2015-05-18
2652
Электроэнергетическая отрасль России - это развивающийся в масштабе всей страны высокоавтоматизированный комплекс электростанций, электрических сетей и объектов электросетевого хозяйства, объединенных единым технологическим циклом и централизованным оперативно-диспетчерским управлением.
По состоянию на конец 2011 года установленная мощность электростанций России составила 230.0 ГВт, из них мощность ТЭС составляет примерно 68%, ГЭС – 21% и АЭС – 11% от суммарной установленной мощности. Выработка электроэнергии в 2010 г. составила около 1040 млрд. кВт.ч, в том числе на АЭС -160, на ГЭС – 180 и на ТЭС -700 млрд. кВтч.
В топливном балансе тепловых электростанций Европейской части страны доминирует газ, а с внедрением технологии ПГУ зависимость от газа еще более усилится вследствие монотопливного режима. За последние годы удельный вес газа увеличился до 68,1%, а доля угля снизилась до 25,3%. Отечественные энергоугольные технологии остановились в своем развитии на уровне 70-х годах прошлого века.
Стандарты надежности электроснабжения, качества электрической энергии и экологической безопасности значительно уступают практике развитых стран мира. Основой надежного и безопасного энергоснабжения страны является ЕЭС России, объединяющая на параллельную работу электрические станции всех типов. До последнего времени инфраструктура электроэнергетики полностью покрывала потребности страны в электрической и тепловой энергии с незначительной долей экспорта электроэнергии (не более 2% общего потребления в стране).
Электрические сети страны, являются сетями переменного тока. Общая длина ЛЭП 35 кВ и выше составляет более 600 тыс. км, а линий 0,4…20 кВ более 2000 тыс. км. Число ПС напряжением выше 35 кВ превышает 17 тыс. с общей мощностью трансформаторов более 575 ГВА, а ПС 6-35/0,4 более 500 тыс.
Сети подразделяются на системообразующие (магистральные), обеспечивающие целостность функционирования ЕЭС России, и распределительные сети, за счет которых осуществляется электроснабжение потребителей. Системообразующая сеть в европейской части ЕЭС России в основном сформирована на основе линий электропередачи с напряжением 330-500-750 кВ, в то время как в азиатской части ЕЭС России сложилась система номинальных напряжений 220 – 500 кВ. При этом одновременно с развитием системообразующей сети напряжением 750-500 кВ, начиналось промышленное освоение сети напряжением 1150 кВ сооружением промышленной электропередачи напряжением 1150 кВ Экибастуз-Кокчетав-Кустанай, однако освоение данного класса напряжения не было завершено.
Помимо сетей переменного тока в ЕЭС РФ функционирует вставка постоянного тока на ПС Выборгская, объединяющая на несинхронную параллельную работу ЕЭС и энергосистему Финляндии. Сооружалась электропередача постоянного тока +/- 750 кВ Экибастуз-Тамбов, однако её создание не было завершено.
Начало структурных реформ в электроэнергетике Российской Федерации (создание ОАО РАО «ЕЭС России» в 1992 году), совпало с периодом глубокого экономического спада 90-х годов, со снижением на четверть электропотребления и изменением его структуры из-за снижения потребления в промышленных секторах экономики, образованием существенного объема невостребованных мощностей. На порядок снизились объемы технического перевооружения и вводов новых мощностей электростанций и электрических сетей. По сравнению с советским периодом, когда в лучшие годы вводилось более 10 ГВт, в период с 1990 года по 2007 год было введено в эксплуатацию 24,6 ГВт новых мощностей, преимущественно на тепловых станциях.
Это привело к ускоренному росту степени износа основных фондов, величина которого в среднем по отрасли в 2006 г. приблизилась уже к 60%.
Доля турбинного оборудования 1971–1980 годов выпуска в установленной мощности составляет 31,4%, а выпуска 1961–1970 годов − 23,3%. При этом еще работает послевоенное оборудование (введенное до I960 г.) − 8,7%.
По некоторым оценкам до 2030г. на ЭС необходимо ввести около150 ГВт новых мощностей.
Износ сетей Федеральной сетевой компании в целом составляет 48,5%, в том числе подстанционного оборудования − 60%, линий электропередач − 41,9%. Удельная повреждаемость оборудования с большим сроком эксплуатации существенно возрастает.
Автоматизация технологических процессов на подстанциях осуществлена в незначительном объеме, а АСУ ТП имеют менее 3% по отношению ко всем подстанциям, поэтому эксплуатация ориентирована на круглосуточное пребывание оперативного персонала. Существующие в настоящее время на подстанциях системы учета электроэнергии в большинстве случаев не отвечают современным требованиям, как в части автоматизации, так и в части выполнения ФЗ «О единстве измерений».
Значительны колебания уровня напряжения, поскольку средства регулирования напряжения в распределительных сетях недостаточно эффективны, мало средств регулирования реактивной мощности в системообразующих и распределительных сетях. Большинство трансформаторов не имеет систем автоматического регулирования РПН.
Высокие темпы роста потребления, превышающие темпы ввода генерирующих мощностей, наряду с отставанием развития электрических сетей, приводят к снижению, как системной надежности, так и надежности энергоснабжения потребителей. Свертывание в 90-х годах программ разработки и освоения новых технологий производства, транспорта и распределения электрической и тепловой энергии вызвало растущее отставание технического уровня российской электроэнергетики от уровня, достигнутого промышленно развитыми странами. Низкая эффективность отечественной электроэнергетики оказывает негативное влияние на конкурентоспособность экономики страны в целом, создает избыточную нагрузку на топливные отрасли, ведет к росту цен на электроэнергию для промышленных потребителей и населения.
Среднегодовой прирост электропотребления в стране за 2000-2005 год составил 1,7%, в 2010 году 4,7 %. В ближайшие годы ожидается превышение исторического максимума потребления электроэнергии 1990 года в 1074 млрд. кВт.ч. В ряде регионов страны (Москва, Санкт-Петербург, Тюмень и др.) данное превышение уже произошло и стало серьезным сдерживающим фактором регионального развития. Давление спроса в виде отложенных заявок на присоединение нарастает.
Основные проблемы электроэнергетики в контексте разрабатываемого документа:
– высокие темпы роста потребления, превышающие темпы ввода генерирующих мощностей;
- недостаточная надёжность схем внешнего энергоснабжения крупных городов и конечных потребителей;
– нарастающий физический износ действующего оборудования;
– технологически и морально устаревший парк оборудования;
– недостаточная развитость электрических сетей;
- высокий уровень потерь в электрических и тепловых сетях;
- высокий уровень удельных расходов топлива на производство электрической и тепловой энергии.
Для решения этих проблем ОАО РАО «ЕЭС России» завершает реструктуризацию отрасли, развивает модели рынка электрической энергии и мощности, организовывает масштабные долгосрочные инвестиции в модернизацию отрасли, строительство новых генерирующих и сетевых мощностей. Инвестиционная программа ОАО РАО «ЕЭС России» предусматривает строительство в ближайшие годы новых генерирующих мощностей объемом свыше 40 ГВт. Кроме этого, вырабатываются новые системные организационные изменения в сфере стратегического планирования, регулирования и управления электроэнергетикой, направленные на обеспечение энергетической безопасности страны, повышение надежности и эффективности работы электроэнергетической отрасли, проведение государственной энергосберегающей политики в электроэнергетике.
Обеспечить своевременность и эффективность оперативных и инвестиционных решений и достичь поставленных целей возможно лишь при ясном понимании направлений и приоритетов развития электроэнергетики на долгосрочную перспективу. Учитывая масштабность задач, стоящих перед электроэнергетикой, долговременным направлением технической политики в отрасли должен стать системный подход для комплексного решения проблем по всем показателям повышения ее технического уровня.
_ 2. Техническая политика развития электроэнергетики на период до 2030 г.
Разрабатываемая техническая политика тесно увязана с Энергетической стратегией России на период до 2030г., которая определяет основные количественные и качественные показатели развития энергетики страны на данный период.
Основные задачи технической политики:
- Разработка и создание новой техники и технологий для решения крупномасштабных программных задач развития электроэнергетики, обеспечивающих надёжную работу ЕЭС России, сбалансированную по регионам страны структуру высокоэффективных, экологически чистых генерирующих мощностей тепловой, гидравлической, атомной энергетики и возобновляемых источников энергии.
– Преодоление тенденции физического и морального старения основных фондов и полный вывод к концу периода устаревшего оборудования в условиях увеличения ввода новых генерирующих мощностей, масштабов работ по реконструкции и техническому перевооружению действующих электростанций на основе применения передовых технологий и технических решений.
- Снижение удельного расхода первичных энергоресурсов в теплоэнергетике за счет широкого применения новейших высокоэффективных технологий при производстве электроэнергии и тепла на газе и твёрдом топливе.
- Повышение эффективности топливоиспользования за счёт увеличения выработки электроэнергии на тепловом потреблении и создание в связи с этим необходимой нормативно-правовой базы, способствующей ускорению развития комбинированной выработки электроэнергии и тепла.
- Ускорение создания новых высокоэффективных экологически чистых технологий производства электрической и тепловой энергии на твёрдом топливе, увеличение доли угля в топливном балансе электроэнергетики и создание тем самым условий для преимущественного эффективного использования природного газа на ПГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭЦ для электро- и теплоснабжения населения и экономики.
- Повышение надёжности, живучести, управляемости и эффективности систем централизованного теплоснабжения на основе оптимизации схем тепловых сетей, полной к концу периода замены устаревших теплопроводов на прогрессивные конструкции, рационального сочетания источников тепла на органическом топливе и возобновляемых источников, в том числе тепловых насосов, резервирования, внедрения современных систему управления и связи.
-Развитие систем децентрализованного и локального электро- и теплоснабжения на основе использования возобновляемых источников энергии, топливных элементов, солнечных нагревателей, тепловых насосов, высокоавтоматизированного прямого электроотопления с аккумулированием тепла и других источников.
– Развитие электрических связей ЕЭС на переменном и постоянном токе, позволяющих обеспечить устойчивую параллельную работу всех основных регионов ЕЭС России, в том числе Европейской и Сибирской её частей, и их интеграцию с другими энергобъединениями на Евразийском континенте.
– Обеспечение надежной выдачи мощности электрических станций в сеть и создание условий для присоединения к электрической сети участников оптового и розничного рынка на условиях недискриминационного доступа при обеспечении надежности электроснабжения и качества электроэнергии у потребителей.
– Создание технологической инфраструктуры, способствующей эффективному функционированию конкурентного рынка электроэнергии внутри РФ и обеспечивающей интеграцию в международные рынки электроэнергии.
– Совершенствование технологий эксплуатации, технического обслуживания и ремонта электростанций, тепловых и электрических сетей, зданий и сооружений.
-Развитие оперативно-диспетчерского управления и технологической инфраструктуры рынка в целом.
- Повышение технического уровня электроэнергетики на основе создания и широкого применения в электрических сетях и на электростанциях сверхпроводникового оборудования, современных и перспективных отечественных и зарубежных силовых полупроводниковых приборов, микропроцессорной и вычислительной техники.
– Повышение надежности и управляемости ЕЭС посредством использования новой высокоэффективной техники и технологий при новом строительстве, техническом перевооружении и реконструкции объектов генерации, электросетевых объектов, создания пиковых мощностей и высокоманевренных энергоблоков, создания экономически обоснованного резерва мощностей, развития оперативно-диспетчерского управления и технологической инфраструктуры рынка в целом.
-Создание техники и технологий для повсеместного, особенно в мегаполисах и
крупных городах, осуществления эффективных энергосберегающих мероприятий, включая использование возобновляемых источников энергии, снижение потерь электроэнергии в электрических и тепла в тепловых сетях. Создание условий для последовательного перехода к концу периода экономики страны на энергосберегающий путь развития.
– Развитие информационной и телекоммуникационной инфраструктуры и централизованного технологического управления.
– Повышение наблюдаемости и автоматизации объектов ЕЭС, внедрение и развитие современных систем диагностики и мониторинга технологического оборудования электростанций, тепловых и электрических сетей, систем релейной защиты и противоаварийной автоматики, инженерных систем, зданий и сооружений, коммерческого и технического учета электроэнергии, тепла, топлива.
- Создание в ЕЭС единой системы нормативно-технических документов, обеспечивающей функционирование и развитие энергопредприятий.
- Крупномасштабный разворот в 2008-2010 г.г. программных научно- исследовательских работ (НИОКР) и обеспечение их необходимым финансированием для достижения положительных результатов;
- Приведение экологических характеристик электроэнергетики в соответствие (гармонизация) с прогрессивными зарубежными требованиями, в том числе ужесточение отечественных норм и стандартов экологического воздействия энергетики на окружающую среду, в том числе на климат планеты.
