализ мирового опыта в секторе централизованного теплоснабжения показывает, что развитие на тепловом рынке элементов конкуренции позволяет поддерживать относительный баланс цен на тепловую энергию для потребителей и доходов энергетических компаний, конкурировать относительно индивидуального теплоснабжения и эффективно развивать технологию комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Вместе с тем, опыт ряда стран показывает, что эффективной может быть и муниципальная форма собственности в теплоснаб-
Ветропарк в Балтийском море, Дания
Источник: Уоуадепх/Оероз^рЬоЮз.сот
о с; с
П (0;Т) ^ max, j g JHT, £ w;t ■ Q;t +w tc Q;t
j€JMT j€JMT
= E w jn ■ Qjn,
j'eJn
E Q; t-E Qf=o,
jeJ„T j'eJn
w
min(Z T
XQ
j'eJ;T
= Л7СT
wj
wf ,если w;AM > wf, j g Jn 0, если w'AИ < wf, j g Jn
(!) (2)
(3)
(4)
(5)
w
w
Y, Z;T(Q;T) +ZТС ^ min,
Jej;T
^Z; T(Q; T) +Z tc
j;T_
E Q;t ,
JeJ;T
E Q;t-E Qf = 0,
jeJ„T i'eJn
wf, если wAИ > wf, j g Jn 0, если wA; < wf, / g Jn'
wA;, если wAИ > wf, / g Jn w", если wAИ < w", / g Jn
(!) (2)
(3)
(4)
(4*)
П (О"т)_ прибыль от производства тепловой энергии ]-тым источником; Jш - множество источников тепла в системе ЦТ;
т - цена производства тепловой энергии ]-тым источником; О"т -объем производства тепловой энергии ]-тым источником; шТС - цена транспортировки тепловой энергии; - множество потребителей тепловой энергии в системе ЦТ; - цена покупки тепловой энергии]-тым потребителем; О" - объем потребления тепловой энергии]-тым потребителем; ZТС - затраты в тепловые сети;А7СТС - средние суммарные затраты в тепловые сети;ш;АИ - цена производства тепловой энергии альтернативным источником тепла у]-го потребителя; ZИ т(ОИ т) -затраты на производство тепловой энергии ]-тым источником.
Практическая реализация на схеме теплоснабжения
о с
CK <
о
1-7 -номера узлов,
(10 - номера ветвей,
^ - источник тепла,
0 ПП - промышленный потребитель,
0 ЖКХ - потребитель жилищно-коммунального комплекса.
Методы решения
Подходы теории игр Рыночное равновесие по Нэшу
Результаты решения
Методы глобальной оптимизации Глобальный минимум суммарных затрат по системе ЦТ
Графическая интерпретация поиска решений
2000
1500
2 ^5 1000
500
2000 1500
j-¥
^ 1000 а Q 5 500
500
1000 Q1 ИТ*1500
2000
0 500 05ИТ* 1000 1500 2000 2500
П
w
Qa""
Q1ИТ
Q5ИТ
QXKX
0
0
0
Q1ИI, Гкал/ч
Q1ИI, Гкал/ч
Описание работы методических подходов
Методика поиска решения задачи (1)-(5) осуществляется комбинированным методом. Он базируется на применении игрового, последовательного, итерационного процесса (процесс нащупывания по Курно) с использованием внутри цикла метода избыточных проектных схем с последующим применением метода простой итерации. Основная идея метода заключается в сведении многомерной задачи оптимизации к задаче одномерной оптимизации отдельно взятого источника тепла при фиксированных объемах производства других источников с последующей проверкой полученных решений на условие их соответствия равновесию по Нэшу.
Основная идея разработанной методики базируется на применении метода покоординатной релаксации(метод покоординатного спуска) с последующим использованием внутри цикла методов избыточных проектных схем и простой итерации. Суть разработанной методики заключается в сведении задачи многомерной оптимизации к одномерной с пошаговой процедурой улучшения решений по объемам производства тепла всеми источниками тепла, работающими в системе ЦТ. Кривая А-В-С-0-Е-Р-0*итпредставляет собой вычислительный процесс поиска оптимального решения.
Таблица 1. Сравнительный анализ методических подходов для моделирования рынков тепловой энергии
о с; с
жении, она также обеспечивает его доступность для потребителей и перспективное развитие систем. Основой этого является правильная организация управления и оптимизация издержек.
Инвестиции в инфраструктуру централизованного теплоснабжения даже при их долгосрочной окупаемости - это реальный бизнес, который показал свою рентабельность и конкурентоспособность относительно других видов теплоснабжения.
Конкуренция в целом является важным элементом рыночной экономики ввиду того, что она способствует росту эффективности и улучшению качества продукции
и оказания услуг, это благоприятно отражается на теплоснабжении потребителей. Основная задача, которая возникает при формировании конкуренции в системах ЦТ, заключается в создании обоснованных и прозрачных механизмов управления спросом и предложением в этом секторе экономики.
Работа выполнена в рамках проекта государственного задания (№Р№Еи-2021-0002) программы фундаментальных исследований РФ на 2021-2030 гг. и с использованием ресурсов ЦКП «Высокотемпературный контур» (Ми-нобрнауки России, проект М-0 13.ЦКП.21.0038).
Использованные источники
S. Frederiksen, S. Werner. District heating and cooiing, Lund StudentHtteratur, 2013.
Стенников B.A., Пеньковский A.B. Теплоснабжение потребителей в условиях рынка: современное состояние и тенденции развития// ЭКО. №3, 2019. С. 8-20. Werner S. International Review of District Heating and Cooling// Energy.2017. № 137. P. 617-631.
District Heating Market Size By Source (CHR Geothermal, Solar, Heat Only Boilers), By Application (Residential, Commercial {College/University, Office, Government/Military}, Industrial {Chemical, Refinery, Paper}), Industry Analysis Report, Regional Outlook, Covid-19 Impact Analysis, Price Trends, Competitive Market Share & Forecast, 2020 - 2026 // [Электронный ресурс] URL: https://www.gminsights.com/industry-analysis/district-heating-market (дата обращения: 23.06.2021). Henrik Lund, Poul Alberg 0stergaard, Miguel Chang, Sven Werner, Svend Svendsen, Peter Sorkn&s, Jan Eric Thorsen, Frede Hvelplund, Bent Ole Gram Mortensen, Brian Vad Mathiesen, Carsten Bojesen, Neven Duic, Xiliang Zhang, Bernd Möller. The status of 4-th generation district heating: Research andresuits/ZEnergy. № 164, 2018. P. 147-159. Nordic heating and cooling // [Электронный ресурс] URL: http://norden. diva-portal.org/smash/get/diva2:1098961/ FULLTEXT01.pdf(flara обращения: 23.07.2021).
7. Соснова С. Датское энергетическое чудо // Энергосовет. №5(10), 2010. С. 17-19.
8. District heating in the Danish energy system// [Электронный ресурс] URL: https://northsearegion.eu/media/1531/ the-danish-energy-system-case-dh.pdf (дата обращения: 23.07.2021).
Лауф Е. Модернизация рынка тепловой энергии и повышение энергоэффективности зданий объединенной Германии//Энергосовет. №7, 2016. С. 81-84. China combined heat and power market outlook to 2020 // [Электронный ресурс] URL: https://www.mordorintelligence. com/industry-reports/china-combined-heat-and-power-market-industry (дата обращения: 23.07.2021). U.S. District Energy Services Market Characterization // [Электронный ресурс] URL: https://www.eia.gov/analysis/ studies/buildings/districtservices/pdf/districtservices.pdf (дата обращения: 23.07.2021).
12. Особенности национального теплоснабжения // [Электронный ресурс] URL: https://www.eprussia.ru/epr/198/14048. htm (дата обращения: 23.07.2021).
13. Теплоэнергетика и централизованное теплоснабжение России в 2014-2018 годах // [Электронный ресурс] URL: https://minenergo.gov.ru/node/17737 (дата обращения: 23.07.2021).
9.
10.
11
о с
ск <
о
2
