2. Динамика перерасхода топлива на ТЭЦ и ГРЭС

Уникальная особенность тепловых электростанций заключается в том, что, вырабатывая электроэнергию и теплоэнергию, они не имеют никакой возможности их накапливать. Таким образом, электроэнергия и тепло должны тут же использоваться для коммерческих целей, т.е. за них на рынке электроэнергии и тепла Генерирующая компания должна получить деньги. Другими словами, объём выработки электроэнергии и тепла полностью определяется их спросом на рынке.

Ещё раз повторю, что электроэнергии и тепла необходимо вырабатывать ровно столько, за сколько будут уплачены деньги, а иначе это просто потери напрасно израсходованного топлива. Таким образом, определённое количество электроэнергии и тепла строго регламентируется определённым количеством топлива в соответствии с конкретной технологией самой этой электростанции.

Но парадокс всех современных тепловых электростанций заключается как раз в том, что этого то строжайшего регламента на них и не существует. Эксплуатационный персонал, управляя электростанцией для выполнения графика поставки электроэнергии и тепла, абсолютно не знает в реальном времени, сколько необходимо израсходовать топлива в каждый конкретный временной отрезок (минута, получас). Он работает вслепую, руководствуясь только своим умением и опытом.

Трагически было бы полагаться на машиниста, который управляет экспрессом без контролирующих приборов, полагаясь только на рельсы. Это все прекрасно понимают, и это даже не вызывает вопросов и сомнений.

Но почему же не понимают Генерирующие компании, что управлять сложным динамическим производством, каким является тепловая электростанция, без оперативного контроля за перерасходом топлива – это также трагически опасно как в финансовом смысле, так и в экологическом.

При производстве электроэнергии и тепла расходуется топливо, но никто не знает, сколько его используется в каждый отрезок времени – много или мало. Если нижняя граница естественным образом устанавливается необходимым количеством поставки электроэнергии и тепла, то верхняя граница ничем не контролируется, а должна контролироваться нормативами. Таким образом, сама эта технология провоцирует на бесконтрольный перерасход топлива, а, следовательно, и на бесхозяйственные и ненужные финансовые потери, которые соизмеряются по размерам с самой прибылью генерирующей компании.

Динамика перерасхода топлива возрастает в переходные моменты – день и ночь. Следует чётко и быстро отслеживать оперативный перерасход топлива при повышении и понижении поставок электроэнергии и тепла. В настоящее же время это происходит «впотьмах» электростанции. А если сказать более грубо, то мрак и дремучесть в части реализации автоматизации расчётов ТЭП и перерасхода топлива в современных рыночных условиях на тепловых электростанциях сродни действиям заносчивого проходимца, взявшемуся гранить алмазы.

Есть точная наука – математика, которая элементарно показывает, что площадь сложного динамического процесса во времени в части перерасхода топлива должна определяться только интегральным исчислением и никак иначе, если конечно финансовые убытки имеют значение. И чем меньше интервал временных отрезков расчёта, тем выше точность. В настоящее же время для расчёта перерасхода топлива тупо используется просто площадь прямоугольника с временным интервалом в один месяц, т.е. абсолютно не учитывается динамика процесса, а это грубейшая и невежественная ошибка.

Получается очень странная картина, что всё время Минэнерго РФ и отраслевая наука заблуждались и упорно продолжают заблуждаться в части правильного расчёта перерасхода топлива тепловыми электростанциями. И самое главное их заблуждение заключается в том, что тепловая электростанция, имея огромный процент износа оборудования, способна в отдельные временные интервалы иметь экономию топлива, т.е. каким-то чудом, работая без оперативной текущей информации, потратить топлива меньше, чем это регламентируется нормативами. Но это же просто нонсенс.

А раз этого в принципе быть не может, то получается ещё более ужасная и мрачная картина. Каждую минуту на электростанции происходит перерасход топлива, но этого никто не видит, и, следовательно, что-либо предпринять для его снижения просто невозможно. Итоговый же перерасход топлива за месяц, естественно, складывается из минутных перерасходов. И получается в итоге он таким, каким получается, т.е. полностью зависит от воли «бога».

И эта бездарная потеря половины прибыли Генерирующей компанией в виде бесконтрольного огромного перерасхода топлива стала возможна только благодаря неверным изначальным посылам Минэнерго РФ и отраслевой науки. Но не пора ли одуматься. Ведь бестолково излишне сожженного топлива в России хватило бы дополнительно ещё для 30 новых тепловых электростанций или легко возможно на 10% сократить объём вредных выбросов в атмосферу. Да и менеджмент Генерирующих компаний что-то «мух не ловит», вернее не борется активно за экономию дорожающего топлива.

Часть генерирующих компаний перешло в иностранную собственность. Казалось бы, они то должны дорожить копеечкой, в смысле безвозвратной ежегодной потерей 100 миллионов долларов в трубах электростанций.

Прибыль Генерирующих компаний без Системы Smart-MES катастрофически падает

При таком существующем в настоящее время катастрофическом сокращении прибыли Генерирующих компаний совсем не важны причины этого падения, т.к. у всех они могут быть субъективно разные. Но объективно то они общие – это полное отсутствие оперативного контроля над перерасходом топлива. А мы об этом предупреждали ещё два года назад, что при таком бесконтрольном и безалаберном перерасходе топлива, которое составляет более 10% от общего расхода, в конце концов, наступят сложные времена. И они, естественно, наступили…

Рачительная хозяйка, когда не хватает денег на текущее житьё, начинает тщательно планировать и контролировать свои текущие расходы. Когда водителю не хватает бензина доехать до нужного пункта, то он выбирает более экономичный режим езды. А вот электростанции бесконтрольно жгут топлива столько, сколько получается для выполнения плана поставки электроэнергии и тепла.

Но ведь если нам надо доехать из пункта «А» в пункт «Б», то мы почему-то всегда выбираем короткий и прямой путь. Почему же электростанции, ставя перед собой подобную задачу, едут фактически, не задумываясь о длине траектории, и всегда преодолевают путь на 10% больший.

Ведь если при производстве электроэнергии и тепла по нормативам в конкретные ночные полчаса следует затратить «K» топлива, а фактически получается на 30% больше, т.е. «1.3K», то возникают вопросы. Но ведь для этого нужно этот процесс контролировать. Тогда будут и вопросы, будут и ответы, будут и улучшающие мероприятия.

А если электростанция фактически абсолютно не понимает, что делается с топливом, т.е., естественно, она электроэнергию и тепло производит и удовлетворяет Заказчиков, но не понимает, какой ценой. И все призывы к увеличению энергоэффективности и к ресурсосбережению проходят мимо Генерирующих компаний.

Но вопрос то элементарный. Необходимо, чтобы в каждые полчаса фактический расход топлива был строго равен нормативному расходу. Вот и всё. Вот и все премудрости.

Здесь возникает двоякая проблема. С одной стороны, Генерирующие компании с помощью Беззатратной Технологии экономии топлива не хотят иметь дополнительную среднюю прибыль в 300 миллионов рублей с каждой электростанции и поэтому не экономят топливо, т.е. используют самые неэнергоэффективные режимы работы электростанций. С другой стороны, из-за неверных методик месячного расчёта перерасхода топлива производится недостоверный энергоаудит Генерирующих компаний, который абсолютно не выявляет истинные резервы увеличения энергоэффективности электростанций, а значит и полностью бесполезен.

Вот и наблюдается всеобщий российский «пофигизм» к проблеме перерасхода топлива и со стороны Минэнерго РФ, и со стороны Генерирующих компаний.

Но ведь есть же отечественная Система Smart-MES, которая при затратах в 50 миллионов рублей на внедрение для 10 тепловых электростанций легко обеспечит ежегодную дополнительную прибыль Генерирующей компании в 3 миллиарда рублей. Вот где громадный настоящий экономический эффект! При этом затраты на топливо будут сокращены белее чем на 10% за счёт полной ликвидации, не учитываемого в настоящее время, перерасхода топлива. В этом случае у эксплуатационного персонала появится принудительная мотивация по экономии топлива через постоянное предоставление на БЩУ (блочный щит управления) оперативной аналитики по перерасходу топлива и советывающих механизмов по оптимальной загрузке оборудования, а также информации по необходимым объёмам закупаемого топлива.

Но Менеджмент Генерирующих компаний не желает обращать своё внимание на отечественные инновации в виде Системы Smart-MES «MES-T2 2020», равной которой нет даже за рубежом! Неужели Вам не надоело блуждать среди бесполезных для увеличения прибыли различных экономико-математических моделей и бестолковых мониторингов, обеспечивающих неверные расчёты ТЭП, вводя этим Вас в заблуждение! Открой те же свои глаза, и предоставьте эксплуатационному персоналу великолепные дополнительные возможности по управлению электростанцией, а то они как слепые мышата мыкаются по лабиринтам бесчисленных вариантов принятия решений и всегда выбирают самый наихудший. А у Вас при этом тает прибыль!

Конфликты интересов в генерирующих компаниях

После реорганизации электроэнергетики тепловые электростанции перестали быть самостоятельными юридическими лицами, и перешли в разряд филиалов, полностью зависимых от менеджмента Генерирующих компаний (в дальнейшем просто – Генерирующая компания). Распределение ролей условно стало выглядеть следующим образом: электростанции расходуют топливо, вырабатывая электроэнергию и тепло на продажу, а менеджмент и акционеры генерирующих компаний получают прибыль от этой продажи.

И как бы щёки сейчас не надували директора электростанций, диапазон ими самостоятельно принимаемых решений резко сужен даже в таком элементарном вопросе, как выбор программы для автоматизации расчёта ТЭП.

Четыре года назад мы делали адаптацию своего программного комплекса на Каширской ГРЭС, а если конкретней, то только программирование расчёта нормативных ТЭП, в соответствии с техническим заданием к Конкурсу. По окончании работ идём к директору ГРЭС и объясняем, что для нормального функционирования всех расчётов ТЭП необходима дополнительная реализация расчётов фактических ТЭП, расчёта потерь и затрат за собственные нужды электроэнергии и тепла, необходим также этап опытной эксплуатации и т.д. Для этого должен быть дополнительный договор на внедрение нашего Комплекса, т.к. предыдущий этого всего не предусматривал ни в идеологическом плане, ни в финансовом. Он бодренько заверил, что все вопросы быстро решит. Прошло несколько месяцев. Затем ГРЭС проявилась с информацией об объявлении Конкурса на внедрение нашего же программного Комплекса. В Конкурсе мы выиграли, но утверждение зависло в ОГК-1. А через какое-то время к нам поступает претензия из ОГК-1, что ваша программа не функционирует. А с чего же она должна ф
ункционировать, если не было её внедрения? Вот такой маразм…

Примерно подобные моменты были и на Петрозаводской ТЭЦ «ТГК-1», и на Троицкой ГРЭС «ОГК-2», и на Тюменской ТЭЦ-1 «ФОРТУМ». Одним словом, наблюдается явный конфликт интересов между электростанцией и Генерирующей компанией в части мировоззрения на автоматизацию расчётов ТЭП. Казалось бы, что Генерирующей компании с высоты виднее, что нужно электростанции для автоматизации расчёта ТЭП. Но все электростанции такие разношерстные и не только по технологии, но и по степени автоматизации сбора данных.

Однако, стремление Генерирующих компаний: для всех электростанций использовать одинаковый подход к автоматизации расчётов ТЭП – абсолютно верное решение. Но в действительности же это выглядит, как явно неуклюжее трансформирование прежнего опыта Экспертов к такой тонкой и чувственной сфере, какой является тепловая электростанция.

На практике же важна не столько правильно выбранная платформа, сколько экономическая составляющая данной автоматизации. А о ней то, как раз все и забывают, включая Экспертов генерирующих компаний. Раз уж Генерирующая компания работает на прибыль, то любая модернизация должна увеличивать эту прибыль, или способствовать этому.

Ну, скажите на милость, какой же неверный месячный расчёт ТЭП даже на мощной платформе приумножит прибыль? Но в настоящее время на всех электростанциях функционируют именно эти неверные расчёты ТЭП, т.к. они выполнены по устаревшим методикам без учёта современных рыночных реалий.

Эти неверные месячные расчёты способствуют ещё одному конфликту интересов между генерирующей компанией и электростанцией из-за факта экономии топлива. Топливо – это прямые производственные затраты, которые естественно следует снижать. Экономия топлива даёт увеличение прибыли, львиная доля которой распределяется помимо электростанций. Тогда зачем же эксплуатационному персоналу лезть из кожи для экономии топлива, если ему за это достойно не платят? К тому же существующий огромный перерасход топлива на всех тепловых электростанциях ни чем не контролируется и правильно не выявляется.

Получается очень странная ситуация. Электростанции заинтересованы в продолжении и дальше такого же существования этих неверных расчётов ТЭП, т.к. из-за отсутствия Системы Smart-MES с них меньший спрос в части перерасхода топлива. Однако и Генерирующие компании не очень то торопятся идеологически переключиться на Smart-MES, которая способна удвоить им прибыль полным исключением перерасхода топлива на всех электростанциях.

В действительности же на тепловых электростанциях обязательно должен использоваться метод «кнута и пряника». После внедрения Системы Smart-MES с правильными расчётами ТЭП и с мониторингом текущего перерасхода топлива на БЩУ этот метод элементарно будет способствовать удвоению прибыли. А раз есть полная получасовая информация по использованию топлива, то и применение «кнута и пряника» будет точечным и справедливым. Эксплуатационный же персонал, имея перед собой текущую поминутную и получасовую информацию по перерасходу топлива, просто будет вынужден искать технологические варианты с более экономным использованием топлива.

Таким образом, с внедрением Системы Smart-MES у эксплуатационного персонала электростанций появляется вынужденная мотивация на увеличение прибыли для Генерирующей компании.

Система Smart-MES быстро удвоит прибыль ОГК и ТГК

Вначале представим высказывания наших оппонентов из ОАО «ТГК-9» и ОАО «Инженерный центр энергетики Урала», приведённых Министерством энергетики и жилищно-коммунального хозяйства Свердловской области в Письме №22-04-8565 от 26.11.2010 за подписью Заместителя министра Н.Б. Смирнова, и постараемся в них разобраться.

1) «В настоящее время расчёт фактических и нормативных технико-экономических показателей на электростанциях осуществляется с использованием программных комплексов «Расчёт технико-экономических показателей работы электростанции» (АРМ ПТО). Предлагаемая Вами система базируется на тех же принципах (расчёт на оперативном интервале: 1 мин, 30 мин и накопление информации, т.е. «интегральное исчисление») и действительно может повысить точность расчётов».

Здесь только приходиться удивляться абсолютной безграмотности сотрудников Минэнерго Свердловской области в вопросах информатизации электростанций. Как вообще можно сравнивать Smart-MES с MS Excel (на Свердловской ТЭЦ)? MS Excel и суточные то полные расчёты нормативных ТЭП не потянет, не говоря уже об интегральном исчислении получасовых перерасходов топлива, а поминутные расчёты с мониторингом на БЩУ - это уже фантастика.

На всех электростанциях России АРМ ПТО в настоящее время представлен в трёх вариациях: 1) MS Excel, 2) разрозненные существующие программы, 3) внедряемые программы на базе продуктов Oracle или Microsoft. Все эти АРМ ПТО имеют единый принцип: посуточный расчёт фактических ТЭП и месячный расчёт нормативных ТЭП. Вопрос же точного и оперативного расчёта перерасхода топлива, как основного резерва энергоэффективности электростанций в этих АРМах вообще не стоит. Так, что говорить о единстве базируемых принципов, по крайней мере, неуместно и глупо.

Точность же расчёта в Smart-MES не является самоцелью. Самое главное – это оперативность и своевременность обнаружения на интервале 1 минута факта перерасхода топлива и его быстрейшая ликвидация.

2) «Перерасход топлива по отдельным составляющим тепловой экономичности и в целом существует не потому, что на электростанциях неправильно производят расчёты перерасхода топлива во времени, а вследствие отклонений параметров и показателей технологического процесса от норматива из-за ухудшения технического состояния оборудования в процессе эксплуатации (износ, старение и прочее). Снизить перерасход топлива возможно только за счёт устранения недостатков эксплуатации, улучшения качества ремонтов и технического обслуживания, реконструкции и модернизации оборудования».

Перерасход топлива на всех электростанциях России существует потому, что управление в части перерасхода топлива производится вслепую. Правильные расчёты только выявляют существующий на всех электростанциях огромный перерасход топлива. Износ же оборудования влияет в целом на расход топлива, но не на его перерасход. Перерасход топлива равен ФАКТ минус НОРМАТИВ. А нормативный расход топлива уже соответствует этому износу оборудования. Поэтому источником бесконтрольного перерасхода топлива полностью является только человеческий фактор, который и может быть исключен Системой Smart-MES.

В конечном итоге, совсем не важны конструктивные причины перерасхода топлива. Но если есть огромная разница в размерах перерасхода топлива днём и ночью, то, причём же здесь износ оборудования. В данном случае гораздо важнее обеспечить стабильную эксплуатацию электростанции в части перерасхода топлива. А это можно достигнуть только оперативной реакцией при изменении режимных нагрузок на увеличение перерасхода топлива.

3) «Выбор конкретных программных комплексов осуществляется специалистами электростанции – руководителями и сотрудниками производственно-технических отделов в зависимости от вида и структуры сжигаемых топлив, стабильности их характеристик, от состава основного энергетического оборудования, от оснащенности электростанции современной измерительной техникой, автоматизированной системы обработки данных и т.п.»

Вот так глупость! В России 300 электростанций и нет даже двух схожих между собой по составу основного оборудования и технологии. Это, что же получается, что необходимо иметь 300 конкретных программных комплексов? Но, видимо, это и есть современный убогий уровень мировоззрения менеджмента Генерирующих компаний и госструктур. А вот инновационной Системе Smart-MES «MES-T2 2020» вообще не важна ни структура электростанции, ни структура топлива. Все задачи оформляются в виде простеньких текстовых Проектов, а вся Система автоматически настраивается с этих Проектов.

В данном случае при автоматизации расчётов ТЭП обязательно должны соблюдаться два основных принципа, в которых Генерирующие компании должны быть кровно заинтересованы:

• Технологическая идеология автоматизированной Системы с позиции энергоэффективности электростанции;

• Технические характеристики автоматизированной Системы для обеспечения данной идеологии.

Технологическая идеология в первую очередь должна обуславливать экономический эффект. Если имеется, благодаря Системе Smart-MES, оперативная информация каждую минуту, а перерасход топлива (Bфакт-Bнорм), как и Логистический критерий топливоиспользования (Bнорм/Bфакт), зафиксированы в базе данных, из которой на мониторинг БЩУ выводится оперативная аналитика, то эксплуатационному персоналу некуда деваться, как искать лучшее управляющее текущее решение. Вот здесь-то и создаётся экономический эффект за счёт появления вынужденной мотивации у оперативного персонала по постоянному контролю за перерасходом топлива.

4) «Расчёт перерасхода топлива на минутном или 30-минутном интервале, имея необходимый объем информации, не сложная задача. Проблема в системе сбора и обработки информации. На наших электростанциях сегодня внедрены автоматическая система коммерческого учета выработки электроэнергии (АСКУЭ) и отпуска тепловой энергии (АСКУТ), вся остальная информация собирается и обрабатывается практически вручную как минимум на суточном интервале (а некоторая только в разрезе месяца). Поэтому выполнить качественные с высокой точностью расчёты ТЭП на интервалах 1 мин, 30 мин не представляется возможным. Для этого необходимо поменять на электростанции всю систему сбора информации, поменять парк измерительных приборов, т.е. в принципе вводить новую АСУ ПТ. На большинстве электрических станций, это нерентабельно. Расчеты ТЭП, которые производятся на электростанциях в рамках установленных АРМ ПТО, имеют достаточную точность, все алгоритмы выверены и соответствуют действующим методикам и РД. Замена существующих АРМов на этих станциях на систему «MES-T2 2010» нецелесообразна».

Первая фраза «не сложная задача» сродни заявлению, что каждый сможет слетать на луну. Также глупа и бездарна.

По вопросу отсутствия автоматизированного сбора многих показателей на электростанциях. Для нашей Системы Smart-MES не нужен оперативный ввод абсолютно всех показателей. Для этого есть алгоритмы трансформации их из суточных значений с автокоррекцией относительно имеющихся оперативных данных.

По вопросу замены существующих АРМов. Совсем не обязательно выбрасывать существующие АРМы. Нравиться вам «целоваться» с MS Excel, так и целуйтесь на здоровье. Ведь существует же несколько систем автоматизированного сбора данных: АСКУЭ, АСКУТ, АСКУГ на одной электростанции, так почему же не может быть несколько систем расчёта ТЭП. Скажем, существующий или внедряемый АРМ ПТО для хороших отчётов и Система Smart-MES для управления электростанцией по критерию минимизации перерасхода топлива.

А сейчас перейдём к удвоению прибыли на Системе Smart-MES. Почему ОГК и ТГК не торопятся простым путём приумножить свою прибыль? Да всё очень просто. Во всех Генерирующих компаниях присутствует незаинтересованное в этом экспертное в части информатизации лобби. Ведь им достаточно сказать, что всё это ерунда и вопрос в их пользу решён. Экспертам не нужна сторонняя разработка, т.к. у них есть карманные фирмы, а результат – это уже дело второе. Главное занять нишу сейчас. Ну а пока, неконтролируемый излишек топлива в размере прибыли бесполезно продолжает исчезать в трубах электростанций.

Инновационная Самоорганизующаяся Система Smart-MES не просто призвана заменить одни расчёты на другие. А бесполезные, существующие в настоящее время, расчёты ТЭП заменить или дополнить высоко прибыльной технологией экономии топлива. Беззатратная Технология увеличения энергоэффективности электростанции на Системе Smart-MES обеспечивает быструю реализацию экономии топлива на 10%.

И вопрос даже не в том, что экономия топлива составляет 10% или иную величину, а в том, что фактический перерасход топлива существует и эта величина сравнима с общей прибылью Генерирующей компании. Ведь самое главное не столько правильно считать ТЭП, сколько оперативно видеть текущую картину по перерасходу топлива для возможности своевременной коррекции управления технологией.

В ОГК и ТГК работают умные люди и со временем они во всём разберутся и непременно прийдут к правильному единственному решению, что на электростанциях должна функционировать Система Smart-MES. Это не обязательно должна быть наша Smart-MES, но должна быть именно MES-Система с возможностью оперативного контроля над перерасходом топлива в реальном времени.

В данном случае, внедрение Системы Smart-MES совсем не противоречит сложившимся традициям расчёта ТЭП или текущему внедрению иных программных комплексов. Наша Система способна быстро органически дополнить их и ликвидировать дыру в технологии, прекратив бесконтрольную утечку избыточного топлива.

Вопрос удвоения прибыли ОГК и ТГК очень легко и быстро решается внедрением Беззатратной Технологии на Системе Smart-MES. Для этого нужно совсем немного: Обратиться к своему разуму!