Современные системы электроэнергетики

Введение

Реформирование электроэнергетической отрасли России, свидетелями которого являются наши современники, обусловлено достаточно серьезными предпосылками. Важно отметить, что еще в 80-х годах прошлого века в электроэнергетике страны начали проявляться признаки стагнации: производственные мощности обновлялись заметно медленнее, чем росло потребление электроэнергии. Позже, в 90-е годы в период общеэкономического кризиса в России объем потребления электроэнергии существенно уменьшился, в то же время процесс обновления мощностей практически остановился [1].

К началу последней четверти 90-х годов прошлого столетия общая ситуация в отрасли характеризовалась следующими фактами:

1. По технологическим показателям (удельный расход топлива, средний коэффициент полезного действия оборудования, рабочая мощность станций и др.) российские энергокомпании отставали от своих аналогов в развитых странах.
2. Отсутствовали стимулы к повышению эффективности, рациональному планированию режимов производства и потребления электроэнергии, энергосбережению.
3. В отдельных регионах происходили перебои энергоснабжения, наблюдался энергетический кризис, существовала высокая вероятность крупных аварий.
4. Отсутствовала платежная дисциплина, были распространены неплатежи.
5. Предприятия отрасли были информационно и финансово непрозрачными.
6. Доступ на рынок был закрыт для новых, независимых игроков.

Все это вызвало необходимость преобразований в электроэнергетике, которые создали бы стимулы для повышения эффективности энергокомпаний и позволили существенно увеличить объем инвестиций в отрасли. В противном случае, при дальнейшем расширении внешнеэкономического сотрудничества, российские предприятия проиграли бы экономическое соревнование не только на зарубежных рынках, но и на внутреннем рынке страны.

С назначением на должность председателя правления РАО «ЕЭС России» А.Чубайса в 1998 г. был продекларирован курс на рыночные изменения в отрасли, были провозглашены цели и задачи реформы в электроэнергетике. Основная цель реформирования электроэнергетики России – повышение эффективности предприятий отрасли, создание условий для ее развития на основе стимулирования инвестиций, обеспечение надежного и бесперебойного энергоснабжения потребителей. В связи с этим в электроэнергетике России происходят радикальные изменения: меняется система государственного регулирования отрасли, формируется конкурентный рынок электроэнергии, создаются новые компании.

В ходе реформы меняется структура отрасли: осуществляется разделение естественномонопольных функций (передача электроэнергии по магистральным ЛЭП, распределение электроэнергии по низковольтным ЛЭП и оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис), и вместо прежних вертикально-интегрированных компаний (их принято называть «АО-энерго»), выполнявших все эти функции, создаются структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.

Предполагается, что генерирующие, сбытовые и ремонтные компании в перспективе станут, преимущественно, частными и будут конкурировать друг с другом. В естественномонопольных сферах, напротив, происходит усиление государственного контроля. Таким образом, создаются условия для развития конкурентного рынка электроэнергии, цены которого не регулируются государством, а формируются на основе спроса и предложения, а его участники конкурируют, снижая свои издержки.

Формируемые в ходе реформы компании представляют собой предприятия, специализированные на определенных видах деятельности (генерация, передача электроэнергии и другие) и контролирующие соответствующие профильные активы. По масштабу профильной деятельности создаваемые компании превосходят прежние монополии регионального уровня: новые компании объединяют профильные предприятия нескольких регионов, либо являются общероссийскими.

Так, магистральные сети переходят под контроль Федеральной сетевой компании, распределительные сети предполагается интегрировать в межрегиональные распределительные сетевые компании (МРСК), функции и активы региональных диспетчерских управлений передаются общероссийскому Системному оператору. Активы генерации также объединяются в межрегиональные компании, причем двух видов: генерирующие компании оптового рынка (оптовые генерирующие компании – ОГК) и территориальные генерирующие компании (ТГК). ОГК объединяют электростанции, специализированные на производстве почти исключительно электрической энергии. В ТГК входят главным образом теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые производят как электрическую, так и тепловую энергию. Шесть из семи ОГК формируются на базе тепловых электростанций, а одна («Гидро-ОГК») – на основе гидрогенерирующих активов страны. Тепловые ОГК построены по экстерриториальному принципу, в то время как ТГК объединяют станции соседних регионов.

Таким образом, в основе принятого варианта реформирования лежит принцип «горизонтального» разделения электроэнергетики, при котором на месте «классических» вертикально-интегрированных компаний – АО-энерго - образуются генерирующие, сбытовые, сетевые, сервисные и др. компании. При этом на начальной стадии авторами реформы рассматривался и альтернативный вариант «вертикального» разделения электроэнергетики, предусматривающий создание порядка восьми крупных вертикально-интегрированных компаний. Однако этот вариант так и остался на бумаге.

Несомненным остается тот факт, что результаты реформы для страны, ее экономические и социальные последствия еще не наступили, о них можно говорить лишь предположительно. Это обусловлено тем, что в электроэнергетике пока еще сохраняются механизмы государственного регулирования и РАО «ЕЭС России» как координатор и гарант проведения реформ просуществует еще до середины 2008 г. Вместе с тем ряд бизнесменов, исследователей и профессиональных энергетиков, например, А.Бранис, М.Гельман, В.Кудрявый и др., в разное время критически оценивали идеологию реформы, обращали внимание государства, акционеров и общественности на негативные корпоративные, экономические и социальные последствия. И действительно, проблемы энергоснабжения, возникшие в 2003 г. в США - в государстве, где много лет функционирует рынок электроэнергии и где сильна роль государственных регуляторов, являются сигналом, что электроэнергетика – это сложный механизм, и рынок – это не всеобщая панацея.

В связи с изложенным выше рассматривать ключевые аспекты реформы электроэнергетики в нашей стране целесообразно в разрезе прогнозов и выводов как авторов реформы, так и ее оппонентов.

Глава 1. Современные системы электроэнергетики

1.1. Мировые тенденции в электроэнергетике

В последние годы в электроэнергетике России происходят радикальные преобразования: формируется новая нормативно-правовая база и система регулирования, меняется структура отрасли, постепенно формируется конкурентный рынок электроэнергии. Тем самым Россия становится на путь большинства развитых государств, которые проводят в настоящее время или уже провели реформы в электроэнергетике, стремясь приспособить ее к условиям современной экономики.

Необходимость перемен в электроэнергетике стала очевидной в конце прошедшего столетия. До 1990-х гг. в большинстве стран мира эта отрасль относилась к естественным монополиям. Вертикально-интегрированные компании (совмещающие производство, передачу и сбыт электроэнергии) имели узаконенную монополию в национальных масштабах или в масштабах отдельных регионов. Тарифы на их услуги обычно устанавливались или ограничивались государством. Такая система долгое время вполне удовлетворительно обеспечивала нужды экономики. Однако в условиях значительного удорожания углеводородного топлива (с 1970-х гг.) и опережающего роста потребления электроэнергии прежние монополии оказались недостаточно эффективными. Они часто не успевали реагировать на изменение спроса, им слишком дорого обходилось поддержание существующих мощностей и ввод новых. При этом любые дополнительные расходы таких компаний включались в их тарифы и автоматически ложились на потребителей. Положение осложнялось тем, что во многих странах было ужесточено экологическое законодательство, что требовало ускоренной модернизации энергетических мощностей - едва ли не главных загрязнителей окружающей среды.

Либерализации электроэнергетики способствовали различные процессы, в том числе, происходящие вне этой отрасли:

1. Развитие газотурбинных технологий, наряду с увеличением объема добычи природного газа и снятием в некоторых странах ограничений на его использование для производства электричества, привело к распространению высокоэффективных и относительно недорогих технологий генерации.
2. Возросшие требования к энергоэффективности и «экологической чистоте» производства подталкивали к модернизации энергетических мощностей и развитию сетей.
3. Развитие сетей, и, прежде всего межсистемных связей (магистральных линий высокого напряжения между ранее замкнутыми энергосистемами), а также информационных технологий, средств учета и контроля, способствовало увеличению и усложнению энергопотоков, создавало новые возможности для конкуренции между оптовыми поставщиками энергии.
4. Все большая экономическая и политическая интеграция регионов и соседних стран (в частности, государств Евросоюза, Северной Америки) также способствовала развитию оптовых рынков электроэнергии.

В результате некоторые государства начали пересматривать свое отношение к естественной монополии в электроэнергетике, стали допускать в этой отрасли элементы конкуренции. Это достигалось либо разделением монополий, с выделением из них конкурирующих компаний, либо допуском в отрасль новых участников - независимых производителей электроэнергии, либо и тем и другим. Новая структура отрасли требовала и новых правил игры. Чтобы независимый производитель был действительно независимым и имел возможность продавать свою электроэнергию, ему был необходим доступ к инфраструктуре транспортировки электроэнергии, возможность самостоятельно устанавливать цены. Необходимые для этого нормы были предусмотрены в законодательстве ряда государств. В результате в некоторых странах появился свободный рынок электроэнергии, цены на котором устанавливались на основе спроса и предложения. Впервые конкурентный рынок заработал в 1990 г. в Англии и Уэльсе, а режим неограниченной конкуренции на оптовом рынке электроэнергии впервые в истории был введен в 1991 г. в Норвегии [2].

При всем различии моделей отрасли и путей ее реформирования в Европе, США и ряде других регионов мира осуществляются схожие шаги по либерализации электроэнергетики: разграничение естественно монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (генерация, сбыт) видов деятельности, демонополизация отрасли с параллельным развитием антимонопольного регулирования, введение для независимых поставщиков электроэнергии недискриминационного доступа к инфраструктуре, либерализация рынков электроэнергии. Тем не менее, государств, полностью открывших рынок для конкуренции, не так много, к ним относятся Швеция, Норвегия, Финляндия, Великобритания, Новая Зеландия и ряд других. К подобным же стандартам стремится Европейский Союз в целом, законодательство которого требует полного открытия к 1 июля 2007 г. национальных рынков электроэнергии большинства стран членов этой организации [9]. Развитие конкурентных оптовых рынков на всей территории страны также является одним из приоритетов энергетической стратегии США. В ряде регионов этой страны уже действует конкурентный оптовый рынок электроэнергии, во многих штатах осуществляется либерализация розничной торговли электроэнергией.

Таким образом, в большей или меньшей степени, преобразования в электроэнергетике стали мировой тенденцией, затронувшей большинство развитых и ряд развивающихся государств мира. Либерализация отрасли и ее технологическое развитие приводят к качественному расширению рынков: в Европе и Северной Америке они уже перешагнули границы отдельных энергосистем и даже национальные границы и приобретают межрегиональный и международный масштаб. В связи с этим, преобразования, происходящие в российской электроэнергетике, несомненно, укладываются в общемировую тенденцию.

1.2. Единая энергетическая система России и ее кризис

Единая энергетическая система (ЕЭС) России является одной из старейших в Европе, она изначально создавалась в качестве общего источника электроснабжения для значительной части регионов Советского Союза. Россия размещена в восьми часовых поясах, поэтому одни и те же электростанции могут последовательно обслуживать различные регионы в нескольких поясах по мере смены в них дня и ночи. Такая возможность и была реализована благодаря созданию ЕЭС. Исследователи отмечают, что 1956 г., в котором была введена в эксплуатацию крупная гидроэлектростанция - Куйбышевская ГЭС, принято считать годом начала функционирования ЕЭС в Советском Союзе.

ЕЭС представляет собой своеобразную систему энергетических бассейнов двух уровней. Первый уровень - общероссийский - образуют шесть больших сообщающихся между собой бассейнов, размещенных в европейской части страны, Сибири и Забайкалье, то есть, в границах шести часовых поясов. Именуются эти бассейны «объединенные энергосистемы», которые сегодня пока еще являются подразделениями РАО «ЕЭС России». Наполняются они электроэнергией расположенных внутри них крупных электростанций, работающих в параллельном режиме, то есть, как единый генератор. Каждый из этих бассейнов размещен примерно в границах того или иного федерального округа и питает электроэнергией группу более мелких региональных бассейнов, которые представляют собой соответствующие региональные энергосистемы. В большинстве из них также есть свои параллельно работающие электростанции, но менее мощные, чем в больших бассейнах, - в основном это теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие одновременно тепло и электроэнергию. Причем лишь несколько региональных бассейнов могут собственными источниками полностью обеспечивать своих потребителей, а остальные в той или иной мере подпитываются из соответствующих больших бассейнов.

В основу построения ЕЭС были заложены принципы, обеспечивающие высокую надежность электроснабжения всех потребителей при максимально возможном снижении его общесистемной себестоимости. Надежность достигалась бассейновым принципом и параллельной работой всех электростанций. Благодаря перетокам электроэнергии внутри бассейнов и между ними одновременно создавался и общий резерв мощностей. Поэтому выход из строя какой-либо станции, как правило, не приводил к отключению потребителей.