Теплові насоси у централізованому опаленні: дорога іграшка чи економія

Централізоване опалення - цінний ресурс українських громад. У майбутньому його розвиток допоможе містам зменшити витрати на енергоносії, створити робочі місця та зберегти довкілля. 

Такі системи опалення були спроєктовані та побудовані ще за старими стандартами. Тому їхнє оновлення потребує чималих інвестицій. Одним із варіантів модернізації є встановлення теплових насосів. Вони зменшать собівартість енергії, а також залежність від використання газу. 

Чому громади відмовляються від централізованого теплопостачання

Щороку в Україні в експлуатацію вводять близько однієї тисячі багатоповерхових будинків: у 2018 - це 1163 будинки, у 2019 – 775. Водночас упродовж 2014-2019 років частка будівель, які отримують тепло централізовано, зменшилась з 60% до 50%. 

За словами директора Асоціації "Енергоефективні міста України" Святослава Павлюка, за останні роки втрачено 45% генерації теплової енергії у містах. Такі цифри можуть свідчити про системне відключення споживачів та перехід на індивідуальне опалення. Зокрема, в Ужгороді 10 років тому припинили надавати послуги з централізованого теплопостачання. 

Розвиток систем централізованого опалення і гарячого теплопостачання в Україні припадав на 1950-1990 роки. До сьогодні вони є основним джерелом тепла в громадських будівлях та багатоквартирних житлових будинках. 

Їхні мережі та обладнання зношені і не відповідають як українським, так і західноєвропейським вимогам. Втрати у мережах централізованого теплопостачання можуть сягати 20-30%. 

Інша причина збитковості - контроль та регулювання вартості опалення з боку держави. Певний вплив на формування тарифу мають і місцеві ради. Такі неринкові взаємодії у цій галузі продовжують негативно впливати на її стан, не дозволяючи комунальним підприємствам підвищувати ефективність та зменшувати збитки. Підприємства часто дотують із місцевого бюджету, що є для громад додатковим тягарем.

Приклади успішного розвитку систем централізованого опалення є в окремих громадах. Місто Звягель на Житомирщині, за словами керівниці комунального підприємства "Звягельтепло" Людмили Тодорович, станом на серпень 2023 року замінило близько 90% усіх теплотрас, а втрати у мережі не перевищують 7%. 

Позитивні зміни є також у Хмельницькому, Житомирі, Вінниці та Луцьку. Однак, такі приклади - це здебільшого винятки, зазвичай комунальні підприємства вимагають постійних фінансових вкладень з місцевого бюджету.

Уникаючи подальших збитків, громади намагаються знайти шляхи економії та вдаються до непопулярних рішень: подають гарячу воду за графіком або взагалі припиняють її подачу влітку, як у Рівному. 

Це й не дивно, адже теплоенерго важко конкурувати з електробойлерами, коли вартість електроенергії дотаційна. Хоча в умовах дефіциту електричної потужності і "блекаутів" саме централізоване гаряче водопостачання могло б суттєво розвантажити електричні мережі та електростанції. 

Також в міжопалювальний період вартість його виробництва для підприємства значно вища порівняно з опалювальним сезоном. 

Проте набагато легше провести модернізацію однієї котельні комунальної власності та модернізувати теплові вводи в будинках, аніж встановити індивідуальні котли. Наявність матеріально-технічної бази та досвідченого персоналу зможе суттєво пришвидшити перехід.

А як в Європі?

Централізоване опалення є далеко не у всіх європейських країнах, оскільки потребує колосальних початкових вкладень. Водночас, країни, які мають такий ресурс, намагаються його розвивати і ефективно використовувати. 

У Швеції централізоване теплопостачання переважає у 253 із 290 муніципалітетів. Воно забезпечує теплом 90% багатоквартирних будинків, близько 80% нежитлових приміщень та 15% одноквартирних будинків. Джерелами енергії у Швеції на 52% є вторинні енергетичні ресурси, 40% – відновлювані, а 5% становлять викопні види палива. 

Непростий шлях збереження ЦО подолала сусідня нам Польща, зі схожим кліматом, технічними особливостями та зношеними системами централізованого теплопостачання. На початку 1990-х років там модернізували і замінили всі мережі та обладнання. 

Одночасно змінили весь механізм розрахунку за тепло: пільги отримували лише власники соціального житла, усі ж інші повинні були сплачувати ринкову вартість. Така реформа дозволила теплопостачальним підприємствам акумулювати кошти та вкладати їх у майбутнє оновлення системи згідно з західноєвропейськими нормами. Як результат: скорочення більш ніж удвічі витрат на опалення за десять років.

Встановлення теплових насосів як варіант модернізації ЦО

Централізоване теплопостачання, яке збереглося у більшості громад України, здатне забезпечити комфортні умови для проживання та праці. Модернізувати системи можна завдяки встановленню теплових насосів – низьковуглецевої технології, яка здатна забезпечувати споживачів  послугами теплопостачанням та гарячого водопостачання протягом року.  Вони більш ніж удвічі ефективніші за опалення газом та у 3-4 рази за індивідуальне електричне опалення.

Робота теплових насосів може значно скоротити загальнодержавні витрати електричної енергії на опалення та гаряче водопостачання. Їхнє використання буде ефективним не лише в індивідуальних домогосподарствах, а й в системах централізованого теплопостачання.

ГО "Екоклуб" за підтримки міжнародних партнерів у співпраці з Асоціацією Енергоаудиторів України розробила одинадцять техніко-економічних обґрунтувань (ТЕО) для десяти комунальних об’єктів у різних громадах. Серед таких – Хмельницька, Звягельська, Костопільська та Луцька.

Розроблені документи свідчать: комерційна вартість опалення від теплових насосів значно нижча, аніж від газу (за умови ринкової вартості на природний газ). Якщо ж говорити про гарячу воду, то її виробництво завдяки тепловим насосам стає вигідним навіть для пільгових категорій споживачів. 

 ТЕО показали, що:

• системи централізованого теплопостачання можна зберегти та розвивати завдяки тепловим насосам;
• встановлення теплових насосів типу "повітря-вода" у системи централізованого теплопостачання не вимагає значних інвестицій, окрім вартості самого обладнання. За попередньою оцінкою, окупність окремих проєктів можна досягти вже за 1,5 року;
• особливо ефективним в наших умовах є використання теплових насосів як основного джерела вироблення гарячої води в неопалювальний період. Це дозволить уникнути в майбутньому збитковості нагрівання води від газу, коли опалення непотрібне;
• наявність джерел скидного тепла, таких як каналізаційні колектори чи насосні станції, дозволяє встановлювати теплові насоси типу "вода-вода" високої ефективності впродовж усього року;
• економічно вигідним є рішення використовувати теплові насоси на догрів системи опалення одночасно з гарячим водопостачання. Використання теплових насосів лише на систему опалення має значно довші терміни окупності (Таблиця 1)

Таблиця 1. Техніко-економічні показники встановлення теплового насосу у Костополі по вул. Степанська 16 а (Рівненщина)

У таблиці зазначено два сценарії встановлення теплових насосів. Сценарій 1 – тепловий насос працює на гаряче водопостачання (замість електробойлерів) і частково, за залишковим принципом на опалення. Сценарій 2 різниться тим, що розрахункове виробництво тепла насосом становить не менше, аніж на 50% потреб системи опалення. Сценарії 1 та 2 передбачають використання теплового насосу виключно на систему опалення без гарячої води. 

Чи стане на заваді висока вартість теплових насосів

За оцінками Асоціації Енергоаудиторів України, вартість теплових насосів коливається від 1000 до 1500 євро за один кіловат теплової потужності (залежно від типу та особливостей). Для потреб одного будинку із 70 квартир (для гарячого водопостачання та часткового догріву це може коштувати від двох мільйонів гривень.

Сумнівно, чи зможуть муніципалітети профінансувати такі витрати відразу. Долучення до цього процесу державних фондів та фінансових установ також видається малоймовірним. Тому пошук міжнародних партнерів та інституцій дозволить швидше реалізувати перші проєкти. Громади, які отримали розроблені ТЕО, вже шукають потенційних донорів та партнерів. 

Для масового використання теплових насосів у системах централізованого теплопостачання потрібен системний та комплексний підхід. Його складові:

• Зважена та ринково обґрунтована тарифна політика. Ринкові засади формування ціни на опалення для усіх споживачів;
• Відкритий доступ до ринку надання послуг з теплопостачання;
• Наявність державних програм/міжнародних програм підтримки впровадження низьковуглецевих систем опалення та гарячого водопостачання;
• Створення на державному рівні інструментів обмеження використання традиційних джерел опалення та стимулювання переходу виробників тепла на низьковуглецеві технології. 

Врахування цих складових дозволить вирішити більшість проблем комунальних теплопостачальних підприємств, а в майбутньому створить фундамент для їхнього розвитку. 

Співавтор: Михайло Лук’яник, координатор проєктів ГО "Екоклуб"