2022 m. lapkričio 29 d., www.delfi.lt, Tvari Lietuva

Europos Sąjungos teisės aktuose laikomasi nuostatos, kad miestų centralizuoto šilumos tiekimo (CŠT) sistemos yra didelė energetinė infrastruktūros vertybė. Bet įrengti tokias sistemas jau susiformavusiuose didmiesčiuose, jas prižiūrėti, keisti, remontuoti yra iššūkis. Dėl šilumos trasų rekonstrukcijų perkastos miestų gatvės, uždaryti įvažiavimai į kiemus kelia ne tik gyventojų, bet ir politikų nepasitenkinimą. Kai trasų išbandymui pavasarį atjungiamas karštas vanduo – kyla didžiausios pasipiktinimo bangos, nors iš esmės dauguma supranta, jog tai daroma jų pačių labui.

Ir tai tiesa. Investicijos į vamzdynų modernizavimą ir plėtrą sukuria didžiulę socialinę ir ekonominę naudą: mažėja oro tarša ir sergamumas, sudaromos didesnės galimybės panaudoti atsinaujinantį vietinį kurą, atsisakant importuojamo iškastinio kuro, be to likviduojamos taršios individualios vietinio šildymo katilinės bei sprendžiami kiti valstybės energetikos ir klimato kaitos uždaviniai.

Didžiulė CŠT sistemų prasmė – šiluminių elektrinių liekamosios šilumos panaudojimas pastatų šildymui. Priešingu atveju daugiau kaip pusė kuro, sunaudojamo elektrinėse, energijos nuostolių pavidalu būtų išmetama į aplinką. Todėl šilumos perdavimo vamzdynų patikimumui ir ilgaamžiškumui užtikrinti būtina skirti daug dėmesio ir resursų. Kiekvieną vasarą girdime apie Lietuvos miestuose vamzdynų bandymų ar atnaujinimų darbus. Mūsų kaimynystėje – Skandinavijos šalyse – pradedami taikyti išmanesni vamzdynų priežiūros (angl. Smart Asset Management) inovatyvūs metodai, kuriuos neužilgo pradės naudoti ir Lietuvos šilumos tiekėjai. Šių metodų kūrimui ir bandymui susitelkė Švedijos, Lenkijos ir Lietuvos šilumos tiekėjai.

Lietuva paveldėjo gerai išplėtotas CŠT sistemas

Lietuvoje didžioji dalis tinklų nutiesta 1960-1990 metais, kai miestai buvo statomi planingai ir centralizuotas šilumos bei karšto vandens tiekimas buvo naudojamas net mažiausiuose miesteliuose. Reikšmingi naujų vamzdynų įrengimo ir pakeitimo darbai prasidėjo tik po 2004 metų, kai Lietuva įstojo į Europos Sąjungą ir atsirado galimybė pasinaudoti skiriama ES parama.

Lietuvos šilumos tiekėjų asociacijos (LŠTA) duomenimis šiuo metu šalyje šilumos tiekimo vamzdynų ilgis siekia beveik 3000 km, įskaitant ir ne šilumos tiekėjų valdomus ruožus. Per metus šilumos tiekėjai nutiesia apie 25 km naujų vamzdynų, prijungiant naujus vartotojus, bei modernizuoja apie 50 km esamų tinklų.

Natūralu, kad kaip ir bet tokia techninė sistema, šilumos tiekimo vamzdynai laikui bėgant patiria pokyčius, kurie mažina jų patvarumą. Vamzdžių vidaus koroziją šilumos tiekėjas turi galimybę kontroliuoti, palaikydamas tinkamą cirkuliuojančio tinklo vandens kokybę, o išorinės vamzdžio sienelės korozijos šilumos tiekėjas praktiškai negali kontroliuoti. Ypač sovietmečiu paklotuose tinkluose, kur nėra sumontuotų gedimų kontrolės sistemų.

Rekonstruojamų „senųjų” šilumos tinklų amžius dažniausiai siekia apie 30–60 metų. Tokių nepraeinamuose kanaluose esamų vamzdynų šiuo metu yra apie 42 proc., tuo tarpu pakeistų į naujo tipo pramoniniu būdu iš anksto izoliuotus bekanalius vamzdžius kiekis siekia beveik 44 proc. Likę vamzdynai yra techniniuose koridoriuose (15 proc.) arba tai orinės trasos. Didžiosiose įmonėse įrengtų naujo tipo bekanalių vamzdynų dalis sudaro nuo 35 iki 60 proc., mažosiose CŠT įmonėse – nuo 50 iki 100 proc.

Kad užtikrinti patikimą šilumos tiekimą vartotojams, šilumininkams tenka suvaldyti komplikuotus technologinius procesus ir rizikas, pavyzdžiui, dėl pasikeitusios vamzdynų konfigūracijos, dėl išbalansuotų hidraulinių režimų, prisijungiant naujiems vartotojams ar nepriklausomiems šilumos gamintojams, ir pan. Vamzdynų remontas, keitimas ne tik brangus, bet ir sukelia nepatogumų gyventojams dėl šilumos ir karšto vandens tiekimo pertrūkių. Dėl to ieškoma būdų, kaip to išvengti.

Rekordinis šilumos perdavimo nuostolių sumažėjimas

2021 metais perduodant šilumą vartotojams prarasta apie 13,6 proc. į CŠT tinklus patiekto šilumos kiekio.

Palyginimui, ankstesniais metais nuostoliai siekė apie 15 proc., o 1996 metais – net 32 proc. Šilumos nuostolių mažėjimas rodo, kad šilumos tiekėjų atliktos investicijos, pasinaudojant 2007-2013 m. ir 2014-2020 metų ES struktūrinės paramos lėšomis, pasiekė reikšmingų teigiamų rezultatų. Visgi, ekonominiu požiūriu vamzdynų keitimas yra brangus ir lėtai atsiperka dėl santykinai mažos šilumos nuostolių finansinės vertės, kai pereinama į žemesnės temperatūros režimus, o šiluma gaminama iš nebrangaus vietinio biokuro.

Pastaraisiais metais Europos šalyse atsiranda naujų apsirūpinimo šiluma ar karštu vandeniu technologijų, konkurencija dėl vartotojų auga, ieškoma naujų būdų, kaip padidinti šilumos perdavimo efektyvumą, kaip sumažinti vamzdynų plyšimų riziką, remontų poreikį, pasiekti geresnį įrangos panaudojimą ir užtikrinti kuo ilgesnį trasų tarnavimo laikotarpį iki jų keitimo. Lietuvos šilumos tiekėjai palaipsniui bando perimti Skandinavijos šalių patirtį, kadangi naujajame 2021-2027 metų ES finansavimo laikotarpyje naujų vamzdynų įrengimui ir pakeitimui parama nebeplanuojama.

Projektas BSAM – Baltijos išmanioji CŠT infrastruktūros priežiūra

Vienas iš reikalingiausių procesų ateityje bus Išmaniosios turto priežiūros sistema (angl. Smart Asset Management). Pasitelkiant inovatyvias technologijas atsirado galimybė realiu laiku stebėti įvairius vamzdžių parametrus – jau galima tiksliai prognozuoti vamzdynų būklę, kontroliuoti jų faktinį susidėvėjimą ir prailginti eksploatavimo laikotarpį iki pakeitimo. Taip sumažinamos vamzdynų sistemos atnaujinimo sąnaudos, kurios yra vienas iš didžiausių CŠT technologijos trūkumų.

LŠTA nuo 2019 metų dalyvauja tarptautiniame projekte BSAM – Baltic Smart Asset Management (Baltijos išmanioji infrastruktūros priežiūra), finansuojamą iš 2014-2020 m. Interreg V-A Pietų Baltijos bendradarbiavimo per sieną programos lėšų. Projekto tikslas – sukurti metodus ir tarptautinio bendradarbiavimo procesus geresnei turto priežiūrai ir aptarnavimui Baltijos jūros regione; nustatyti kliūtis ir sėkmės veiksnius, kuriant ir diegiant išmanias technologijas, šilumos tiekimo tinklų skaitmeninimą, sukurti tarptautiniais mastais pritaikomus CŠT tinklų būklės stebėjimo metodus bei pritaikyti šiuolaikines IT priemones ir panaudojimą duomenų srautų apdorojimui ir CŠT tinklų priežiūros numatymui. Projekte taip pat dalyvauja ir patirtimi dalinasi net 7 partneriai: mokslininkai ir energetikos ekspertai iš Švedijos ir Lenkijos.

Švedijos patirtis diegiant išmaniuosius CŠT tinklų būklės stebėjimo metodus

Helsingborgo šilumos tiekimo įmonė Oresundskraft – viena iš pažangiausių tarp Švedijos miestų, kur naudojamos naujausios technologijos, padedančios sumažinti tinklų vandens praradimus, operatyviai nustatyti vamzdynų plyšimus ir kontroliuoti CŠT trasų būklę. Įdomu, jog mieste apie 50 proc. šilumos vis dar tiekiama nepraeinamuose kanaluose įrengtais vamzdžiais, kaip ir Lietuvoje. Paskutinis senosios technologijos vamzdis nepraeinamame kanale Helsingborge buvo sumontuotas dar 1976 metais. Po to atėjo poliuretanu iš anksto izoliuotų vamzdžių era, kuri Lietuvoje prasidėjo tik apie 1990 metus. Tad senieji vamzdynai, įrengti nepraeinamuose gelžbetoniniuose kanaluose, yra didelis rūpestis ne tik Lietuvos, bet ir Švedijos šilumininkams.

Švedijos specialistų nuomone, CŠT vamzdynų kamerose tikslinga įrengti trasos ir pačių vamzdžių būsenos nuolatinio stebėjimo stacionarius jutiklius. Pavyzdžiui, specializuoti jautrūs stacionariai sumontuoti mikrofonai registruoja garsus nepraeinamame kanale ir taip fiksuoja atsiradusius, bet dar nematomus vandens ištekėjimus.

Pagal akustinio signalo sklidimo greitį vamzdžio sienelėje sprendžiama apie jos storį – tai yra jos suplonėjimą. Tai vadinamoji Delta-t technologija. Ji kol kas testuojama, bet tikimasi, kad ateityje labai padės planuoti vamzdynų keitimo grafikus.

Šiluminėse kamerose įrengti prietaisai SAB (ang. Smart Active Box) periodiškai matuoja įvairius techninius aplinkos parametrus, kurie nustatytu laiko intervalu siunčiami į duomenų apdorojimo serverius. Prietaisai indikuoja apie pokyčius sistemoje ir apie atsiradusias rizikas. Duomenys apdorojami pagal specialius algoritmus, taikant dirbtinį intelektą, vėliau naudojami tiek CŠT sistemų darbui optimizuoti, tiek ir greitam avarijų aptikimui.

Helsingborgo CŠT sistemoje tokių matavimo prietaisų, kolektorių ir siųstuvų, maitinamų termoelektriniais elektros generatoriais įrengta apie 500, praktiškai visose šilumos kamerose. Be šios inovacijos, įmonė taiko ir kitas vamzdynų stebėjimo technologijas, kaip termografija, georadarai, drėgmės juostos, vizualinės apžiūros ir kt. Skaičiavimai rodo, jog pakeisti susidėvėjusių tam tikro ilgio vamzdynų atkarpą kainuoja apie 3,5 mln. eurų, tuo tarpu seno, nors dar geros būklės tinklo remontas tik apie 0,5 mln. eurų, taikant SAM (išmaniąsias turto priežiūros) priemones.

Bendradarbiaudama BSAM projekte švedų patirtį bando perimti Lenkijos Opec Wejherowo miestelio šilumos tiekimo įmonė, kuri 20-yje iš eksploatuojamų 60 kamerų jau įrengė eksperimentinę SAB įrangą. Projekto pabaigoje Lenkijos šilumos tiekėjai pasidalins stebėjimo rezultatais ir įžvalgomis, kurie bus aktualūs ir Lietuvos šilumininkams.

Hidraulinius bandymus pakeis ankstyvos vamzdynų stebėsenos ir profilaktikos priemonės?

Lietuvoje jau dešimtmečiais taikomas būdas išsiaiškinti silpnąsias vamzdynų vietas ir jas pašalinti –atlikti vamzdyno hidraulinius bandymus pavasarį ar vasaros metu, paliekant gyventojus be karšto vandens. Tuo tarpu užsienio ekspertai teigia, kad hidrauliniai bandymai parodo jau tik problemų pasekmes. Kai vamzdis surūdijo ir plyšo – jo remontas ar pakeitimas neišvengiamas ir brangus.

Europos šalyse periodinių kasmetinių bandymų metu hidraulinio slėgio metodas nenaudojamas kaip nereikalingas, kadangi pats bandymas sukuria ekstremalias sąlygas ir vamzdynams labiau kenkia nei padeda. Vamzdžiai hidrauliškai bandomi tik po sumontavimo ar po didesnio remonto. Daug svarbiau CŠT sistemose taikyti kitas technologijas vamzdynų ilgaamžiškumui ir patikimumui užtikrinti. Tą rekomenduoja ir neseniai Lietuvos energetikos instituto mokslininkų atliktas hidraulinių bandymų tikslingumo tyrimas. Tikimasi, jog valdžios įstaigos iš naujo peržvelgs reglamentuojančių teisės aktų nuostatas, atsižvelgs į teikiamus siūlymus optimizuoti vamzdynų priežiūrą ir hidraulinius bandymai ateityje bus derinami su kitokiais diagnostikos metodais.

Taigi, skandinavų patirtis rodo, kad gerai prižiūrimi ir žemesnėje temperatūroje eksploatuojami vamzdynai gali būti naudojami ne vieną dešimtmetį, todėl esant strateginiam prioritetui apriboti investicijas ir kapitalo išlaidas, CŠT sistemose rekomenduojama diegti inovatyvias tinklų stebėsenos technologijas, duomenų surinkimą ir analizę, pasitelkiant dirbtinio intelekto metodus.

Išmintingai prižiūrint turtą jis tarnaus žymiai ilgiau, o vartotojai patirs dar mažiau nepatogumų.