Разберёмся на примере тарифов в Мурманской области

Не хочу оспаривать необходимость существования ГРЭС, ТЭЦ и иных крупногабаритных объектов, использующий комбинированный способ получения электрической и тепловой энергии. Их деятельность, безусловно, необходима, и ставить под сомнение преимущество их использования в условиях города было бы абсурдно.

Но вот в чём парадокс! В печати то и дело появляются публикации об «экономически выгодных» преобразователях энергии, таких как тепловые насосы, теплогенераторы, электродные котлы и т.д. Но все они работают от электроэнергии. Для того, чтобы получить реальную экономию (в масштабах хотя бы города) необходимо проследить всю энергетическую цепочку от её производства до потребления.

Предположим, мы вырабатываем электроэнергию на ГРЭС. При этом перегретый пар вращает паровую турбину, турбина вращает генератор, генератор подаёт энергию в ЛЭП, из ЛЭП, через подстанцию энергия подаётся потребителю. Цепочка получилась несколько упрощённой, но для наглядности этого достаточно.

В соответствии с «циклом Карно» КПД любой тепловой машины не может быть выше единицы. Произведём расчёт по упрощённой формуле Карно:

η= 1-Т2/Т1
где η - КПД цикла Карно.
Т1 - температура на входе турбины.
Т2 - температура холодильника.
Примем следующие условия:
Т1 = 300 °С,
Т2 = 60 °С.

Таким образом, КПД цикла Карно составит 
η=1-(60+273)/(300+273)=0,42
КПД механизма турбины примем за 96 % (это очень хорошая турбина).
КПД электрогенератора = 85 %;
КПД ЛЭП = 75 %
КПД подстанции 89 %.
Подсчитаем, какое количество энергии доходит до потребителя. Для этого перемножим все полученные значения КПД звеньев.
ηэ = 0,42 * 0,96 * 0,85 * 0,75 * 0,89 = 0,228.

Как не прискорбно видеть этот результат, но это всё, что получает конечный пользователь (по утверждениям энергетиков, ещё меньше).

При коэффициенте трансформации теплового насоса к=4 мы получим КПД получения тепла из тепла топлива через электрическую энергию ТЭЦ при помощи ТН: 
ηтТН =к* ηэ =4*0,228 =0,912. Это много лучше чем от районной котельной, где КПД котла ηк=0,7 и КПД тепловой сети ηсет=0,85. Общий КПД от котельной до потребителя
ηк+с = ηк ηсет =0,7*0,85=0,595.

Эти расчёты проведены при правильной оплате (по фактическим затратам) электрической и тепловой энергии.

Конкуренцию ТН может составлять только тепло от ТЭЦ, где для нагрева сетевой воды используется сбросное тепло от турбин.

Есть более рациональный способ обогрева жилья, применяемый, в наше время повсеместно. Это сжигать газ непосредственно в домовых котельных (крышных, индивидуальных). КПД котельных в самом худшем случае будет не ниже 70 - 75 %. При правильном применении теплоизолирующих материалов и отлаженном оборудовании и используя всю скрытую теплоту парообразования водяных паров в отработанных газах можно добиться КПД 100% и более при расчёте по низшей теплотворной способности топлива. К сожалению, эту энергию нельзя использовать нигде, кроме как для отопления жилья и ГВС.

При существующих тарифах на тепло и электрическую энергию удивительно видеть, почему так медленно внедряются в системах теплоснабжения и ГВС тепловые насосы. Разберёмся на примере тарифов в Мурманской области.

1 Гкал тепла стоит осенью 2012 года 2602,35 рублей.

Тарифы на электроэнергию в Мурманской области

Потребители, приравненные к населению (тарифы указываются с учетом НДС)

Одноставочный тариф, руб./кВт.ч 2,02

Тариф, дифференцированный по двум зонам

Пиковая зона, руб./кВт.ч 2,62

Ночная зона, руб./кВт.ч 0,81

Тариф, дифференцированный по трем зонам

Пиковая зона, руб./кВт.ч 3,70

Полупиковая зона, руб./кВт.ч 2,02

Ночная зона, руб./кВт.ч 0,81

Электрокотлы имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД). В некоторых электрических котлах значение КПД, при правильно смонтированной отопительной системе достигает 98%.
1 кВт·ч=(1 кДж/с) (3600с)=3,6 МДж=(3,6/4,19) Мкал==0,859 Мкал=0,859·10-3 Гкал.
1 Гкал тепла, полученная в электрокотле при одноставочном тарифе будет стоить:2,02/(0,98·0,859·10-3)=2399 рубл.

Тоже при ночном тарифе: 643 рубл.

Глядя на эти цифры, приходишь к мысли, что с тарифами у нас не всё в порядке.

Если же для отопления применить тепловой насос коэффициентом трансформации к=4, то 1 Гкал тепла при одноставочном тарифе будет стоить: 2399/4=600 руб., а при ночном тарифе 643/4=161 руб.

Где же предприимчивые бизнесмены и просто владельцы собственных домов, которые почему то не спешат воспользоваться неправильно сложившейся структурой тарифов? Уходит многократная выгода. Видно они, не в пример разработчиков тарифов, видят ошибочность нынешних тарифов и скорое наступление рыночных отношений в производстве электрической и тепловой энергии. И конечно их сдерживает высокая стоимость тепловых насосов (5000 руб. и более за 1 кВт) и высокие проценты за кредиты в банках.

Пантилеев С. П.

Энергетика и энергосбережение

Еще статьи на тему "тариф":

Право на пониженный тариф страховых взносов

Снижение тарифов на электроэнергию в г. Полярные Зори

МТС предлагает тариф на все случаи жизни