Наличие научных и инженерных кадров, не только высоко квалифицированных, но и внутренне подготовленных к инновационной деятельности, также является необходимой предпосылкой успеха всего предприятия. Технология охватит не одного и не десять, а десятки человек, и для того, чтобы она заработала, нужно иметь сильный костяк энтузиастов, способных продвинуть новые приемы работы в широкий коллектив специалистов, занятых в оперативном управлении энергоснабжающим комплексом города. Бесспорно, работа в рамках технологии представляется более сложной для оперативного персонала по сравнению с существующей практикой управления (хотя и не сложнее чем та, к которой давно привыкли в электроэнергетике), поэтому наверняка потребует на первых порах напряжения и дополнительных интеллектуальных усилий от диспетчеров.

Возвращаясь к техническому аспекту проблемы, отметим также, что технология не сможет «прижиться» на голом месте, то есть в регионе, где в совершенно зачаточном состоянии находится учет потребления ТЭР. Приобретение и установка узлов учета не может являться самоцелью технологии. Наличие уже налаженной системы мониторинга потребления хотя бы одного из видов ТЭР (электричества или газа) тепловым районом источника централизованного теплоснабжения является отправной точкой для ее внедрения. Цель технологии -- извлечь дополнительную информацию из уже имеющихся данных и преобразовать ее к виду, доступному для работы системы регулирования отпуска тепла.

Принимая во внимание все эти соображения, можем аргументировано заявить:

Харьков обладает прекрасным стартовым потенциалом для того, чтобы уже сегодня приступить к освоению технологии.

Этому способствуют как благоприятные внешние обстоятельства, так и внутренние условия, среди которых следует отметить следующие.

· Харьковская областная государственная администрация проводит настойчивую политику в области оснащения коммунальных служб средствами учета потребления ТЭР. Решением Кабмина Украины Харьков определен как базовый экспериментальный город для комплексного внедрения систем учета.

· Харьков, как никогда ранее, имеет высокий шанс получить американские и международные кредиты в рамках Украинско-Американской программы «Харьковские Инициативы», а также с учетом льгот, связанных со специальным режимом инвестирования на территории Харьковской области.

· О том, что идея системного подхода к анализу ситуации в городе «витает в воздухе», свидетельствуют активные попытки со стороны местных органов централизовать информацию о работе территориального ТЭК и состоянии оплаты населением коммунальных услуг. Так, был создан единый расчетный центр по оплате коммунальных услуг, который в перспективе будет обладать исчерпывающей информацией в виде компьютерной базы данных о реальных объемах потребления ТЭР в быту.

· В Харькове сложился благоприятный климат для развития рынка информационных услуг. Уже существует развитая сеть провайдеров компьютерной сети Интернет (Kharkov.on-line.com; kpi.kharkov.ua и др.), многие предприятия ТЭК используют в своей работе электронную почту.

· Наличие у АК «Харьковоблэнерго» хорошо развитой автоматизированной системы контроля и управления электропотреблением (АСКУЭП), а также насущная хорошо осознанная необходимость создания подобных систем в сфере тепло-- и газоснабжения существенно облегчает начало работ. У нас есть оперативные данные и обширные архивы по электропотреблению, с которыми можно работать уже сегодня, и мы еще можем влиять на формирование недостающих звеньев комплексной системы учета потребления ТЭР.

· В Харькове дислоцирован региональный метеоцентр, подготавливающий метеосводку для всего северо-востока Украины. Нет нужды говорить о ценности метеосводок для прогнозирования тепловой и электрической нагрузки региона.

· В Харькове имеются несколько крупных производителей приборов и систем учета (завод «Коммунар», НПО САУ и др.), которые в случае успешного внедрения технологии в Харькове и последующего ее распространения по Украине могут получить обширные рынки сбыта для своей продукции на ближайшие несколько лет.

· В энергоснабжающем комплексе Харькова работают высококвалифицированные научные и инженерные кадры, которым под силу решение задачи подобного уровня. Сама проблема управления подчиненным спросом на электричество и природный газ в жилищно-бытовом секторе посредством регулирования отпуска тепла жилым массивам была впервые осознана и сформулирована именно харьковскими специалистами еще в 1996 году. Совместные разработки коллектива защищены патентами Украины (см. [2], [8-9]), еще несколько заявок на изобретение находятся в стадии оформления.

Подытоживая перспективы промышленного освоения технологии в Харькове, еще раз назовем тех, кто окажется от этого в выигрыше.

Коммунально-бытовой потребитель -- почувствует улучшение качества теплоснабжения, откажется или по, крайней мере, снизит объемы электрического и газового дотопа, изменит негативное отношение к своему территориальному поставщику тепловой энергии и начнет оплачивать его услуги.

Источники централизованного теплоснабжения -- получат совершенно однозначную картину качества теплоснабжения жилых массивов, улучшат практику назначения оперативных режимов отпуска тепла, а также оптимизируют по мере возможности конфигурацию магистральной тепловой сети города.

Энергосбытовые и газоснабжающие компании -- снизят коммерческие потери, на которые ложатся все виды бытового дотопа.

Облгосадминистрация и руководство территориальным ТЭК -- получат прозрачную систему мониторинга работы энергоснабжающего комплекса города, которая даст возможность более обоснованно и аргументировано принимать решения о распределении выделенных лимитов органического топлива между региональными средствами покрытия тепловой и электрической нагрузки и тем самым нормализовать спектр потребления ТЭР в быту. Другим последствием внедрения системы мониторинга станет снижение объемов дотаций на варочный газ для населения.

Местные производители приборов и систем учета -- получат заказы на оснащение приборами учета газораспределительной и тепловой сетей Харькова.

Харьковский регион в целом -- приобретет уникальный в масштабах СНГ опыт управления энергопотреблением, снизит объемы закупки электроэнергии на Оптовом рынке. Кроме того, внедрение технологии приведет к выравниванию суточного графика потребления электроэнергии регионом.

Объединенная энергосистема Украины -- распространение технологии, по крайней мере, среди крупных городов Украины позволит снизить величину спроса на электроэнергию в особенно критические периоды сильных морозов, что приведет к снижению предельной цены системы и повышению экономичности снабжения потребителей электроэнергией.

2.2 Что уже удалось реализовать

Весь объем предшествующих исследований по обоснованию и подготовке настоящего проекта выполнен благодаря энтузиазму членов творческого коллектива. Единственным финансовым спонсором проекта была и остается Харьковская ТЭЦ-5. Вопреки высоким оценкам отечественных и зарубежных экспертов в области энергетики и экономики энергетики, знакомившихся с «Концепцией…» в порядке частных бесед, а также при обсуждении докладов, представленных авторами на ряде конференций, проект остается в глазах научной и технической общественности пока что непризнанным, главным образом, из-за отсутствия интереса к нему со стороны государства. Это существенно затрудняет привлечение денежных средств для его дальнейшего развития. Активный интерес к проекту со стороны иностранных инвесторов, представляющих американскую компанию SYNERGY (сентябрь 2000 г.), также сошел на нет, как только они разобрались, что проект имеет сугубо инициативный характер и не поддерживается государством ни в какой форме .

Тем не менее, благодаря активной позиции руководства ХарТЭЦ-5 и Харьковоблэнерго в течение 2000 года удалось создать и ввести в эксплуатацию прототип системы мониторинга качества теплоснабжения жилых массивов, что является безусловным успехом [24].

Прототип системы представляет собой локальную информационно-вычислительную сеть, объединяющей три ftp-сервера -- информационный сервер АСКУЭП АК «Харьковоблэнерго», информационный сервер ГП «Харьковская ТЭЦ-5» и информационный сервер ЧФ «Адаптивные системы». Обмен данными между серверами осуществляется по коммутируемым каналам связи в режиме dial-up. Основная программная оболочка, выполняющая результирующую обработку информационных потоков и осуществляющая визуализацию конечной информации о качестве теплоснабжения в удобной для последующего анализа форме, установлена на сервере ХарТЭЦ-5.

Рис. 8. Конфигурация системы-прототипа

Работает система-прототип следующим образом.

На шинах понижающих электрических подстанций 110/10 кВ, питающих жилые массивы города, установлены узлы учета потребления электрической энергии ЦТ5000. Коммуникационный сервер АСКУЭП каждые три минуты осуществляет опрос этих узлов учета (среди многих прочих) и пересылает данные по трехминутному потреблению электроэнергии на информационный сервер ХЭС. В рамках договоренности, достигнутой между АК «Харьковоблэнерго» и ГП «Харьковская ТЭЦ-5», данные по электропотреблению в жилкомбыте на территории теплового района ХарТЭЦ-5 выкладываются в специально созданную на информационном сервере ХЭС директорию, являющуюся функциональной частью системы-прототипа.

Каждые полчаса информационный сервер ХарТЭЦ-5 при помощи модема дозванивается по обычному телефонному каналу на сервер ХЭС и «скачивает» приготовленные данные. Одновременно на самой ХарТЭЦ-5 организован автоматический сбор данных о получасовом отпуске тепла от станции в городскую теплофикационную сеть.

Информационный сервер ЧФ «Адаптивные системы» осуществляет пересылку на сервер ХарТЭЦ-5 данных о метеоусловиях, а также настроечных параметров программной оболочки, предназначенной для визуализации результирующей информации.

В результате обработки информации диспетчерский персонал ХарТЭЦ-5 получает возможность оценивать реакцию населения на режимы отпуска тепла от станции и тем самым судить о степени успешности или неуспешности текущего режима. Тепловой район ХарТЭЦ-5 очень сложный (см. рис.9), поэтому никакими другими способами идентифицировать степень удовлетворения спроса на тепло по каждому его сегменту, а тем более в режиме реального времени, не представляется возможным.

К сожалению, никакие решения в отношении корректировки режимов отпуска тепла, которые следовало бы произвести, основываясь на результатах работы системы-прототипа, не реализуются практически. Трудности с топливообеспеченностью станции, а также отсутствие у проекта статуса инновационного проекта, в рамках которого были бы возможны какие-либо эксперименты, являются серьезным препятствием для углубления исследований.

Эксплуатация системы-прототипа на протяжении первых месяцев отопительного сезона 2000-2001 гг. показала, что созданная система работает достаточно устойчиво, не нарушая нормального ритма в работе донорской АСКУЭП. Первоначальные опасения, что вовлечение АСКУЭП Харьковоблэнерго в решение круга задач теплоснабжения может отрицательно сказаться на ее собственной надежности, не подтвердились. Опыт эксплуатации доказывает, что дополнительная обработка информации, уже собираемой ведомственными системами учета, позволяет объективизировать текущее состояние муниципального энергоснабжающего комплекса и на этой базе принимать более обоснованные решения.

Рис. 9. Схема теплового района Харьковской ТЭЦ-5

2.3 План работ по проекту на период 2001-2002 гг.

Первой задачей, посильной для решения имеющимися в Харькове силами, может стать разработка муниципальной системы мониторинга качества теплоснабжения жилых массивов на базе данных по электропотреблению, собираемых АСКУЭП АК «Харьковоблэнерго»; данных по потреблению варочного газа, собираемых диспетчерской службой ОАО «Харьковгоргаз»; а также данных по отпуску тепла на отопление и отдельно на горячее водоснабжение жилых массивов, собираемых ОПО «Харьковтеплоэнерго».

Муниципальная система мониторинга может быть построена по образцу системы-прототипа, работающей на Харьковской ТЭЦ-5. Более того, наиболее простым решением этой задачи может стать последовательное наращивание мощности системы-прототипа путем вовлечения в нее новых потоков информации, имеющих отношение к тепловым районам других крупных источников централизованного теплоснабжения Харькова. В этом случае результирующие данные будут аккумулироваться на информационном сервере ХарТЭЦ-5, после чего станут доступными всем заинтересованным сторонам.

Другой вариант компоновки муниципальной системы мониторинга предусматривает простое тиражирование системы-прототипа на других крупных источниках. В этом случае на каждой крупной котельной или ТЭЦ должен быть установлен собственный информационный сервер, собирающий данные о потреблении ТЭР в масштабах собственного теплового района, а обработка обобщающей информации в масштабах всего города поручена специальному органу, занимающемуся координацией работы всех ветвей муниципального энергоснабжающего комплекса (условно назовем его Региональным информационно-аналитическим центром в области ТЭК).

В этом случае работает крайне простая схема с односторонним движением оперативных данных по каналам электронной почты от диспетчерских служб генерирующих предприятий на сервер информационно-аналитического центра. В задачи персонала центра будет входить критический анализ той или иной стратегии управления энергопотреблением, обобщение позитивного и негативного опыта прохождения кризисов топливообеспеченности регионом, разработка рекомендаций относительно стратегий управления региональным ТЭК.

Принципиальным является вопрос о том, кто будет владельцем муниципальной системы мониторинга и до какой степени собираемая ею информация будет доступной широким кругам публики.

Наше мнение состоит в том, что компоненты системы мониторинга, осуществляющие сбор первичной информации об объемах потребления того или иного вида ТЭР, должны создаваться за счет средств соответствующих профильных компаний и, следовательно, оставаться в их собственности. Только компоненты верхнего уровня управления, как то телекоммуникационная аппаратура, компьютерная техника, программное обеспечение должны принадлежать муниципалитету.

Что касается информации, собираемой и порождаемой системой мониторинга, то она не подпадает под перечень государственных или ведомственных тайн, и поэтому может открыто размещаться в Интернете на специально созданном сервере или web-страничке одного из Харьковских узлов системы Интернет [26].

Принципы постепенности в освоении технологии и добровольности участия в этом процессе являются, на наш взгляд, совершенно необходимыми условиями продвижения проекта вперед. В отличие от электроэнергетики, где быстротечность и даже скоропалительность недавней реформы может быть хоть как-то оправдана тем, что она осуществлялась по хорошо зарекомендовавшему себя британскому образцу и при постоянной консультативной поддержке опытных экспертов программы TACIS, в теплоснабжении такого образца для подражания нет, как и нет людей, обладающих нужным опытом. Скорее, цель проекта и состоит в том, чтобы создать коллектив, способный накопить, а затем и распространить опыт Харькова по другим регионам.

В завершение хотелось бы процитировать фразу из [25]: «…Участники совещания выразили надежду, что система мониторинга будет востребована региональными органами управления Харьковским ТЭК для принятия адекватных решений в сложных условиях отопительного сезона 2000-2001 гг. Внедрение системы не только повысит качество теплоснабжения жилых массивов в период отопительного сезона, а вместе с ним и конкурентоспособность ТЭЦ, но также будет способствовать наведению порядка в учете потребления всех видов ТЭР в коммунально-бытовой сфере муниципального хозяйства…».

Список литературы

1. Васильев А.П. Экономические проблемы энергоснабжения потребителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области // В кн.: Экономические проблемы обеспечения энергетической безопасности. К.: Общество «Знание» Украины, 1997.-- Ч.1.-- сс. 90-96.

2. Патент в Украине №25655А от 16.04.97 г. Способ центрального регулирования отпуска тепла от ТЭЦ жилым массивам, М.Кл. F24D 3/00 / Г.К.Вороновский, С.А. Сергеев, Г.Г. Сергеенкова.

3. Вороновский Г.К., Кирик С.В., Сергеев С.А. Внедрение экономических критериев в практику оперативного управления отпуском тепла // Бизнес-Информ.-- июль 1999.-- №13-14.-- сс.73-75.

4. Вороновский Г.К., Котляр А.В., Сергеев С.А. Оценка потенциала энергосбережения в энергоснабжении городов в период отопительного сезона // Вiсник Українського Будинку економiчних та науково-технiчних знань.-- 1999.-- №5.-- сс.45-48.

5. Энергобизнес-Новости, 18 марта 1999 г. -- с.3.

6. Серебряников Н.И., Сандлер Н.М., Васютинский В.Ю. Энергетическая программа развития московского региона до 2010 года // Электрические станции, 1997.-- специальный номер «110 лет Мосэнерго».-- сс.19-26.

7. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов.-- 5-е изд., перераб.-- М.: Энергоиздат, 1982.-- 360 с.

8. Рішення про видачу патенту на винахід без проведення експертизи по суті від 31.08.99 р. по заявці в Україні № 99042233 «Спосіб оперативного контролю якості опалення міста від централізованих джерел теплопостачання» від 20.04.1999, МКП F24D 5/00, G07C 3/14 / Г.К.Вороновський, є.А.Зінченко, Л.О.Золотухін, К.В.Махотіло, С.О.Сергеєв.

9. Рішення про видачу патенту на винахід без проведення експертизи по суті від 27.04.99 р. по заявці в Україні № 99010218 «Спосіб регулювання відпуску теплової енергії на опалення житлового масиву від джерела централізованого теплопостачання», МПК F24D 3/00 / Г.К.Вороновський, О.В.Котляр, К.В.Махотіло, С.О.Сергеєв, Г.Г.Сергеєнкова, О.В.Сушков.

10. Горнштейн В.М. Наивыгоднейшее распределение нагрузок между параллельно работающими электростанциями.-- М.--Л.: Госэнергоиздат, 1949.-- 255 с.

11. Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. 2-е изд.-- т.25, ч.I.-- сс.195-196.

12. Макаров А.А., Мелентьев Л.А. Методы исследования и оптимизации энергетического хозяйства. Новосибирск: Наука, СО.-- 1973.-- 275 с.

13. Von der Fehr N.-H., Harbord D. Spot Market Competition in the UK Electricity Industry // The Economic Journal.-- 1993.--103.--pp.531-546.

14. Дерзский В.Г. Планирование потерь электроэнергии в распределительных сетях и формирование тарифов в условиях энергорынка. К.: Общество «Знание» Украины, 1997.-- 77 с.

15. Городничев А.В., Тульчин И.К. Развитие электрификации быта и перспективные электрические нагрузки квартир // Электротехническая промышленность. Сер. Бытовая электротехника.-- 1977.- вып. 2(39).- сс.1-4.

16. Helm D., Powell A. Pool Prices, Contracts and Regulation in the British Electricity Supply Industry // Fiscal Studies.-- 1992.--N13.-- pp.89-105.

17. Вороновский Г.К., Махотило К.В., Петрашев С.Н., Сергеев С.А. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и проблемы виртуальной реальности. Х.: Основа, 1997.-- 112 с.

18. Вороновский Г.К., Петрашев С.Н. Проблемы и перспективы использования нейросетевых технологий моделирования в теплоснабжении // В кн.: Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика: [Тр. конф.].-- Х.: Основа, 1997.-- cс. 380-382.

19. Cергеенкова Г.Г. Новое в краткосрочном прогнозировании регионального спроса на электро- и теплоэнергию // Энергобизнес.-- 1997.-- №20.-- сс.37-39.

20. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства // В.Г.Бебко и др. -- М.: ВГПИ и НИИ “Сельэнергопроект”, 1985.-- 49 с.

21. Внедрение экономических принципов оперативного управления в работу системы централизованного теплоснабжения города Харькова // Каталог инновационных проектов, представленных на Американско-Украинской бизнес-встрече по энергетике «Харьковские Инициативы». Х.: 27-31 мая 1999.-- с.166-170.

22. Находов В.Ф., Замулко А.И. Функциональные зависимости платы за неравномерность спроса на электрическую мощность // Вiсник Українського Будинку економiчних та науково-технiчних знань.-- 1999.-- №5.-- сс.49-52.

23. Овсиенко Ю.В. Парадоксы российских реформ // Экон. и мат. методы.-- 1995.-- 31, № 4.-- сс.82-95.

24. Вороновский Г.К., Ольшевский А.М. Партнерство во имя качества // Энергобизнес.-- 2000.-- №36 (159).-- сс.39-40.

25. Корсуненко В.И. Совещание членов Ассоциации «Укртеплоэлектроцентраль» // Энергобизнес.-- 2000.--№48 (171).-- сс.44-45.

26. Котляр А.В., Сергеев С.А., Сергеенкова Г.Г., Сушков А.В. Через информатизацию -- к открытости информации и здоровой конкуренции в региональной энергетике// Вiсник Українського Будинку економiчних та науково-технiчних

ООО "Институт системных исследований в энергетике", www.isde.kharkiv.com

Размещено на Allbest.ru