Ми допоможемо вам стати кращими в галузі Тел./факс +38(057)719-57-72   e-mail: model@citycom.kharkov.ua

Снижение эксплуатационных и производственных затрат в водоканалах

А. Р. Ексаев
декабрь 2016 г.

Как выжить в условиях кризиса?

Экономика страны переживает затяжной кризис, это не вызывает сомнений. Расчеты авторитетных экономистов, да и самого Минфина, указывают на то, что в ближайшие два-три года заметных улучшений ждать не приходится, в лучшем случае удастся лишь замедлить падение экономики.

Однако, жизнь продолжается, и надо научиться жить в имеющихся условиях. Ресурсообеспечение жилищно-коммунального сектора при любой ситуации остается одной из государственных задач высшего приоритета, поскольку социальная сфера очень чувствительна к любому ухудшению условий и качества жизни. Население может какое-то время обойтись без хамона с пармезаном, смириться с временным снижением доходов, и даже пережить нехватку продуктов питания. Однако попробуйте в нашей, не самой теплой, стране лишить людей воды, тепла или электроэнергии – и мощный социальный взрыв с «эффектом домино» обеспечен. Не стоит даже пытаться.

Между тем, водоканалы, независимо от их формы собственности, являются коммерческими организациями, по логике их существования и по букве закона обязанными получать прибыль. Какое-то время бизнес может протянуть без роста прибыли, но без самой прибыли – никак.

Для удержания даже минимально приемлемого уровня прибыльности бизнеса на падающем рынке существует лишь два пути: увеличение объема продаж в денежном выражении и/или снижение издержек.

С ростом физических объемов продаж чистой воды во всем мире есть огромные проблемы, эксперты водоснабжения и ученые из разных стран мира в один голос это подтверждают. Невозможно продать больше воды, чем нужно рынку. А водопотребление неуклонно снижается – люди стали тщательно считать свои деньги и конечные природные ресурсы. Эта проблема характерна и для российского рынка коммунальных услуг, особенно с повсеместным распространением индивидуального приборного учета.

Итак, увеличение физических объемов продаж невозможно, они имеют устойчивый и долгосрочный тренд на снижение. Единственным теоретическим способом увеличить или хотя бы поддержать продажи воды в денежном выражении является увеличение тарифа на водопотребление. Но это лишь в теории. Практически эта задача также не решаема. Во-первых, законодательно закрепленное ограничение величины роста тарифов ниже фактического уровня денежной инфляции. Во-вторых, обоснованное увеличение тарифов даже в разрешенных пределах имеет негативные социально-политические последствия и чревато нежелательными катаклизмами, поэтому принятие подобных решений является прерогативой политических властей и практически недоступно самим водоканалам как субъектам хозяйствования. Наконец, в-третьих, малообеспеченная часть домохозяйств, охватывающая нынче едва ли не большинство населения страны, просто перестанет платить по счетам в силу неспособности свести концы с концами, тем самым лишь увеличивая для поставщика объем «безнадежной» дебиторской задолженности. И с этим будет почти невозможно бороться – опять же в силу весьма негативной политической окраски такой борьбы.

Как видим, единственный путь выживания для предприятий водоснабжения – снижение издержек. А с учетом неизбежно падающего объема денежной выручки – весьма значительное снижение издержек. 

Вот об этом и поговорим ниже.


Практические способы снижения затрат

Снижение издержек водоканала – огромная тема, разделов экономии затрат множество: на каждом этапе производственного цикла существует масса способов уменьшить текущие ресурсные, организационные, сервисные и капитальные затраты. В рамках узкого формата данной статьи мы рассмотрим лишь несколько наиболее эффективных направлений экономии ресурсов при эксплуатации сетей водоснабжения.

Эти направления снижения затрат на доставку чистой воды от источника до потребителя наглядно представлены на рис.1. Рассмотрим их подробнее.


Направления снижения издержек водоканала с помощью инструментов CityCom
Рис. 1. Направления снижения издержек водоканала с помощью инструментов CityCom


1. Оптимизация режимов и снижение давлений в сети

Первая же задача, которую приходится решать в процессе оптимизации системы водоснабжения – снижение требуемого рабочего давления в сетях, насколько это возможно без ущерба для потребителей. Почему это настолько важно? Потому что, снизив требуемое давление, мы решаем сразу три большие проблемы:

(а) Избавляемся от избыточных насосных станций и их энергопотребления, а также от затрат на их эксплуатацию и техническое обслуживание. Затраты на консервацию выводимой из эксплуатации насосной станции весьма невелики в сравнении с получаемой при этом выгодой. Вывод из эксплуатации одной насосной станции 3-го подъема в среднем приводит к чистой экономии около 2,5..3 млн.руб./год, а останов одной станции 2-го подъема экономит не менее 20..25 млн.руб./год.  

(б) Одновременно снижаем расход электроэнергии на оставшихся станциях 2-го и 3-го подъема. Ресурс снижения расхода электроэнергии может оказаться весьма велик, в практике наших заказчиков и коллег нередки случаи снижения энергопотребления до 40% (!) – при адекватной обточке рабочих колес и переводе насосных агрегатов на ЧРП со «слежением» за требуемым давлением по разработанным режимным картам. При том, что на стоимость электроэнергии приходится порядка 35-50% себестоимости отпускаемой потребителям чистой воды – можете представить себе ресурс экономии в абсолютных цифрах.

(в) Снижаем потери чистой воды. Это очевидно: чем меньше давление в трубопроводах, тем меньше воды утечет через одни и те же имеющиеся дефекты и повреждения трубопроводов и арматуры – еще не обнаруженные, либо обнаруженные, но еще не ликвидированные. То есть, снижение давлений в сети ведет к уменьшению потерь воды еще ДО разработки технических мероприятий по поиску и устранению мест утечек. Что касается ресурса возможного снижения потерь, то об этом чуть ниже, поскольку избыточное давление – важный, но не единственный фактор, влияющий на величину потерь.

За счет чего же производится снижение требуемого давления в сетях? В первую очередь, за счет выявления всех участков трубопроводов с большим падением напора из-за недостаточной пропускной способности и разработки практических мер для ее увеличения. Во многих случаях ликвидация «узких мест» сводится к открытию секционирующих задвижек, когда-то закрытых и «навсегда забытых» в закрытом состоянии.

С помощью программных средств «CityCom-ГидроГраф» задача снижения требуемого давления решается уже в процессе первичной калибровки гидравлической модели при ее создании.

Следующим этапом является определение мест установки (и собственно установка) регулирующих клапанов в зонах все еще избыточного давления, а также воздушных клапанов для сброса скоплений воздуха, которые чрезвычайно вредны с точки зрения требуемого давления.

И наконец, на откалиброванной гидравлической модели проводится многовариантное моделирование и почасовая оптимизация режимов с целью выработки наиболее простых и эффективных мероприятий, позволяющих довести гидравлический режим в сетях до состояния, близкого к идеальному.

Все перечисленные задачи могут быть решены с помощью прикладной подсистемы «Гидравлика» комплекса программных средств «CityCom-ГидроГраф».


2. Оптимальное планирование ремонтов

Одной из наиболее острых проблем водоканалов является высокая степень изношенности сетей, что вкупе с завышенными рабочими давлениями в трубопроводах приводит к высокому потоку отказов (порывы, свищи, трещины) и большим непроизводительным потерям чистой воды. Дефекты и повреждения приходится оперативно устранять, «латая дыры», а на серьезные ремонты средств не хватает. В итоге надежность сетей только снижается, все более усугубляя проблему.

Кардинальным решением является полная замена или капитальный ремонт участков трубопроводов и изношенного оборудования. Однако, если и находятся какие-то средства на капремонты и перекладки, их всегда слишком мало для того, чтобы заменить или отремонтировать все изношенные сети, и приходится выбирать. Наиболее распространена практика массовой замены труб «по площадям»: в этом году перекладываем такой-то квартал (район, эксплуатационный участок), в следующем – другой, и так далее.

Однако практический опыт показывает, что наиболее эффективной во всех отношениях является тактика не массовых, а «точечных» капремонтов или замен. Но при одном условии: отбираются лишь те участки трубопроводов, которые в наибольшей степени подвержены опасности аварий и повреждений, даже если в данный момент времени на них не зарегистрировано ни одного неустраненного дефекта, а также наихудшие с точки зрения гидравлического режима (значительное сужение проходного сечения за счет зарастания, либо просто заниженный диаметр). То есть, речь идет о достаточно сложном отборе, учитывающем одновременно несколько факторов.

Как же на практике решить задачу оптимального планирования точечных ремонтов?

Все необходимое для этого есть в линейке продуктов «CityCom-ГидроГраф». В паспортизационном функционале, среди прочих паспортных значений каждого участка сетей, присутствуют год ввода в эксплуатацию и год последнего капремонта. В подсистеме «Повреждения» фиксируется вся история обнаружения и устранения дефектов и повреждений, разумеется, с их графической и семантической привязкой к участкам трубопроводов и оборудованию сетей. В подсистеме «Диагностика» ведется журналирование данных визуальной и приборной диагностики, получаемой от работников линейных бригад и спецперсонала. И наконец, все оценки по качеству гидравлического режима и ресурсам пропускной способности трубопроводов могут быть получены из подсистемы «Гидравлика».

Подсистема «Планирование ремонтов» ранжирует все без исключения участки сетей по сложному критерию, включающему в себя срок службы, частотность аварий и повреждений, «балльную» оценку результатов осмотров (технической диагностики) и фактический резерв пропускной способности. Дальше все просто: производим капитальный ремонт или перекладку по этому ранжированному списку, начиная с первой позиции и двигаясь вниз, насколько хватит отпущенных средств. Даже если этих средств очень мало, вы можете быть абсолютно уверены, что использовали их максимально эффективно. 

При использовании данного подхода аварийность устойчиво снижается на 10-15% в год, за 5-6 лет достигая минимального уровня, обусловленного лишь человеческим фактором (Рис.2). 

Что означает такое уменьшение количества аварий и повреждений в контексте снижения затрат? 

(а) Исключение затрат на материалы и производство работ по срочной ликвидации аварий, которые могли бы случиться, но не случились. Экономический эффект от снижения текущих затрат на ликвидации аварий составляет 90..130 руб. в год в расчете на одного жителя, что для города с населением 100 тыс. человек составляет не менее 10 млн. руб. в год. 

(б) Стоимость воды питьевого качества, которая могла бы быть потеряна с момента возникновения повреждения, дефекта или аварии до момента их ликвидации – но НЕ была потеряна. В совокупности с тем, что было рассказано выше в пункте 1(в), только за счет уменьшения давлений и снижения аварийности потери воды можно в течение 5..6 лет снизить до уровня не более 10-12% от объема подачи (Рис.3). Сегодня в российских водоканалах величина потерь воды составляет в среднем около 35%. Даже если отталкиваться от этой «средней температуры по больнице», то для типичного 100-тысячного города такое снижение потерь обеспечивает среднегодовую экономию на уровне 30..50 млн.руб. в год по самым скромным оценкам. 

(в) Отсутствие недополученного объема реализации и штрафных санкций за временное отключение потребителей на период работ по ликвидации аварий. Для усредненного города-стотысячника абсолютная потенциальная экономия по этой статье составляет 2..3 млн.руб. в год. В сравнении с цифрами предыдущих разделов это, конечно, совсем немного, но – лишних денег не бывает.



3. Снижение негативного влияния человеческого фактора

Негативное влияние человеческого фактора в обсуждаемом контексте – это в первую очередь ошибки диспетчерского персонала при производстве плановых или аварийных переключений, приводящие к авариям и инцидентам, неоправданному отключению от водоснабжения, ухудшению качества воды, поступающей к потребителям. Свести эти ошибки к минимуму позволяют, с одной стороны, оперативное моделирование переключений («CityCom-ГидроГраф», подсистема «Гидравлика») до их фактического исполнения, и, с другой стороны, специальное «диспетчерское» приложение CityCom – «Моделирование и локализация аварий». А в совокупности эти два компонента представляют собой прекрасный тренажер диспетчера, позволяющий персоналу быстро «выучить» сеть и отрабатывать навыки оперативного диспетчерского управления в безопасном виртуальном режиме.

Второй по значимости влияния на затраты аспект человеческого фактора – ошибки проектирования режимов при формировании технических условий на присоединение. Избежать этих ошибок позволяет все та же подсистема «Гидравлика» с включенным в нее функционалом моделирования перспективных объектов.

В числе «вредных» влияний человеческого фактора можно перечислить еще множество типичных ошибок, совершаемых инженерным, техническим и управленческим персоналом. Львиная их доля обусловлена отсутствием информации «под руками» или ее недостоверностью. Если же на предприятии внедрена корпоративная информационная система, доступ к которой есть с каждого рабочего места, а достоверность данных гарантирована взаимным контролем со стороны различных функциональных приложений – вероятность ошибок вследствие недостаточной информированности снижается в разы. «CityCom-ГидроГраф» решает эту задачу уже много лет – как в городах-миллионниках, так и в небольших городских округах с населением в пару десятков тысяч жителей.


Возвращаясь к тому, с чего мы начали: кризис – хорошее время для недорогих, но эффективных инноваций. 


Присоединяйтесь к лучшим!