Развитие энергетики России

По оценке на начало 2004 г. система 330-750 кВ обеспечивала передачу и распределение  около 11 % всей мощности электростанций страны.

Основу транспортной системы ЕЭС  России составляют электрические сети напряжением 500–750–1150 кВ. Общая протяженность ВЛ этих классов напряжений на начало 2004 г. составила 42,7 тыс. км, а установленная трансформаторная мощность ПС этих напряжений – около 111,2 млн. кВ·А.

В 2000-е годы продолжалось совершенствование  организационной структуры электросетевого хозяйства страны. Постановлением Правительства РФ «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» ЕЭС России была признана «общенародным достоянием и гарантией энергетической безопасности» государства. Основной частью ЕЭС «является единая национальная энергетическая сеть, включающая в себя систему магистральных линий электропередачи, объединяющих большинство регионов страны, и представляющая собой один из элементов гарантии целостности государства». Для ее «сохранения и укрепления, обеспечения единства технологического управления и реализации государственной политики в электроэнергетике» было предусмотрено создание Федеральной сетевой компании (ФСК). В последующем постановлении Правительства РФ были утверждены критерии отнесения магистральных линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства к единой национальной (общероссийской) электрической сети (ЕНЭС).

В июне 2002 г. состоялась официальная  государственная регистрация новой  компании – ОАО «ФСК ЕЭС», созданной  как организация по управлению ЕНЭС с целью ее сохранения и развития. Основными направлениями деятельности ОАО «ФСК ЕЭС» являются:

• управление ЕНЭС;
• предоставление услуг субъектам оптового рынка электрической энергии по передаче электрической энергии и присоединению к электрической сети;
• инвестиционная деятельность в сфере развития ЕНЭС;
• поддержание в надлежащем состоянии электрических сетей;
• технический надзор за состоянием сетевых объектов ЕЭС России.

К середине октября 2002 г. было завершено  первичное формирование ОАО «ФСК ЕЭС», создано семь филиалов Магистральных электрических сетей (МЭС) и филиал «Электросетьсервис», принята на работу большая часть обслуживавшего электрические сети персонала (более 9 тыс. человек), получена лицензия на эксплуатацию электрических сетей, оплачено более половины 16% уставного капитала. Производственную основу ОАО «ФСК ЕЭС» в 2002 г. составляли:

305 наиболее мощных с точки зрения пропускной способности высоковольтных ВЛ напряжением 330-500-750-1150 кВ протяженностью около 44 тыс. км.

Рис. 2.1. Протяженность  ВЛ отдельных МЭС ОАО «ФСК ЕЭС»: 
1 - Северо-Запада; 2 - Центра; 3 - Юга; ОАО «ФСК ЕЭС»  
приведена на 4 - Волга; 5 - Урала; 6 - Сибири; 7- Востока

 

Протяженность ВЛ по МЭС в процентах  от общей длины ВЛ ОАО «ФСК ЕЭС» приведена на рис. 2.1.

По электрическим сетям ОАО  «ФСК ЕЭС» в 2002 г. передавалось свыше 319 млрд кВт·ч электроэнергии, что составляло 36 % всей вырабатываемой в Российской Федерации электроэнергии.

К ЕНЭС относятся следующие магистральные  линии электропередачи и объекты:

линии (воздушные и кабельные), проектный  номинальный класс напряжения которых  составляет 330 кВ и выше;

линии, проектный номинальный класс  напряжения которых составляет 220 кВ;

линии, обеспечивающие выдачу в сеть мощности электрических станций  субъектов федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии и мощности (ФОРЭМ) – поставщиков электрической энергии (мощности) на ФОРЭМ;

линии, обеспечивающие соединение и  параллельную работу энергетических систем различных субъектов Российской Федерации;

линии, обеспечивающие выдачу мощности в узлы электрической нагрузки с  присоединенной трансформаторной мощностью  не менее 125 МВА;

линии, пересекающие государственную  границу Российской Федерации;

трансформаторные и иные ПС, соединенные  с линиями электропередачи, перечисленными выше, а также технологическое оборудование, расположенное на них, за исключением распределительных устройств электрических станций – субъектов ФОРЭМ, входящих в имущественный комплекс указанных станций;

комплекс оборудования и производственно-технологических объектов, предназначенных для технического обслуживания и эксплуатации указанных объектов электросетевого хозяйства;

системы и средства управления указанными объектами электросетевого хозяйства.

Электрические сети 500 кВ эксплуатируются во всех регионах страны и являются основными в ЕЭС России, выполняя системообразующие и межсистемные функции, выдачу мощности крупнейших электростанций (Балаковской АЭС, Сургутской ГРЭС, Саяно-Шушенской ГЭС и др.), электроснабжение крупных нагрузочных узлов сети 220 и 110 кВ и концентрированно расположенных потребителей нефтяной, газовой и металлургической промышленности (ПС БАЗ, Демьянская, Луговая, Липецкая и др.).

Общие показатели развития электрических  сетей 500 кВ на начало 2004 г. характеризуются следующими показателями:

протяженность    – 38,6 тыс. км;

общая установленная мощность ПС – 98,5 млн. кВ·А

В период до 2010 г. в ЕЭС России планируется  ввести в работу ВЛ 500 кВ общей протяженностью около 6,5 тыс. км.

Электрические сети 750 кВ используются в ОЭС Северо-Запада и частично в западной части ОЭС Центра.

Электропередачи 750 кВ используются как  системообразующие, для выдачи мощности крупных электростанций, в первую очередь АЭС рассматриваемых  регионов, питания мощных нагрузочных узлов 500 и 330 кВ, а также для связи ЕЭС России с энергосистемами Украины и Белоруссии.

Общее развитие электрических сетей 750 кВ на начало 2004 г. характеризуется  следующими количественными показателями:

протяженность ВЛ, включая ППТ     ±400 кВ

Волгоград – Донбасс     – 3,2 тыс. км;

количество ПС      – 5;

установленная мощность автотрансформаторов (AT) – 12,75 млн. кВА.

В 2004 г. введена в работу ВЛ 750 кВ Калининская АЭС - ПС Череповецкая (272 км) и ПС Череповецкая 750/500 кВ, 2 • 1251 MB А.

Электрическая сеть 1150 кВ России состоит из участков межсистемной электропередачи Сибирь – Казахстан – Урал, которые вводились в работу с середины 80-х годов. Основное назначение электропередачи было связано с передачей мощности и электроэнергии из Сибири и Казахстана в ОЭС Урала. С отделением энергосистемы Казахстана от ЕЭС России эту функцию электропередачи следует считать утраченной.

Общая протяженность ВЛ 1150 кВ по состоянию  на начало 2004 г. составила 953 км. Действующие  ПС 1150 кВ на территории России отсутствуют, сооруженные ВЛ эксплуатируются на напряжении 500 кВ. Строительство ВЛ 1150 кВ продолжается. Так, в последние годы закончено строительство ВЛ Итат – Барнаул (448 км). Перевод указанной электропередачи на номинальное напряжение будет осуществлен в более поздние сроки.

В период до 2010 г. планируется начать строительство ВЛ 1150 кВ Барнаул –  Омск протяженностью 735 км.

Высоковольтные сети полностью принадлежали холдингу РАО «ЕЭС России». В России действует самая крупная по размеру обслуживаемой территории электроэнергетическая система мира, в электрические сети которой подают электроэнергию 440 электростанций Холдинга РАО «ЕЭС России» (АО-электростанции и АО-энерго), ГК «Росэнергоатома» и других независимых от Холдинга РАО «ЕЭС России» производителей электроэнергии.

В табл. 2.1. приведены данные о распределении высоковольтной электрической сети РАО «ЕЭС России» по классам напряжений и длине цепей. Протяженность линий 500 кВ составляет 70%, а линий 330 кВ – 17% общей протяженности линий РАО «ЕЭС России».

Таблица2.1.

Структура электрических  сетей РАО «ЕЭС России» по напряжению

Напряжение, кВ	Протяженность,  тыс. км	Удельный вес, %
Всего,  в т.ч.:	43.4	100,0
1150	1.0	2,3
80	0.4	0,9
750	2.8	6,5
500	30.5	70,3
400	0.01	0,0
330	7.2	1,7
220	1.4	3,2

Сети более низкого напряжения находятся на балансе региональных АО - энерго (Таблица 2.2.). Как видно из приведенных данных, протяженность электрических сетей АО - энерго намного больше протяженности сетей РАО «ЕЭС России»

[http://libertarium.ru/l_energy_kr_02].

Таблица 2.2.

Структура электрических  сетей АО - энерго по напряжению

Напряжение, кВ	Протяженность, тыс. км	Удельный вес, %
Всего, в т.ч.:	2627	100,0
220	100	3,8
110-150	293	11,2
35	200	7,6
15-20	6	0,2
10	1085	41,3
0.38-10	93	3,5
0.38	849	32,3

Трудности переходного периода  в развитии экономики страны сказались  на уровне спада промышленного потребления  электроэнергии и, как следствие, на резком сокращении объемов электросетевого  строительства всех напряжений. Так, среднегодовые вводы ВЛ 500, 220 и 110 кВ за последние 15 лет по России снизились в 3 раза.

 

3. Износ энергооборудования  и электрических сетей России

Ухудшение технического состояния  электрических сетей является одной  из основных причин роста повреждаемости ВЛ и силового оборудования ПС. На начало 2001 г. протяженность ВЛ напряжением ПО– 220 кВ со сроком эксплуатации 60 и более лет определена в размере порядка 9 тыс. км; из них около 70 % подлежит восстановительному ремонту.

Данные о состоянии основных фондов электроэнергетики противоречивы. Возрастная структура ТЭС и ГЭС Холдинга РАО «ЕЭС России», показана на рис. 3.1. Значительная часть энергетического оборудования электростанций, особенно ГЭС, работает более 35 лет. К сроку службы в 30-35 лет подходят те фонды, которые были введены в эксплуатацию во второй половине 60-х годов, когда ежегодные новые вводы достигали 8-10 ГВт. На протяжении последних 10 лет ежегодный ввод мощностей электростанций Холдинга РАО «ЕЭС России» не превышает 1 ГВт.

Источник: РАО «ЕЭС России»

Рис. 3. 1. Возраст ТЭС и ГЭС Холдинга РАО «ЕЭС России» на конец 1998 г.

На ПС напряжением 110–220 кВ со сроком службы более 50 лет требуют замены 8,5 млн.. кВА, из которых более половины подлежит восстановлению. Преодоление дефицита финансовых и материальных ресурсов для проведения реконструкции невозможно без привлечения крупномасштабных инвестиций. В этих условиях стратегия проведения работ по техперевооружению и реконструкции объектов электрических сетей должна учитывать финансовое положение РАО «ЕЭС России» и АО-энерго и строиться в ближайшие годы в направлении продления ресурса оборудования, применения восстановительных технологий. При замене оборудования на ПС рекомендуется ориентироваться на лучшие образцы оборудования, выпускаемого отечественными заводами. Использование оборудования производства иностранных фирм должно относиться к «приоритетным» объектам в случаях отсутствия аналогов в номенклатуре отечественных заводов.

Продление ресурса оборудования неминуемо  скажется на увеличении объема работ по устранению физического и морального износа объектов электрических сетей в будущем.

Существует также проблема морального износа оборудования, в особенности  преодоление низкой эффективности  сжигания природного газа, доля которого в структуре сжигаемых на электростанциях топлив превышает 60%. Практически все сжигающие природный газ энергетические установки, генерирующие электроэнергию или электроэнергию и тепло, построены по паротурбинному циклу, кпд8 которого при сжигании природного газа - 38-39% при производстве электроэнергии и 42-46% при совместном производстве электроэнергии и тепла. Применение при сжигании природного газа паротурбинной технологии для производства электроэнергии устарело и признается неэффективным во всех развитых странах. Дело в том, что парогазовый цикл при производстве только электроэнергии позволяет увеличить кпд до 53-55%, а при производстве электроэнергии и тепла можно довести кпд до 65-75%. Газотурбинная надстройка в котельных на газе также обеспечивает кпд порядка 75%. [http://www.libertarium.ru/l_energy_kr_02]