»нформационный портал  "TRANSFORMаторы"

ќ концепции модернизации электроэнергетики
 

ќ концепции модернизации электроэнергетики

¬олков Ё.ѕ., академик –јЌ, ќјќ "Ёнергетический институт им. √.ћ.  ржижановского" (ЁЌ»Ќ)

 

 
»спытание маслонаполненного трансформатора на взрывобезопасность с использованием бездугового источника импульсного давлени€

 

 

«а годы реформ ухудшились экономические показатели электроэнергетики –оссии, резко сократилс€ ввод новых мощностей, повысились тарифы на электроэнергию, устарело оборудование и от≠сутствует оптимальное управление отраслью. «начительно сократились в отрасли научно-техниче≠ский и строительный потенциалы, а также потенциал энергомашиностроени€. ƒл€ решени€ задач отрасли в соответствии с Ёнергетической стратегией –оссии необходимо решение указанных про≠блем, что требует модернизации электроэнергетики и значительных инвестиций в отрасль. –ассмот≠рены пути модернизации на базе передовых технологий производства, передачи и распределени€ энергии (включа€ прорывные технологии, в качестве примера которых указаны уникальные техно≠логии переработки сланцев и изготовлени€ высокотемпературного сверхпровод€щего кабел€) и соз≠дани€ системы целостного управлени€ отраслью. »сключительно важна при этом и модернизаци€ единой национальной электрической сети страны. ¬ целом необходимо выполнить целый комплекс рассмотренных в статье мер по модернизации в различных секторах электроэнергетики.

 

††††††  лючевые слова: электроэнергетика, экономические показатели, ввод мощностей, тарифы, уста≠ревшее оборудование, управление отраслью, комплекс мер по модернизации.

 

ќснову производственного потенциала российской электроэнергетики в насто€щее врем€ составл€ют более 700 электростанций общей мощностью 227,5 √¬т и линии электропередачи всех классов напр€жени€ прот€женностью более 2,5 млн. км. ќколо 90% этого потенциала сосредоточено в ≈диной энергетической системе (≈Ё—) –оссии - уникальном техническом комплексе, обеспечивающем электроснабжение потребителей на большей части обжитой территории страны.

¬ структуре генерирующих мощностей электростанций –оссии преобладают тепловые электростанций, дол€ которых в установленной мощности составл€ет 68,4%, дол€ атомных электростанций - 10,7%, дол€ гидравлических станций - 20,9%. ќколо 80% генерирующих мощностей тепловых электростанций в европейской части –оссии (включа€ ”рал) работают на газе и мазуте, в то врем€ как в восточной части –оссии более 80% ге≠нерирующих мощностей тепловых станций ис≠пользуют уголь.

«а годы реформ ухудшились экономические показатели работы отрасли. — 1991 г. более чем в 1,5 раза увеличились относительные потери элек≠троэнергии в электрических сет€х на еЄ транспорт, более чем в 1,5 раза выросла удельна€ числен≠ность персонала, более чем в 2,5 раза снизилась эффективность использовани€ капитальных вло≠жений. —ущественно сократилс€ ввод новых и за≠мещающих генерирующих мощностей: с 1992 по 2006 г. на электростанци€х –оссии введено чуть более 20 тыс. ћ¬т, в среднем около 1400 ћ¬т в год, что значительно (примерно в 5 раз) меньше, чем в 60 - 80-х годах прошлого столети€.

—ущественно выросли в последние годы тари≠фы на электрическую энергию. ќни приблизились к тарифам в —Ўј и других странах, притом, что цена на природный газ дл€ электростанций в –ос≠сии пока значительно ниже. ¬месте с тем намеча≠етс€ дальнейшее повышение цен на электроэнер≠гию. ѕомимо этого, произошла негативна€ дефор≠маци€ структуры тарифов в сторону резкого уве≠личени€ сетевой составл€ющей. ¬ целом можно констатировать, что после распада ———– сущест≠венно снизились экономическа€ эффективность функционировани€ и темпы развити€ электро≠энергетики в –оссии.

ќсновными причинами снижени€ экономиче≠ской эффективности функционировани€ электро≠энергетики €вл€ютс€:

Ј        отсталые энергетические технологии, исполь≠зуемые в тепловой энергетике страны, особенно при генерации электроэнергии на газовых электро≠станци€х, и в электросет€х низкого напр€жени€;

Ј         использование морально и физически устарев≠шего энергооборудовани€ на электростанци€х и в электрических сет€х (его дол€ превышает 40% всего установленного);

Ј        отсутствие в насто€щее врем€ оптимальной системы управлени€ отраслью в услови€х образо≠вани€ многочисленных собственников электро≠энергетических объектов, котора€ бы обеспечива≠ла ту минимизацию затрат на развитие и функцио≠нирование электроэнергетики, которую обеспечи≠вала прежн€€ централизованна€ система управле≠ни€ отраслью;

Ј        резкое сокращение научно-технического по≠тенциала отрасли;

Ј        существенное сокращение строительного по≠тенциала;

Ј        сокращение потенциала в отрасл€х отечествен≠ного энергомашиностроени€ и электромашино≠строени€.

¬месте с тем, перед российской электроэнерге≠тикой в соответствии с Ёнергетической стратегией –оссии на период до 2030 г. сто€т масштабные за≠дачи. ƒл€ обеспечени€ прогнозируемых потребно≠стей в электроэнергии в –оссии на период до 2030 г., которые оцениваютс€ величинами 1740 Ц 2165 млрд. к¬т∙ч, необходимо будет увеличить производство электроэнергии по сравнению с 2008 г. в 1,7- 2,1 раза, что составит 1800 - 2210 млрд. к¬т∙ч. ƒл€ обеспечени€ прогнозируемых объЄмов производства электроэнергии уста≠новленна€ мощность электростанций –оссии к 2030 г. должна возрасти по сравнению с 2008 г. в 1,6 - 2 раза и составить 355 Ч 5 √¬т. ќбъЄм вво≠дов линий электропередачи напр€жением 110 к¬ и выше до 2030 г. оцениваетс€ величинами: 285 - 545 тыс. км, из них ¬Ћ напр€жением 330 к¬ и выше 35 - 65 тыс. км. ¬ целом инвестиционные потребности дл€ развити€ “Ё—. јЁ—. √Ё— и элек≠трических сетей на период до 2030 г. оцениваютс€ величиной 572 - 888 млрд. дол., в том числе дл€ развити€ электрических сетей 227 - 334 млрд. дол.

 лючевое значение дл€ достижени€ целей Ёнергетической стратегии и повышени€ эф≠фективности работы российской электроэнер≠гетики имеют:

Ј        модернизаци€ электроэнергетики страны на базе передовых технологий производства, пере≠дачи и распределени€ электроэнергии, с тем, чтобы к 2030 г. получить электроэнергетику с технологической основой, адекватной таковой в наиболее развитых странах мира;

Ј        развитие научных работ по созданию новых (в том числе прорывных) технологий, обеспе≠чивающих приоритетное развитие отечествен≠ной электроэнергетики;

Ј        создание системы целостного оптимального управлени€ развитием и функционированием электроэнергетики –оссии.

ћодернизаци€ электроэнергетики должна включать не только вывод из эксплуатации старого, физически и морально устаревшего оборудовани€, реконструкцию низкоэффективного оборудовани€ и замену низкоэффективных технологий на современные, но и создание принципиально нового перспективного оборудовани€ и новых "прорывных" энерготехнологий.  роме того, исключи≠тельное значение приобретает и модернизаци€ ≈диной электроэнергетической системы страны с оптимальным сочетанием централизованного энергоснабжени€ от крупных электростанций с мощными блоками (более 200 ћ¬тї, соединЄнными высоковольтными магистральными электриче≠скими сет€ми напр€жением 220 к¬ и выше, и энергоснабжени円 потребителей от локальных энергетических систем с распределЄнной генера≠цией с энергоустановками малой мощности, что в целом обеспечивает надЄжное энергоснабжение и приводит к снижению тарифов на электроэнергию.

Ћокальные энергосистемы с распределЄнной генерацией, работающие как на местных топливных ресурсах, так и на нетрадиционных возобновл€емых источниках энергии, будут строитьс€ с использованием принципа управл€емых энергосистем с автоматическим управлением как производством, так и транспортом и потреблением электро≠энергии и тепла. јвтоматизированный учЄт и управление спросом потребителей будут присут≠ствовать и дл€ крупных потребителей в сочетании с применением гибких магистральных электриче≠ских сетей высокого напр€жени€, что позволит осуществл€ть оптимальное управление потребле≠нием в соответствии со спросом на электроэнер≠гию, с обеспечением требуемой надЄжности и оп≠тимальными экономическими характеристиками.

 омплекс мер по модернизации электроэнерге≠тики €вл€етс€ существенной составной частью √е≠неральной схемы развити€ электроэнергетики –оссии на период до 2020 г.

“ака€ модернизаци€ должна быть тщательно продумана и просчитана с использованием необ≠ходимых научных инструментов (математических моделей), позвол€ющих рассчитывать процессы функционировани€ и развити€ как локальных сложных систем (отдельных региональных субъ≠ектов), так и ≈Ё— –оссии в целом.

¬ыбор модернизируемых энергоблоков и элек≠тростанций должен производитьс€ путЄм расчЄтов (балансовых, технико-экономических, надЄжност≠ных и расчЄтов устойчивости работы энергосис≠тем) с ув€зкой выводимых из эксплуатации и мо≠дернизируемых мощностей, линий выдачи мощ≠ности и показателей надЄжности энергоснабже≠ни€. –анжирование реализации меропри€тий про≠водитс€ на базе технологических и технико-эконо≠мических расчЄтов, применительно к оптимально≠му функционированию ≈Ё— –оссии. √лавное при этом не нарушить принципы обеспечени€ требуе≠мой надЄжности энергоснабжени€ потребителей.

ѕервоначальным сектором при модернизации тепловой энергетики €вл€етс€ сектор производст≠ва электроэнергии с использованием газа. ¬ на≠сто€щее врем€ электроэнерги€ в этом секторе у нас в стране производитс€ по низкоэкономичному паросиловому циклу (средний  ѕƒ производства электроэнергии в стране в этом секторе - 36,5%). «амена технологического цикла на парогазовый даЄт увеличение  ѕƒ производства электроэнер≠гии до 50 - 60% в зависимости от типа и мощностного р€да оборудовани€, что приводит к соответ≠ствующей экономии газа. ѕо предварительным расчЄтам средн€€ годова€ экономи€ газа в рамках данного сектора на уровне 2020 г. составит около 35 млрд. м3 в год. –еконструируютс€ блоки 800 ћ¬т, расположенные в центральной части –оссии (—ургут, Ќижневартовск на данном этапе не вход€т в список по причине дешЄвого газа). –е≠конструируютс€ блоки мощностью 150, 200 и 300 ћ¬т конденсационные и 250 ћ¬т теплофика≠ционные. ƒл€ всех типов оборудовани€ разраба≠тываютс€ типовые проекты дл€ обеспечени€ се≠рийного заказа энергомашиностроительным заво≠дам. Ёто направление модернизации обеспечива≠етс€ за счЄт уже имеющихс€ лицензионных √“Ё-160(выпускЋћ«полицензиифирмы "Siemens"), √“Ё-110 (разработка Ќиколаевского завода на ”краине, выпуск завода "–ыбинские мо≠торы" - при этом необходимо осуществить довод≠ку турбины) и √“Ё-65 (отечественна€ разработка - Ћћ«, необходимо осуществить пуск турбины в эксплуатацию на “Ё÷-9 ћосэнерго и еЄ доводку).

 роме модернизации существующих электро≠станций проводитс€ модернизаци€ крупных ко≠тельных путЄм их перевода в режим когенерации с установкой предвключЄнных газовых турбин мощностью от 2,5 до 40 ћ¬т в зависимости от те≠пловой мощности водогрейных котлов. ƒанна€ модернизаци€ позвол€ет дополнительно выраба≠тывать около 200 млрд. к¬т∙ч электроэнергии на уровне 2020 г. с  ѕƒ более 47%.

¬ажным при модернизации тепловой энергети≠ки €вл€етс€ создание нового типа пиковых элек≠тростанций с использованием газотурбинных ус≠тановок дл€ покрыти€ пиковой части графика на≠грузок. Ќизка€ удельна€ стоимость подобных электростанций (которые могут быть и мобильны≠ми) позвол€ет организовывать работы высокоэф≠фективных установок (атомных, парогазовых и мощных угольных блоков) в стационарном режи≠ме и существенно снизить стоимость производст≠ва электроэнергии и увеличить надЄжность рабо≠ты оборудовани€.  роме того, данные установки могут использоватьс€ дл€ регулировани€ уровн€ напр€жени€ в узловых точках единой националь≠ной электрической сети (≈ЌЁ—) –оссии.

¬ секторе угольной энергетики главным при модернизации электростанций €вл€етс€ реконст≠рукци€ существующих мощных блоков (более 200 ћ¬т) с повышением  ѕƒ от 34 - 36 до 43 - 44% (пионерный блок на –ефтинской √–Ё— -  ѕƒ после не слишком глубокой модернизации - 41%). ƒл€ угольных “Ё÷ ближайша€ модерниза≠ци€ будет осуществл€тьс€ также путЄм установки котлов с циркулирующим кип€щим слоем. ќднако в этом сегменте необходима разработка проекта новой современной угольной “Ё÷ с пылеугольным котлом, отвечающей всем современным и перспективным требовани€м, включа€ природо≠охранные, и разработка ѕ√” с внутрицикловой га≠зификацией угл€.

Ѕольша€ часть низкоэкономичных установок с параметрами пара перед турбиной 90 кгс/см2 бу≠дет выведена из эксплуатации и заменена совре≠менными установками до 2020 г. в соответствии с приоритетами из условий обеспечени€ надЄжного функционировани€ объединЄнных энергосистем и имеющихс€ резервов.

¬ параллель с модернизацией газовой тепло≠энергетики должен быть проведЄн комплекс работ по созданию пилотных образцов энергетического инновационного оборудовани€ и разработке со≠временных отечественных технологий при работе электростанций на газе. ¬ первую очередь, речь идЄт о создании мощной газотурбинной установки (√“” 300 - 350 ћ¬т) с начальной температурой газа 1500 - 1600∞—, котора€ позволит наращивать мощности с помощью высокоэкономичных паро≠газовых установок с  ѕƒ более 60%. Ќеобходимо также воссоздать на новой технологической базе установки суперсверхкритических параметров пара (27 ћѕа, 610/620∞— и 35 ћѕа, 700/720∞—). ” нас в стране такие установки работали, начина€ с 50-х годов и до конца прошлого столети€, однако по существу эта технологи€ на сегодн€шний день не существует.

ƒл€ твЄрдого топлива актуальна разработка мощной парогазовой установки (600 - 800 ћ¬т) с внутренней газификацией угл€ с газовыми турби≠нами (200 - 250 ћ¬т).

ќсоба€ роль в современной электроэнергетике принадлежит так называемым энерготехнологиче≠ским установкам и технологи€м. ѕодобные техно≠логии позвол€ют, кроме электроэнергии, получать из твЄрдого топлива товарные продукты в виде жидкого топлива (искусственна€ нефть), калорий≠ного газа и твЄрдого остатка (полукокс и зола). ¬ идеальном случае такие технологии дают возмож≠ность практически полного использовани€ исход≠ного твЄрдого топлива - угл€ или сланца.

—ланцевые энерготехнологические установки были независимо разработаны и запущены в про≠мышленную эксплуатацию в двух странах - ———– и Ѕразилии. ¬ ———– установка, использующа€ процесс пиролиза сланца твЄрдым теплоносите≠лем (процесс √алотер), была создана в Ёнергети≠ческом институте им. √. ћ.  ржижановского и по≠строена в 80-х годах прошлого века в двух экземп≠л€рах на Ёстонской √–Ё— (недалеко от г. Ќарвы). ≈динична€ производительность установки (”““-3000) - 3 тыс. т перерабатываемого с помо≠щью твЄрдого теплоносител€ сланца в сутки, т.е. около 1 млн. т перерабатываемого сланца в год. ¬ Ѕразилии подобна€ установка, но с газовым тепло≠носителем, имеет меньшую производительность (2 тыс. т сланца в сутки) и несколько худшие тех≠нологические и экономические показатели. ѕока это единственные в мире коммерчески рентабель≠ные действующие установки. ќднако така€ техно≠логи€ использовани€ твЄрдого топлива перспек≠тивна и, безусловно, будет затребована в ближай≠шем будущем.

ѕодобные установки должны быть разработа≠ны и построены и дл€ переработки угл€. “акие ра≠боты были проведены в Ёнергетическом институ≠те им. √. ћ.  ржижановского; построена реальна€ установка дл€ переработки 1 млн. т угл€ »рша-Ѕородинского месторождени€ в год, но в эксплуата≠ции установка освоена не была по причине разва≠ла ———– и на сегодн€шний день технологи€ не су≠ществует.

— использованием перечисленных технологий в целом возможна разработка программы модер≠низации теплоэнергетики - самого крупного сек≠тора электроэнергетики страны. ƒл€ обшей характеристики результатов реали≠зации программы модернизации тепловой энерге≠тики следует привести следующие показатели. ќбща€ мощность выведенных из эксплуатации и замещЄнных новым оборудованием электростан≠ций до 2020 - 2025 гг. может достичь 70 - 75 √¬т, мощность реконструированных “Ё— - 75 -80 √¬т. Ќа уровне 2020 г. средний  ѕƒ производ≠ства электроэнергии на газе с учЄтом проведЄнной модернизации может составить 52 Ц 53% (по срав≠нению с насто€щими 36-36,5%). —редний  ѕƒ производства электроэнергии на угле составит 38-39% (по сравнению с 31 -32% в насто€щее врем€). Ёкономи€ условного топлива на уровне 2030 г. составит около 100 млн. т в год.

ѕеречисленные разработки позвол€т при тех же общих услови€х существенно увеличить инве≠стиционную составл€ющую в тарифе на электро≠энергию, дающую возможность устойчиво разви≠вать электроэнергетику на базе новейших техно≠логий, и перейти к политике стабилизации тари≠фов на электроэнергию.

¬ажным €вл€етс€ модернизаци€ энергоустано≠вок и электростанций в секторе гидроэнергетики. «десь актуальным €вл€етс€:

Ј         проведение модернизации гидроэнергетиче≠ского оборудовани€ практически на всех гидро≠электростанци€х –оссии;

Ј        создание крупных высокоэффективных гидро≠агрегатов с переменной частотой вращени€, обес≠печивающих высокие технико-экономические по≠казатели и удешевл€ющих стоимость производст≠ва электроэнергии;

Ј         разработка и изготовление комплекса высоко≠эффективного оборудовани€ дл€ обратимых гид≠роагрегатов √јЁ— с переменной частотой враще≠ни€ и единичной мощностью 300 - 350 ћ¬т, по≠звол€ющих обеспечить высокую маневренность в генераторном и насосном режимах, что даст воз≠можность повысить  ѕƒ, снизить удельную стои≠мость сооружени€ электростанций;

Ј         разработка гидрооборудовани€ дл€ приливных электростанций (ѕЁ—), прежде всего - эффектив≠ных ортогональных турбин и средств сооружени€ ѕЁ— с помощью наплавных блоков, что позволит приступить к освоению энергии приливов;

Ј         разработка и внедрение автоматизированных и автоматических систем непрерывного контрол€ состо€ни€ гидроагрегатов и гидротехнических со≠оружений.

¬ области развити€ технологии атомной энергетики последние 15 лет наблюдалось определЄнное затишье. ѕричинами его были не только эмоции широких слоев населенна, но и экономика - изменение хоз€йственных условий, затруднивших новое строительство. ¬ итоге практически прекратилось строительство јЁ— в ≈вропе и —Ўј, со≠кратилась реализаци€ новых влей. ƒальнейшее развитие атомной энергетики в значительной степени зависит от того, будут ли јЁ— совершенно безопасными как на рабочих режимах, так и в слу≠чае аварийных ситуаций и какие новые энергоус≠тановки будут созданы.

Ќе менее важен подъЄм конкурентоспособно≠сти јЁ—. ƒл€ этого необходимо повысить эконо≠мичность преобразовани€ тепловой энергии в электрическую, снизить капитальные затраты на киловатт установленной мощности, решить эколо≠гические проблемы при осуществлении топлив-но-€дерного цикла. Ёто нелегкие задачи, тем более что введение дополнительных систем пассивного отвода тепла, "ловушек" дл€ расплавленной зоны, защитных оболочек и других устройств увеличи≠вает затраты на строительство и себестоимость вырабатываемой электроэнергии.

Ќа ближайший период (20 - 25 лет) в качестве основных рассматриваютс€ три реакторные техно≠логии:

Ј        корпусные реакторы с вод€ным теплоносите≠лем типа ¬¬Ё– и их модификации;

Ј        быстрые реакторы с жидкометаллическим теп≠лоносителем;

Ј        высокотемпературные реакторы с гелиевым те≠плоносителем.

–азвитие этих реакторных технологий разнесе≠но во времени, что позвол€ет концентрировать ре≠сурсы дл€ достижени€ наибольшего эффекта на соответствующем этапе формировани€ €дер≠но-энергетической системы. ƒо 2020 г. предусмат≠риваетс€ наращивание мощностей атомной энер≠гетики на основе последовательно совершенствуе≠мых проектов водо-вод€ных реакторов типа ¬¬Ё–-1000 (јЁ—-2006). ѕланируетс€ модерниза≠ци€ их топливного цикла с переходом на более вы≠сокое выгорание топлива (около 60 √¬т∙сут/т) и п€тикратные перегрузки топлива, что обеспечива≠ет более экономный топливный цикл. ѕараллель≠но под руководством –Ќ÷ " урчатовский инсти≠тут" создаЄтс€ новый реакто𠬬Ё–-1500. ¬ этом случае дл€ повышени€  ѕƒ турбоустановок јЁ— до 38% при использовании быстроходных (3000 об/мин) турбин необходимо увеличить на≠чальное давление пара до 7,2 ћѕа. ѕоследние проработки показали возможность создани€ на отечественных заводах основных компонентов јЁ— с блоком ¬¬Ё–-1500, параметры которого не уступают европейскому проекту EPR.

¬ 2012 г. или чуть позже, кроме уже работаю≠щего реактора на быстрых нейтронах ЅЌ-600, бу≠дет введЄн в эксплуатацию ЅЌ-800, который дол≠жен продемонстрировать замыкание топливного цикла на основе уран-плутониевого топлива. ¬ 2018 - 2020 гг. может быть подготовлена мала€ се≠ри€ реакторов на быстрых нейтронах. ¬ них по≠следовательно модернизируетс€ активна€ зона с таким расчЄтом, чтобы к 2026 - 2029 гг. выйти на параметры перспективного реактора на быстрых нейтронах, который обеспечит избыточную нара≠ботку €дерного топлива, достаточную дл€ разви≠вающейс€ многокомпонентной атомной энергетики. ¬ыбор наиболее привлекательного инноваци≠онного проекта такого реактора предполагаетс€ сделать на основе рассмотрени€ нескольких вари≠антов быстрых реакторов.

Ќа этом же этапе, согласно прогнозу  урчатов≠ского института, начнЄтс€ техническое проектиро≠вание высокотемпературных реакторов с гелие≠вым теплоносителем (¬“√–) дл€ электроэнергети≠ки.  онцепци€ модульных ¬“√– хорошо дополн€≠ет мощностной р€д €дерных блоков в диапазоне 300-500 ћ¬т, что соответствует требовани€м рынка. Ѕолее высокие термодинамические пара≠метры теплоносител€ в этих реакторах позвол€т существенно увеличить термодинамический  ѕƒ и создадут возможность их использовани€ в ре≠гионах, испытывающих дефицит водных ресурсов дл€ сн€ти€ конечного тепла. ¬вод в эксплуатацию ¬“√– ориентирует эти регионы на неэлектриче≠ское использование атомной энергии и развитие водородной энергетики.

—уд€ по всем разработкам, выполн€емым в мире, стратегическое направление развити€ атом≠ной энергетики - это замыкание €дерного топлив≠ного цикла. —оздание замкнутого топливного цик≠ла решает две основные задачи. ¬о-первых, обес≠печивает атомную энергетику надЄжной сырьевой базой, поскольку в топливный цикл будет вовле≠чЄн уран-238, а, впоследствии, и торий-232. ¬о-вторых, решает проблему выделени€, миними≠зации объЄма и окончательной изол€ции, не нахо≠д€щих пока применени€ радиоактивных продук≠тов, которые образуютс€ в процессе функциони≠ровани€ атомной энергетики. ¬ результате замыка≠ни€ цикла более полно будут использоватьс€ при≠родные €дерные ресурсы (уран, торий) и искусственные дел€щиес€ материалы, возникаю≠щие при работе €дерных реакторов (плутоний и др.), и минимизироватьс€ радиоактивные отходы. Ќа базе указанных технологий и предполагаетс€ провести модернизацию атомного сектора элек≠троэнергетики страны.

Ќетрадиционные источники. ¬ последнее врем€ много исследований проводитс€ в сфере во≠дородной энергетики. —вою нишу в энергетике обозримого будущего она, безусловно, займЄт, но особых оснований дл€ глобального оптимизма, на наш взгл€д, водородна€ энергетика не даЄт. ѕри≠чина проста: источник, который предполагаетс€ использовать,- водород - дорогое и сложное дл€ эксплуатации рабочее тело. “ак что этому пер≠спективному направлению уготована существен≠на€, однако всЄ же нека€ вспомогательна€ роль. «начение водородной энергетики может возрасти в случае массового строительства атомных элек≠тростанций и использовани€ дешЄвой электро≠энергии в ночное врем€ дл€ производства водоро≠да с помощью электролиза воды или высокотемпе≠ратурных газоохлаждаемых реакторов.

¬озводить мощное энергетическое хоз€йство в –оссии на таких столь широко разрекламированных нетрадиционных направлени€х, как солнеч≠на€ или ветроэнергетика, с нашей точки зрени€, объективно невозможно. Ќе та мы в климатиче≠ском отношении страна. –азумеетс€, электриче≠ские станции, использующие солнечные фотоэле≠менты на основе каскадных гетероструктур или арсенид-галлиевые фотоэлементы, которые позво≠л€ют встроить дополнительный цикл с примене≠нием органики и существенно подн€ть эффектив≠ность производства электроэнергии, могут быть задействованы на региональном уровне. ¬етроустановки, производ€щие электроэнергию, могут ус≠пешно работать в районах —еверного  авказа или ƒальнего ¬остока, геотермальные электростанции - на  амчатке и в —ахалинской области и тепло≠снабжающие установки - на —еверном  авказе, в  раснодарском крае и «ападной —ибири.

 рупномасштабное освоение российского по≠тенциала энергии приливов и отливов требует соз≠дани€ типового отечественного гидрооборудова≠ни€ дл€ приливных электростанций, прежде всего эффективных (с  ѕƒ до 85 - 87%) ортогональных турбин, и средств сооружени€ самих станций с по≠мощью наплавных блоков. Ќад решением этих проблем работают учЄные как в –оссии, так и за рубежом.

Ёнергетика, использующа€ биомассу, просто об€зана развиватьс€ в –оссии. ѕромышленные и бытовые отходы, отходы лесного хоз€йства - это отнюдь не полный перечень топлив дл€ так назы≠ваемой малой энергетики и транспорта.

—ерьЄзным проектом может стать размещение фотоэлектрических преобразователей на солнеч≠но-синхронных орбитах в космосе с последующей передачей электроэнергии в —¬„-диапазоне. ѕере≠дача электроэнергии может осуществл€тьс€ по сверхпровод€щим лини€м электропередачи на ос≠нове высокотемпературной сверхпроводимости, что коренным образом изменит структуру элек≠троэнергетических систем. ѕрограмма снабжени€ «емли энергией из космоса может стать междуна≠родной основой дл€ эффективной кооперации раз≠ных стран и платформой развити€ высоких техно≠логий, что крайне важно дл€ сегодн€шней –оссии.

≈Ё— –оссии. Ѕезусловно, новые технологии должны создаватьс€ в области не только генера≠ции электроэнергии, но и еЄ транспорта и распре≠делени€, поэтому развитие энергетической науки и технологической базы должно быть комплекс≠ным и всеохватывающим. Ѕольшое преимущество –оссии заключаетс€ в том, что предыдущие поко≠лени€ учЄных и техников создали ≈диную энерге≠тическую систему страны - посто€нно развиваю≠щийс€ комплекс взаимосв€занных энергетических объектов, которые объединены общим технологи≠ческим режимом работы и централизованным оперативным управлением, обеспечивающим на≠дЄжное и экономичное электроснабжение основ≠ной части потребителей. ѕо своим масштабам ≈Ё— –оссии относитс€ к крупнейшим централизо≠ванно управл€емым энергообъединени€м в мире.

¬ысшим номинальным напр€жением воздуш≠ных линий переменного тока в нашей стране в на≠сто€щее врем€ €вл€етс€ напр€жение 1150 к¬, ко≠торое по-насто€щему нами не освоено. ќснову пе≠редающей системы ≈Ё— –оссии составл€ют элек≠трические сети напр€жением 330, 500 и 750 к¬. ќбща€ прот€жЄнность воздушных линий этих классов напр€жений на начало 2008 г. достигала 54,1 тыс. км, а установленна€ трансформаторна€ мощность подстанций Ц 157,5 млн. к¬∙ј. ѕрот€≠жЄнность линий электропередачи напр€жением ѕќ и 220 к¬ на начало 2008 г. составл€ла около 390 тыс. км.

ѕредставл€етс€, что классы напр€жений в обо≠зримом будущем вр€д ли будут мен€тьс€, потребу≠етс€ лишь разработка оборудовани€ и линий элек≠тропередачи посто€нного тока на напр€жение 1500 к¬ (+750 к¬), в случае необходимости пере≠дачи громадных потоков электроэнергии (20 млрд. к¬т∙ч и более), и доработка научно-тех≠нических решений по лини€м переменного тока напр€жением 1150 к¬. ќднако по€вление целого р€да технологий как в энергосистемах, так и в ли≠ни€х электропередачи и подстанци€х при≠ведЄт через 15-20 лет к возникновению электри≠ческих сетей нового поколени€.

–ассмотрим главные из этих технологий, при≠званные оказать принципиальное вли€ние на буду≠щую конфигурацию ≈Ё— –оссии, да и на построе≠ние сетей в мировой электроэнергетике.

ѕроводники с использованием композиционных материалов должны повысить токонесущую спо≠собность, уменьшить затраты на сооружение ли≠ний электропередачи, снизить потери в сет€х, уменьшить вес, увеличить продолжительность срока службы, увеличить сопротивление корро≠зии, уменьшить провисание проводов. "»деаль≠ный" проводник должен иметь проводимость вы≠сокочистой меди, вес алюмини€, прочность и про≠должительность срока службы усиленной стали. ¬ зарубежных публикаци€х стоимость таких воз≠душных линий оцениваетс€ от 2 до 8 млн. дол. за 1 милю, а кабельных - от 5 до 15 млн. дол. –азра≠ботка "идеальных" проводников началась в техни≠чески развитых странах, и срок их создани€ оце≠ниваетс€ в 8 - 10 лет.

¬ысокотемпературные сверхпроводниковые материалы и устройства на их основе - кабели, ограничители токов короткого замыкани€, транс≠форматоры, синхронные компенсаторы, накопите≠ли энергии и др. »х применение может принципи≠ально изменить не только электрические сети, но и используемое электрооборудование, частично вернув мир в эпоху до разработки техники трЄх≠фазного тока ћ. ќ. ƒоливо-ƒобровольским.

Ќаиболее продвинуты исследовани€ по созда≠нию высокотемпературных сверхпровод€щих ка≠белей на основе материалов первого и второго поколений. ¬ мире в опытной эксплуатации находит≠с€ около 15 сверхпровод€щих кабелей, изготов≠ленных из высокотемпературных сверхпроводни≠ковых материалов, длиной от 30 до 600 м. —амый прот€жЄнный из установленных в распредели≠тельных сет€х (Ќью-…орк, —Ўј) сверхпровод€≠щий кабель имеет длину 600 м и параметры: ток 2,4 кј, напр€жение 138 к¬, передаваема€ мощ≠ность 574 ћ¬-ј. ѕущен в эксплуатацию в апреле 2008 г.

¬ –оссии в 2009 г. под руководством Ёнергети≠ческого института им. √. ћ.  ржижановского и при участии ћосковского авиационного института, ¬сероссийского научно-исследовательского ин≠ститута кабельной промышленности и Ќ“÷ элек≠троэнергетики был создан первый в –оссии сверх≠провод€щий кабель длиной 200 м, рассчитанный на следующие параметры: длительный рабочий ток 1,5 кј (с перегрузкой 2,0 кј), напр€жение 20 к¬, передаваема€ мощность 50 - 65 ћ¬∙ј.  абель снабжЄн новой системой крио-обеспечени€ и криостатировани€.

¬ системе криообеспечени€ используетс€ уни≠кальный крионасос и сверхпровод€щий электро≠привод к нему, что позвол€ет вместе с уникальным криорефрижератором создать модульную систему криообеспечени€ прот€жЄнных высокотемпера≠турных силовых кабелей.

Ёта система, принципиально отличающа€с€ от всех существующих ныне в мире, в состо€нии с высокой эффективностью и надЄжностью обеспе≠чить криоснабжение сверхпровод€щих кабелей практически любой длины. ѕо€вл€етс€ возмож≠ность дл€ проектировани€ и эксплуатации длин≠ных (несколько дес€тков километров) сверхпрово≠д€щих линий.

—оздан также первый российский гибкий криостат, позвол€ющий уменьшить внешние теп-лопритоки почти в 2 раза по сравнению с широко распространЄнными за рубежом криостатами фир≠мы "Nexans". Ќеобходимо также разработать сверхпровод€щий токоограничитель дл€ установ≠ки в электрических сет€х и другие энергетические установки с использованием €влени€ сверхпрово≠димости (трансформатор, компенсатор, накопите≠ли и др.). Ёто позволит начать экспериментальную эксплуатацию нового оборудовани€ в реальных сет€х и, тем самым, подготовку к широкому ис≠пользованию сверхпроводниковой техники в ре≠альной электроэнергетике. ƒальнейшее развитие этой техники будет зависеть от стоимости исход≠ных материалов и сверхпровод€щего провода.

“ретьей новой технологией дл€ использовани€ в электрических сет€х €вл€ютс€ недорогие и на≠дЄжные накопители электроэнергии разных ти≠пов на всех уровн€х: основной сети, распредели≠тельной сети и конечных потребителей. »х широ≠кое применение может кардинальным образом по≠вли€ть на электроэнергетический рынок за счЄт выравнивани€ графиков нагрузок и повышени€ эффективности использовани€ генерирующих, пе≠редающих и распределительных средств, а, следо≠вательно, и на развитие электроэнергетики стра≠ны. «десь важно отметить необходимость созда≠ни€ новых накопителей с большими возможност€≠ми, в том числе на базе нанотехнологий. ѕока мир умеет создавать накопители относительно неболь≠шой Ємкости (7- 10 ћƒж), которые не €вл€ютс€ дешЄвыми.

—оздание распределЄнной генерации и распре≠делЄнных интеллектуальных систем управлени€.  онцепци€ распределЄнной генерации сводитс€ к построению независимых от централизованных сетей генерирующих мощностей дл€ выработки электроэнергии в непосредственной близости от локальных потребителей, при этом учитываютс€ их специфические запросы по объЄмам и профи≠лю потреблени€.

»нвестиционна€ привлекательность и финан≠сова€ эффективность распределЄнных систем обусловлена относительно нешироким уровнем первоначальных вложений, возможностью быстрого и поэтапного ввода в эксплуатацию, полным контролем со стороны потребител€. ¬ силу отмеченных привлекательных свойств, системы распределЄн≠ной генерации энергии рассматриваютс€ как важнейша€ составл€юща€ в новой парадигме разви≠ти€ мировой энергетики.

ќстановимс€ более подробно на достоинствах распределЄнных систем.

1.  ¬ысока€ технологическа€ и экономическа€ эффективность. ќбщий  ѕƒ свыше 90% в режимах когенерации и тригенерации. —ебестоимость вырабатываемой электроэнергии и тепла в 2 и более раз ниже тарифов за счЄт более эффективных технологий генерации, снижени€ потерь и наклад≠ных расходов. “ипичный срок окупаемости Ц от п€ти (только электроэнерги€) до 2 - 3 лет при пол≠ной утилизации тепла в режимах когенерации и тригенерации.

2.  ћодульность, масштабируемость, мобиль≠ность. ƒоставка блоками необходимой мощности, возможность быстрого подключени€ новых блоков к уже работающей станции, а также их демон≠тажа и перемещени€ на новые объекты.

3.   ороткие сроки ввода в эксплуатацию. ќбычно строительство электростанции мощно≠стью до 2 ћ¬т занимает 9-12 мес, более мощных станций (10 - 20 ћ¬т) - 12 - 18 мес.

4. Ёнергетическа€ независимость и контроль. онечный потребитель и его подр€дные организации полностью контролируют сроки возведени€ генерирующих объектов и процесс их эксплуатации. ”стран€етс€ проблема сбоев, отключений, нарушений параметров тока и напр€жени€ по не за≠вис€щим от потребител€ причинам.

4.  ћногообразие вариантов использовани€ тех≠нологий. –аспределЄнные энергетические системы особенно часто служат автономными источниками электроэнергии, а в режимах когенерации и тригенерации - источниками тепла и холода. ќни при≠мен€ютс€ также: дл€ сн€ти€ пиковых нагрузок в режимах параллельной работы с централизованной энергосистемой; в проектах, основанных на использовании альтернативного топлива - биога≠за, попутного нефт€ного газа, шахтного метана и др.; в проектах со специфическими требовани€ми по качеству энергии, надЄжности, срокам запуска, экологии и др., которые в конкретных услови€х не могут быть удовлетворены централизованными энергосистемами.

5.  јвтономные источники. ѕримерами использовани€ распределЄнной генерации в качестве автономных источников могут служить энергоцен≠тры собственных нужд новых промышленных
предпри€тий, офисов компаний, объектов соци≠альной инфраструктуры. ѕотребность в собственных энергоцентрах возникает в тех случа€х, когда централизованное подключение либо недоступно
по причине удалЄнности объектов, износа транс≠портной инфраструктуры, недостатка генерирующих мощностей в регионе, либо экономически не эффективно в силу, например, высокой платы за подключение, либо неприемлемо по срокам, так как ув€зываетс€ с глобальными планами реконструкции и развити€ сетей и централизованной генерации.
¬ св€зи с этим всЄ большее число вновь возводимых или реконструируемых заводов, сред≠них и малых предпри€тий в области промышлен≠ного производства и переработки выбирают рас≠пределЄнную генерацию в качестве альтернативы подключению к сет€м.

6. –аспределЄнные системы, объединЄнные в ло≠кальную сеть и автоматически управл€емые (smart grids), вполне подход€т дл€ энергоснабжени€ ком≠плексно застраиваемых микрорайонов и даже го≠родов. „асто такое строительство ведЄтс€ на но≠вых, необустроенных территори€х. –аспределЄн≠на€ генераци€ позвол€ет внедр€ть энергетические мощности постепенно по мере роста потребно≠сти - от механизации строительных работ до вво≠да в эксплуатацию в соответствии с очерЄдностью жилых и инфраструктурных объектов. “аким об≠разом, обеспечиваетс€ наиболее м€гкий и эффек≠тивный режим инвестиций, снижаютс€ риски про≠сто€ работ и объектов, устран€ютс€ необоснован≠ные затраты в инфраструктуру централизованных энергосистем.

7. ѕараллельна€ работа с централизованной энергосистемой. Ёто наиболее разумный компро≠мисс с экономической и технологической точек зрени€ при решении проблемы дефицита центра≠лизованных мощностей. ƒанный режим функцио≠нировани€ системы снижает уровень необходимо≠го резервировани€ и способствует сглаживанию пиковых нагрузок. ѕодобные проблемы приходит≠с€ решать при расширении производства или пере≠профилировании объекта, если суточный график потреблени€ энергии неравномерный. –аспреде≠лЄнна€ система может дополн€ть имеющиес€ мощности энергосистемы в момент возникнове≠ни€ пиковых нагрузок. ќднако технологически и экономически наиболее эффективно рассчитывать мощности распределЄнных систем, исход€ из мак≠симальной величины посто€нного потреблени€, а пиковые нагрузки покрывать за счЄт энергосистемы.

8. »спользование альтернативного топлива (включа€ местные различные виды энергоресур≠сов).  ак правило, альтернативные виды топлива наход€т применение при решении комплексной за≠дачи - улучшени€ экологической ситуации и удов≠летворени€ собственных потребностей в энергии. ѕопутный нефт€ной газ используетс€ при обуст≠ройстве новых нефт€ных месторождений, шахт≠ный метан - в эффективных системах взрывобезопасности.

Ќаконец, последн€€ эффективно развиваю≠ща€с€ нова€ технологи€ электрических сетей - силова€ электроника и создание на еЄ основе управл€емых электрических сетей, в которых можно мен€ть количество передаваемой активной и реактивной мощности, поддерживать строго в заданных интервалах уровни напр€жений и рас≠предел€ть потоки энергии по различным направ≠лени€м. “акие технологии требуют разработки вы≠сокоэффективных полупроводниковых материа≠лов и элементной базы силовой электроники, а также создани€ относительно дешЄвых устройств продольной и поперечной компенсации, управл€е≠мых реакторов, синхронных компенсаторов, фазоповоротных устройств, (вставок), регул€торов на≠пр€жени€, устройств (вставок) сопр€жени€ линий переменного и посто€нного тока или надЄжного разделени€ двух энергосистем. –азвитие подоб≠ных технологий невозможно без новых дешЄвых материалов дл€ сильноточной электроники, на≠пример карбида кремни€, дл€ перевода тиристорной базы на иной стоимостной уровень.

¬се приведЄнные технологии сделают воз≠можным создание в –оссии до 2030 г. новой электроэнергетики, по своим параметрам и ха≠рактеристикам не уступающей электроэнерге≠тике развитых стран на этот же период времени.

√енерирующие мощности, работающие на газе, к 2030 г. будут представл€ть собой после за≠мены или реконструкции, в основном, парогазо≠вые установки мощностью от 70 до 450 ћ¬т с  ѕƒ в среднем 52 - 53%. —реди новых парогазо≠вых будут использоватьс€ установки единичной мощностью от 325 до 750 - 800 ћ¬т с  ѕƒ 55 - 60% и ѕ√” меньшей мощности на “Ё÷. Ўи≠рокое применение дл€ целей регулировани€ най≠дут √“” и сочетание √“” с котлом-утилизатором дл€ производства электроэнергии и тепла.

√енерирующие мощности на угле будут пред≠ставл€ть собой установки на сверхкритические и суперкритические параметры пара с  ѕƒ от 46 до 55% (в случае качественного высококалорийного угл€), установки с котлами с циркулирующим ки≠п€щим слоем. Ѕудут также осваиватьс€ установки с газификацией угл€ и энерготехнологические ус≠тановки. ќбщий средний  ѕƒ производства электроэнергии на установках, работающих на угле, будет пор€дка 41%.

¬ атомной энергетике к 2030 г. в европейской части –оссии будут преобладать серийные блоки јЁ— с водо-вод€ными реакторами (¬¬Ё–) повы≠шенной безопасности большой мощности 1000-1500 ћ¬т с  ѕƒ ƒќ 36% и коэффициентом ис≠пользовани€ установленной мощности ( »”ћ) до 90%.  роме того, на ”рале будут внедр€тьс€ се≠рийные энергоблоки с реакторами на быстрых нейтронах большой мощности с  ѕƒ выше 40% и  »”ћ более 90% на урановом и уран-плутоние≠вом топливе в замкнутом €дерном топливном цик≠ле. Ќа периферии ≈Ё— –оссии и в изолированных энергоузлах найдут применение энергоблоки јЁ— и ј“Ё÷ с реакторами ¬¬Ё– (¬ЅЁ–) средней мощ≠ности (до 600 ћ¬т) повышенной безопасности. ¬ прибрежных районах  райнего —евера и ƒальнего ¬остока дл€ энергоснабжени€ изолированных по≠требителей получат распространение плавучие энергоблоки с атомными теплоэлектростанци€ми малой мощности (до 70 ћ¬т). ¬ысокотемператур≠ные модульные €дерные реакторы с газовым охла≠ждением будут примен€тьс€ дл€ промышленного теплоснабжени€, дл€ производства водорода, син≠тетического жидкого топлива и др.

Ўироко будут использоватьс€ гидроэнергети≠ческие установки различных мощностей с их кон≠центрацией в регионах —ибири и ƒальнего ¬осто≠ка, выполн€ющие системообразующую роль и по≠крывающие пиковую часть графика нагрузки.

ѕрирост производства электроэнергии на гид≠роэлектростанци€х в —ибири и на ƒальнем ¬осто≠ке будет определ€тьс€ их технико-экономически≠ми показател€ми и конкурентоспособностью с те≠пловыми электростанци€ми на угле с учЄтом их экологического воздействи€ на окружающую сре≠ду и возможностей покрыти€ графиков нагрузки. ¬ажное значение будет также иметь возможность достижени€ мультипликативных эффектов разви≠ти€ этих регионов, св€занных с вводом новых гидрогенерирующих мощностей и созданием на их основе кластеров промышленных производств -потребителей энергии √Ё—.

Ќетрадиционна€ энергетика будет развиватьс€ в виде ветровых установок, энергоустановок, ис≠пользующих энергию солнца, энергоустановок, использующих энергию биомассы, биогаза, газа, выдел€емого отходами производства и потребле≠ни€ на свалках таких отходов, газа, образующего≠с€ на угольных разработках, геотермальной энер≠гии и использовани€ энергии приливов морей и океанов.

ѕроизводство тепла б\дет сосредоточено на те≠плоэлектроцентрал€х с уменьшением их роли в теплоснабжении за счЄт развити€ систем когенерации (√“” плюс котел-утилизатор) и автономных теплоснабжающих установок.   2030 г. дол€ теп≠ла, производимого на “Ё÷ в системе централизо≠ванного теплоснабжени€, уменьшитс€ на несколько процентов. Ёту нишу займут √“”-“Ё÷ и авто≠номные энергоустановки.

†††† Ѕольшое развитие получат установки распре≠делЄнной генерации электроэнергии в виде √“” и сочетани€ √“” с котлом-утилизатором, которые будут замещать существующие котельные. ƒан≠ные установки мощностью от дес€тков киловатт до 60 - 70 ћ¬т будут выполн€ть роль как индиви≠дуальных средств энергоснабжени€, так и источ≠ников покрыти€ переменной части графика на-грузки, увеличива€ тем самым  »”ћ мощных энергоустановок. ¬ целом дол€ распределЄнной ге≠нерации к 2030 г. может достичь 10% производства электроэнергии на тепловых электростанци€х.

“аким образом, генерирующие мощности в 2030 г. будут состо€ть из энергоустановок, рабо≠тающих на передовых, мирового уровн€ техноло≠ги€х, позвол€ющих проводить их эффективную эксплуатацию. —редний удельный расход условного топлива на 1 к¬т∙ч на тепловых электростанци≠€х снизитс€ с существующего уровн€ 333 до 300 г в 2020 г. и до 270 г - в 2030 г.

–азвитие основной электрической сети ≈Ё— –оссии до 2030 г. должно происходить главным образом путЄм усилени€ сети переменного тока. ѕрименение передач посто€нного тока должно быть рассмотрено дл€ передачи электроэнергии на дальние рассто€ни€ от крупных электростанций, дл€ св€зи между мощными объединЄнными энер≠госистемами, а также дл€ развити€ межгосударст≠венных св€зей в услови€х экспорта электроэнер≠гии в европейские страны и  Ќ–.

”силение основной электрической сети пере≠менного тока высших напр€жений в ≈Ё— –оссии должно выполн€тьс€ на напр€жени€х 220 (330) - 500 (750) к¬. »спользование высшего класса на≠пр€жени€ переменного тока (1150 к¬) экономиче≠ски может быть оправдано лишь дл€ транзитных электропередач и требует специальных обоснова≠ний.

—еть 750 к¬ переменного тока должна продол≠жать развиватьс€ в европейской части ≈Ё— –оссии дл€ усилени€ межсистемных св€зей ќЁ— —еве≠ро-«апада с ќЁ— ÷ентра, повышени€ надЄжности выдачи мощности јЁ—, наход€щихс€ в этой зоне, а также дл€ возможного усилени€ межгосударст≠венных электрических св€зей с Ѕелоруссией и ”к≠раиной.

Ћинии электропередачи 500 к¬ переменного тока должны быть использованы дл€ усилени€ ос≠новных сетей в ќЁ— ёга, ÷ентра, —редней ¬олги, ”рала, —ибири и ¬остока, а также дл€ развити€ межсистемных св€зей между этими ќЁ—.

—еть 330 к¬ переменного тока продолжит вы≠полн€ть системообразующие функции в р€де энергосистем европейской части –оссии (ќЁ— ёга, —еверо-«апада и ÷ентра,  алининградской энергосистеме) и обеспечивать выдачу мощности крупных электростанций.

Ёлектропередачи 220 к¬ в большинстве объ≠единЄнных энергосистем будут выполн€ть глав≠ным образом распределительные функции. Ќа на≠пр€жении 220 к¬ также будет осуществл€тьс€ вы≠дача мощности электростанций дл€ снабжени€ близлежащих узлов нагрузки.  роме того, указан≠ное напр€жение на первом этапе может быть ис≠пользовано дл€ объединени€ автономно работаю≠щих энергорайонов –еспублики —аха (якути€) и св€зи их с ќЁ— —ибири, усилени€ внутрисистем≠ных св€зей в јрхангельской энергосистеме, энер≠госистеме –еспублики  оми, а также в изолиро≠ванных энергосистемах —ибири и ƒальнего ¬ос≠тока (Ќорильской,  амчатской, ћагаданской, —а≠халинской).

¬ системах транспорта и распределени€ элек≠троэнергии в перспективе найдут применение но≠вые прогрессивные технологии. Ўироко будут ис≠пользоватьс€ управл€емые устройства FACTS и новые высокоэффективные системы управлени€ электрическими сет€ми. Ѕудут использоватьс€ сверхпроводниковые устройства, в первую оче≠редь кабели, накопители, токоограничивающие устройства.

Ќар€ду с широким внедрением новых тех≠нологий ключевое значение имеет создание вы≠сокоэффективной системы управлени€ элек≠троэнергетикой страны, обеспечивающей ми≠нимизацию затрат на развитие и функциониро≠вание электроэнергетической отрасли.

»деологией такой системы управлени€ служит целостное (холистическое) управление планирова≠нием и функционированием энергосистем, основ≠ные принципы которого свод€тс€ к следующему:

должна быть получена эталонна€ модель, кото≠ра€ соответствует наибольшему общественному благу дл€ всей системы;

Ј        должны использоватьс€ веро€тностные крите≠рии надЄжности;

Ј        должны быть разработаны методы распределе≠ни€ затрат и выгод между участниками;

Ј        должны быть выработаны такие правила дл€ участников, чтобы их инициативы не приводили к решени€м, направленным против достижени€ гло≠бальной цели всей системы.

¬ качестве эталонной модели примен€етс€ мо≠дель идеального рынка, в которой услови€ опти≠мальности функционировани€ системы такие же, как при оптимальном централизованном управле≠нии. ћетодологи€ решени€ задач оптимального управлени€ развитием и функционированием дл€ этого случа€ была разработана ещЄ в —оветском —ою≠зе и широко внедрена в практику управлени€ функ≠ционированием и развитием электроэнергетики.

”казанна€ задача оптимального управлени€ развитием и функционированием электроэнерге≠тики как единого целого наиболее просто может быть решена при наличии нескольких крупных или одного субъекта хоз€йствовани€ в электроэнергетике, отвечающих за надЄжное и экономич≠ное энергоснабжение потребителей.

ѕоэтому необходима консолидаци€ электро≠энергетических активов, создание крупных регио≠нальных энергокомпаний, отвечающих за надЄж≠ное и экономичное энергоснабжение регионов и развитие региональных энергосистем, и организа≠ци€ оптимального управлени€ их совместной ра≠ботой.

“аким образом, первоочередные задачи, подле≠жащие решению в отрасли, заключаютс€ в необхо≠димости:

Ј         разработать и реализовать программу модер≠низации и ускоренного развити€ генерирующих электростанций и электрических сетей на базе пе≠редовых технологий;

Ј        подготовить и внести необходимые поправки в законодательство, обеспечивающие последова≠тельное проведение эффективной энергетической политики (по аналогии с законом —Ўј об энерге≠тической политике 2005 г.);

Ј        создать национальный технологический центр и научно-технические центры дл€ разработки но≠вых прорывных технологий производства, транс≠порта и распределени€ электроэнергии;

Ј         создать оптимальную структуру управлени€ электроэнергетической отраслью, обеспечиваю≠щую минимизацию затрат на еЄ функционирова≠ние и развитие;

Ј         создать систему государственного контрол€ за обеспечением надЄжности системы электроснаб≠жени€ –оссии;

Ј        разработать и прин€ть систему экономических, административных и законодательных мер по обеспечению энергосбережени€ и повышени€ энергоэффективности;

Ј        разработать новые принципы и укрепить нор≠мативно-правовую основу дл€ разработки совре≠менной базы технического регулировани€ в элек≠троэнергетике.

–еализаци€ предложенных мер позволит суще≠ственно повысить эффективность и надЄжность работы электроэнергетики, что характеризуетс€ индикаторами стратегического развити€ электро≠энергетики, представленными в таблице.

ѕри реализации рассмотренных положений ве≠личина среднего тарифа по всем категори€м по≠требителей в целом по всей ≈Ё— на уровне 2020 г. составит 6,5 - 7,5 цент/(к¬т∙ч), а на уровне 2030 г. - 8 - 9 цент/(к¬т∙ч), и это не будет превы≠шать уровень средних тарифов в —Ўј. ѕри этом экономи€ условного топлива на тепловых электро≠станци€х может составить пор€дка 40 млн. т в 2020 г. и 100 млн. т в 2030 г., из них более 60% со≠ставит экономи€ газа.

ƒл€ реализации рассмотренной  онцепции мо≠дернизации необходимо разработать детальную комплексную программу модернизации электро≠энергетики, выстроить приоритеты еЄ выполнени€ и разработать механизмы еЄ практического осуще≠ствлени€.

 

 
 
ѕолное содержание статьи ¬ы можете найти в первоисточнике
»сточник:  ©  ¬олков Ё.ѕ., академик –јЌ, ќјќ "Ёнергетический институт им. √.ћ.  ржижановского" (ЁЌ»Ќ). ќ концепции модернизации электроэнергетики. Ёлектрические станции, є  9,  2010.Ц —.5-16.
ћатериал размещен на www.transform.ru: 26.10.2010 г.
 

 

ѕерейти в форум дл€ обсуждени€

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


Rambler's Top100 –†–µ–є—В–Є–љ–≥@Mail.ru –ѓ–љ–і–µ–Ї—Б —Ж–Є—В–Є—А–Њ–≤–∞–љ–Є—П Ёлектросайт года