METODA EGZEKWOWANIA MOCY ZAMÓWIONEJ ODBIORCÓW CIEPŁA Autor: Ryszard ŚnieŜyk ( Rynek Energii nr 6/2006) Słowa kluczowe: ciepłownictwo, opłaty za ciepło, moc cieplna zamówiona Streszczenie. Do częstych nieporozumień między dostawcami a odbiorcami ciepła dochodzi z powodu wartości mocy zamówionej. Brak zrozumienia roli kosztów stałych w opłatach za dostawę ciepła powoduje, Ŝe odbiorcy ciepła próbują ograniczać koszty przez obniŝanie mocy zamówionej. W artykule przedstawiono podstawy prawne oraz skutki stosowania opłaty dwuczłonowej za dostarczanie ciepła. Opisano sposób opomiarowania węzłów ciepłowniczych, aby odbiorca mógł łatwo rozdzielić opłaty między lokatorów. Określono metody wyznaczania rzeczywistej mocy zamówionej na podstawie odczytów z liczników ciepła. Omówiono wpływ zaniŝania przez część odbiorców mocy zamówionej na działalność dostawcy ciepła i innych odbiorców energii. Zaproponowano rozwiązanie, które pozwala na egzekwowanie mocy zamówionej przez odbiorców ciepła w obiektywny, niezawodny sposób. 1. WSTĘP Jednym z istotnych problemów ciepłownictwa jest właściwe rozliczanie opłat za dostarczone ciepło. Do częstych nieporozumień między dostawcami a odbiorcami ciepła dochodzi z powodu wartości mocy zamówionej. Brak zrozumienia roli kosztów stałych w opłatach za dostawę ciepła, powoduje, Ŝe odbiorcy ciepła próbują ograniczać koszty przez obniŝanie mocy zamówionej. 2. ROLA MOCY ZAMÓWIONEJ I KOSZTÓW STAŁYCH Ze względu na znaczne sezonowe zróŝnicowanie zuŝycia ciepła, sposób prowadzenia finansów przez wytwórców i dystrybutorów ciepła, próbowano za pomocą odpowiednich przepisów pogodzić interesy dostawców i odbiorców. W duŝym stopniu rozwiązuje to rozporządzenie taryfowe [4]. Niestety ostatnie zmiany Prawa energetycznego [13] wprowadziły zapisy bardzo niekorzystne dla dostawców (par. 46.) wprowadzono uprawnienie dla Prezesa URE do określania udziału kosztów stałych. W obecnym zapisie, który jest w rozporządzeniu taryfowym [4], przedsiębiorstwa ciepłownicze powinny brać pod uwagę koszty uzasadnione i ustawę o rachunkowości. Struktura kosztów przy wytwarzaniu i przesyłaniu ciepła zawiera koszty stałe, które są ponoszone niezaleŝnie od wielkości produkcji energii cieplnej oraz kosztów zmiennych, których wartość jest proporcjonalna do wyprodukowanej i przesłanego ciepła. Do kosztów stałych zaliczamy: - amortyzacja, - wynagrodzenia, - pochodne od wynagrodzeń, - podatki od nieruchomości, - podatki od infrastruktury liniowej, - opłaty za zajmowanie pasa drogowego. Do kosztów zmiennych zaliczamy: - koszty paliwa, - koszty transportu paliwa,
- koszty energii elektrycznej, - opłaty za korzystanie ze środowiska, - koszty uzdatniania wody sieciowej. Przepływy finansowe w przedsiębiorstwach ciepłowniczych są w ciągu roku zmienne i nierównomierne. Powoduje to konieczność zaciągania kredytów np. latem. Zdziwienie budzi fakt powaŝnych publikacji, które świadczą o braku podstawowej wiedzy z tego zakresu [3]. Opłaty stałe są wartością obiektywną, a moc zamówiona jest tylko współczynnikiem proporcjonalności za pomocą którego określa się udział w tych kosztach poszczególnych odbiorców. Księgowi z niewielkich, prowincjonalnych spółdzielni mieszkaniowych dokonują odkrycia, Ŝe łatwą metodą obniŝenia kosztów energii jest obniŝenie mocy zamówionej. Po pewnym czasie wszyscy odbiorcy postąpią podobnie i wzrośnie tylko cena jednostkowa opłaty stałej, a wolumen wpływów tej opłaty powinien pozostać na tym samym poziomie. Ilustracją tego postępowania jest wyrok Sądu Antymonopolowego [14]. Jest on o tyle istotny, Ŝe stwarza podstawy do egzekwowania mocy zamówionej przez dostawcę ciepła. 3. PRZEBIEG OPŁAT W CIAGU ROKU RóŜnica interesów między dostawcami a odbiorcami polega na dąŝenia tych drugich do opłat jednoczłonowych, czyli proporcjonalnych do zuŝycia energii. Niestety wówczas koszty energii są bardzo zmienne w ciągu roku. Np. koszty energii w styczniu mogą być od 5 do 10 razy większe niŝ w lipcu-sierpniu. Z drugiej strony klienci otrzymują pensje zwykle w niemal stałej wysokości w ciągu roku. Na rys. 1. pokazano przykładowy przebieg zuŝycia ciepła w ciągu roku [5]. Rys. 1. ZuŜycie ciepła w ciągu roku w przykładowym systemie ciepłowniczym W systemie tym udział ciepłej wody jest relatywnie duŝy. Udział zuŝycia energii do przygotowania ciepłej wody moŝna wyznaczyć z zaleŝności: 12 E 12 20000 ρ = cwu 0,34. ΣE 700720 Przedsiębiorstwa ciepłownicze mają duŝe wydatki latem (remonty, zakup paliwa, itp.), kiedy wpływy przy opłacie jednoczłonowej są niskie. Na rys. 2. pokazano przebieg kosztów energii przy cenie dwuczłonowej i jednoczłonowej [12].
Rys. 2. Koszty energii w ciągu roku (cena jednoczłonowa i dwuczłonowa) Opłata stała ma spłaszczyć koszty w ciągu roku oraz pozwolić na uniknięcie lub obniŝenie kredytów. NaleŜy podkreślić, Ŝe koszty obsługi kredytów podwyŝszają koszty dostawy ciepła. O ile, przy opłacie jednoczłonowej stosunek najwyŝszej i najniŝszej tej wartości jest taki sam jak stosunek zuŝycia energii, czyli 5,06, to przy stosowanej taryfie dwuczłonowej ten stosunek wynosi 3,22. Oczywiście, opłaty roczne za ciepło przy taryfie jedno- i dwuczłonowej są jednakowe. 4. POSTĘPOWANIE DOSTAWCY Nie zawsze postępowanie dostawców jest właściwe. Jako przykład wybrano MPEC WROCŁAW S.A. [6], gdyŝ dysponowano odpowiednimi danymi. W węzłach ciepłowniczych zainstalowano ograniczniki przepływu bezpośredniego działania, które nie pozwalają na przekroczenie strumienia wody sieciowej ponad ustaloną wartość. Przeanalizowano parametry dostawy ciepła na podstawie parametrów na wyjściu ze źródła ciepła (Ciepłownia POLAR S.A.). Pomimo pełnego zautomatyzowania sterowania dostawą ciepła (od października 1996 roku [7]), MPEC WROCŁAW S.A. codziennie o godz. 13:00 zamawiał temperaturę wody sieciowej na zasilaniu na całą dobę. Wyniki pracy systemu ciepłowniczego pokazano na rys. 3 (na postawie pomiarów w źródle ciepła). NaleŜy zwrócić uwagę na fakt, Ŝe od źródła ciepła do osiedla był ciepłociąg o średnicy nominalnej D n = 200 mm, a stan techniczny tej sieci ciepłowniczej był zły. NaleŜy liczyć się z duŝym spadkiem temperatury wody sieciowej na tym tranzycie. PoniewaŜ sieć ciepłownicza zasilała wielu innych odbiorców nie moŝna brać pod uwagę temperatur wody sieciowej na powrocie. Jak widać z rys. 3., maksymalna temperatura wody sieciowej na zasilaniu (zamawiana przez MPEC WROCŁAW S.A.), nie przekraczała T zmax = 105 o C i to niezaleŝnie od temperatury zewnętrznej. Np. przy temperaturze zewnętrznej t z = - 5 o C, temperatura wody sieciowej wynosiła T z = 90 o C, zamiast T z t = 117 o C. Kiedy odbiorcy uwaŝali, Ŝe dostawa ciepła jest zbyt niska, dostawca Ŝądał zwiększenia zamówienia mocy cieplnej. W opisanej sytuacji dostawca wymusił zwiększenie mocy (rys. 3.) o Q n T 56 = Q Q = Q = 1, 8 Q. T 29 rz ZaniŜenie temperatury wody sieciowej na zasilaniu wymusza zwiększenie mocy zamówionej aŝ o 80%! Jest to przykład niewłaściwego postępowania dostawy wykorzystującego swoją przewagę techniczną nad klientami, którzy płacą i utrzymują tego dostawcę.
Rys. 3. Rzeczywisty i teoretyczny wykres regulacyjny (Osiedle Sobieskiego Wrocław 2000) [6] 5. METODA EGZEKWOWANIA MOCY ZAMÓWIONEJ Autor zaproponował efektywne wykorzystanie liczników ciepła do sterowania dostawą ciepła w węzłach ciepłowniczych [8]. Ponadto, zaproponowano przedsiębiorstwom zastosowanie metody egzekwowania mocy zamówionej [9], [10]. Praktycznie, metodę sprawdzono w ZPEC [11]. Przepływ wody instalacyjnej jest praktycznie stały przez cały sezon ogrzewczy, o ile krzywa grzania jest odpowiednio dobrana i realizowana przez sterownik. Czasami demonizuje się wpływ zaworów termostatycznych na wahania oporności instalacji. PoniewaŜ w instalacji jest zwykle kilkaset grzejników, to nawet przymknięcie kilku lub kilkunastu procent zaworów nie powoduje znaczących zmian przepływów na wejściu do instalacji centralnego ogrzewania. Zwykle moc cieplna (średniogodzinowa) do przygotowania ciepłej wody uŝytkowej nie jest znacząca w stosunku do mocy zamówionej do centralnego ogrzewania. Na rys. 4. pokazano schemat węzła ciepłowniczego, na którym zaprezentowano rozwiązanie techniczne. Rozwiązanie polega na umieszczeniu drugiego licznika ciepła w instalacji centralnego ogrzewania. Odpowiednio dobrany przepływomierz (np. wodomierzowy z częstotliwością impulsowania około 0.5 Hz) zainstalowany jest w przewodzie zasilającym. Przepływomierz musi zapewnić dostatecznie dokładny pomiar chwilowego strumienia wody instalacyjnej [8]. Ponadto, w tym miejscu zainstalowano zawór bezpośredniego działania, którego celem jest stabilizowanie przepływu wody instalacyjnej. Wykorzystano zawór BALLOREX QP firmy BROEN [2]. Takie rozwiązanie pozwala na egzekwowanie mocy zamówionej niezaleŝnie od postępowania dostawcy i odbiorcy, jest przez to obiektywna.
JeŜeli odbiorca zamówi za niską moc cieplną, to nie trzeba czekać aŝ wystąpi bardzo niska temperatura zewnętrzna, gdyŝ juŝ przy temperaturze t zewn = +5 o C w mieszkaniach będzie chłodno. VCW II st. CWU PC Sieć ciepłownicza LC1 LC2 Centralne ogrzewanie I st. CWU Woda zimna Rys. 4. Schemat węzła ciepłowniczego z układem egzekwowania mocy zamówionej Takie rozwiązanie eliminuje równieŝ wymuszania zwiększania mocy zamówionej prze dostawców ciepła, które opisano wyŝej. 6. PODSUMOWANIE Na podstawie obserwacji niekorzystnych zjawisk występujących w kontaktach między dostawcami a odbiorcami ciepła zaproponowano obiektywną metodę egzekwowania mocy zamówionej. Zaproponowana metoda eliminuje zaniŝanie mocy zamówionej przez odbiorców oraz wymuszania zwiększania mocy zamówionej przez dostawców ciepła. Ponadto, włączenie liczników ciepła do układu automatycznej regulacji stwarza dodatkowe moŝliwości podwyŝszenia jakości dostawy ciepła w węzłach ciepłowniczych [8]. LITERATURA [1] Gregorczyk A., Procyk Z.: Aspekty techniczne i ekonomiczne sieci cieplnej SM Pojezierze w Olsztynie. Rynek Energii 2003, nr 5. [2] Katalog firmy BROEN (www.broenas.com.pl) [3] Lichota J., Plutecki Z.: Bezinwestycyjna optymalizacja kosztów dostawy ciepła u odbiorów.. Materiały konferencyjne: W: X Jubileuszowej Konferencji Naukowo-Technicznej Air Conditioning, Air Protection & District Heating 2002. Międzynarodowa konferencja. Wrocław- Szklarska Poręba, 27-30 czerwca 2002 r. Oficyna Wydaw. PWroc. 2002. [4] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 30 lipca 2004 w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf oraz zasad rozliczeń w obrocie ciepłem. (Dz.U.nr.l84,poz.l902) [5] ŚnieŜyk R.: Studium wykonalności połączenia lewobrzeŝnego systemu ciepłowniczego Szczecina z systemem CR Dąbska. Szczecińska Energetyka Cieplna, Wrocław 2006 r.
[6] ŚnieŜyk R.: Wyznaczenie mocy zamówionej na podstawie zuŝycia energii cieplnej do osiedla im. Jana III Sobieskiego we Wrocławiu. SM im. Jana III Sobieskiego Wrocław 2001. [7] ŚnieŜyk R.: Optymalizacja istniejącego źródła ciepła jako alternatywa inwestycji na przykładzie zasilania Osiedla im. Sobieskiego we Wrocławiu. W: Przedsiębiorstwa energetyki cieplnej - inicjatywy oszczędzania ciepła. Seminarium. II MTPE Energia '96. Wrocław, 17 Września 1996. Warszawa: ARW "dima" [1996]. [8] ŚnieŜyk R.: Sposób wykorzystania liczników energii cieplnej do sterowania węzłów ciepłowniczych Materiały konferencyjne: W: XI Konferencji Naukowo-Technicznej Air Conditioning, Air Protection & District Heating 2005 Międzynarodowa konferencja. Wrocław- Szklarska Poręba, 23-26 czerwca 2005 r. Oficyna Wydaw. PWroc. 2005. [9] ŚnieŜyk R.: Opracowanie metody egzekwowania mocy zamówionej do centralnego ogrzewania. Energetyka Cieplna Opolszczyzny, Wrocław 2000. [10] ŚnieŜyk R.: Zamówiona moc cieplna podstawy prawne i skutki ekonomiczne. Energetyka Cieplna SŁUPSK, Wrocław 2000. [11] ŚnieŜyk R.: Modernizacja systemu ciepłowniczego w Zgorzelcu metodą ESCO. Zgorzeleckie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej, Wrocław 1998. [12] Taryfa dla ciepła. Szczecińska Energetyka Cieplna, Decyzja Prezesa URE nr OSZ-4210-41(16)/2004/167/VI/BS z dnia 13 sierpnia 2004 r. [13] Ustawa Prawo energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. [14] Wyrok Sądu Antymonopolowego (sygn. akt. XVII Ama 82/99) z dnia 09.02.2000 r. ENFORCEMENT METHOD OF MAXIMUM DEMAND FOR CUSTOMERS Key words: district heating, heating costs, Energy Law, thermal demand Summary. Maximum demand amount causes many conflicts between heat suppliers and customers. In most cases customers do not fully understand the importance of the standing charge in the heat system tariffs and they try to reduce costs by limiting the maximum demand. This paper presents the legal basis and the consequences of using dual charge for heat energy supply. Measuring systems for heat substations in order to enable the customers to split charges among the tenants were described as well. In the paper the methods to determine actual maximum demand based on the heat meter reading were also presented. The paper also discusses the impact of limiting the maximum demand on the operation of the heat supply industry and other customers. The proposed solutions enable the customers to enforce maximum demand in an objective and reliable way. Ryszard ŚnieŜyk, dr inŝ. Politechnika Wrocławska, Wydział InŜynierii Środowiska. Zainteresowania: modernizacja systemów ciepłowniczych, szczególnie metodą ESCO, Hobby: dydaktyka, psychologia, historia, polityka. www.rsniezyk.pwr.wroc.pl. e-mail: ryszard.sniezyk@pwr.wroc.pl