16.1. Энергетические системы

Энергетическая система России разделена на ряд региональных (федерального и муниципального значения) энергосистем (напри­мер, АО „Мосэнерго", АО „Ленэнерго", АО „Омскэнерго" и др.). Общее руководство осуществляет РАО „ЕЭС России". Каждая энер­госистема имеет свою специфику по энергоисточникам, масштабам обеспечения промышленности и жилищно-коммунального хозяйст­ва, автономности и другим условиям экономического характера.

Постоянно изучается влияние погодных и гидрометеорологиче­ских условий на производственную деятельность той или иной энергосистемы. Известно, что режим выработки электроэнергии, в частности, на ГЭС зависит от гидрологического режима (уровня во­ды в водохранилище, водозапаса, расхода воды, ледовитости, про­должительности периода ледостава и др.)

Режим потребления электроэнергии по отдельным экономиче­ским районам и городам в значительной мере зависит от температу­ры наружного воздуха и естественной освещенности. Установлено, что изменение средней суточной температуры воздуха на 1 °С со­провождается изменением генерирующей мощности в Единой энер­гетической системе на 1 млн кВт (в ЕЭС бывшего СССР). Соответст­венно меняется и расход условного топлива³⁷ (или возрастает, или уменьшается на 7 тыс. т в сутки). Вместе с тем увеличение облачно­сти до сплошной или уменьшение от сплошной до небольшой со­провождаются соответственно увеличением или уменьшением по­требления электроэнергии на ЕТР примерно на 5 %, что эквива­лентно 1 млн кВт.

Погода оказывает значительное влияние на транспортировку электроэнергии. Это связано с опасными гололедно-ветровыми на­грузками на линии электропередачи (провода и несущие опоры), особенно в южных и горных районах России

.На электроэнергетическую систему кроме температуры воздей­ствуют грозы и ветер, в том числе и шквальный. Температура воз­духа и скорость ветра оказывают значительное влияние на выра­ботку тепловой энергии, т. е. на работу ТЭЦ, ГРЭС (государствен­ная районная электростанция).

Погода и сопутствующие ей опасные явления оказывают самое непосредственное влияние на объекты нефте- и газопромыслов во все сезоны не только в районе подключающих скважин, но и по пу­ти транспортировки по нефте- и газопроводам.

Зимой при понижении температуры на 1 °С потребление газа коммунально-бытовыми хозяйствами возрастает на 1 %.

Прогноз температуры воздуха по территории позволяет регули­ровать подачу газа, т. е. своевременно перестраивать потоки при­родного газа по газотранспортным системам.

При резком понижении температуры воздуха нормальное газо­снабжение обеспечивается за счет дополнительного отбора газа из подземных газохранилищ, перевода ряда предприятий на резерв­ные виды топлива и перераспределения потоков газа. Своевремен­ное перераспределение потоков газа требует прогноза температуры воздуха на двое-трое суток (газ движется со скоростью 50 км/ч).

Также сильна зависимость от погоды объектов угольной, сланце­вой и торфяной промышленности. Так, в угольных карьерах наи­большую опасность вызывают инверсии внутрикарьерной темпера­туры, что создает загазованность карьера оксидом углерода (СО).

Нормальное функционирование каждой из перечисленных сис­тем зависит от умелого использования гидрометеорологической информации и прогнозов погоды в особенности. Многообразие ви­дов работ в каждой системе, их производственная специфика и по­стоянное осуществление работ на открытом воздухе (нефте- и газо­добыча, открытые угольные разрезы, передача электроэнергии — ЛЭП и др.) требуют избирательного специализированного метеоро­логического обеспечения. Необходимая информация, полностью де­тализированная, предусматривается в соответствующих договорах, заключаемых между поставщиком и потребителем. Промежуточ­ным звеном здесь выступают местные (региональные) метеоагентства УГМС. Особое значение придается прогнозам метеорологических величин и явлений погоды, необходимым для эффективного управ­ления данным видом производства.

Энергетика использует все виды метеорологической информа­ции (исходную, прогностическую и климатологическую)³⁸. Исход­ная информация используется для оценки текущего функциониро­вания системы и необходимости корректив. Прогностическая — в целях заблаговременного предотвращения потерь на основе опти­мального использования прогнозов. Климатологическая (режим­ная) информация находит применение в решении задач планирова­ния производства и строительства объектов. Потребителями ис­пользуется климатологическая информация самого различного на­значения. Это не только планирование объемов выработки энерго­ресурсов, но и учет нормативных метеорологических величин при создании техники, технологии, оборудования и т. п.

На основе гидрометеорологической информации служба энерге­тических режимов Единой энергосистемы России планирует гра­фик работ энергосистемы на каждый день, декаду, месяц и год. Для этой цели используется Бюллетень температурного режима, разра­батываемый во ВНИИГМИ—МЦД. Особое внимание уделяется опе­ративному метеорологическому обеспечению высоковольтной сети данного региона.

В холодный период года необходим прогноз гололедно-ветровых нагрузок, а в летний — грозовых условий погоды.

Отложение на проводах гололеда и изморози, сопровождаемое сильным ветром, может привести к обрыву проводов и поломке опор. Это необходимо учитывать в случаях выпадения мокрого сне­га с последующим резким понижением температуры, что может быть связано с прохождением холодного фронта.

Большое значение имеет заблаговременное предупреждение о грозах. Это позволяет заметно снизить потери путем перехода на грозовой режим работы, введения в действие предусмотренных мер защиты.

В повседневной работе по добыче и поставке нефти и газа посто­янно используются прогнозы на сутки, трое суток и месяц. Прежде всего учитывается температурный режим: повышение температуры воздуха выше 30 °С, что может вызывать деформацию трубопрово­дов; резкие изменения температуры с переходом в зимний период через 0 °С — нарушения режимов выработки и транспортировки.

Нефтепромысел на море требует постоянного учета скорости и направления ветра, температуры воздуха и воды, а также опасных явлений — гроз, туманов.

Учет прогностической информации реализуется в виде норма­тивных действий, предусмотренных производственным регламен­том. Все действия потребителя рассматриваются как результат оп­тимальных погодо-хозяйственных решений (см. гл. 12).

Предприятия горной промышленности используют прогнозы различной продолжительности (суточные, трехсуточные, период

-

ные, на месяц) в целях не только оперативного снижения потерь, но и оптимального планирования производственного процесса.

Число договоров и их средняя стоимость

Распределение заявок по ТЭК и видам продукции (%), 1998 г. (согласно М. В. Петровой)

Специализированное метеорологическое обеспечение позволяет более полно учитывать требования потребителей, их специфику, что отражается на количестве договоров. Так, в 1998 году количество договоров с различными отраслями энергетики и их распределение (согласно исследованиям М. В. Петровой) приведены в табл. 16.1.

Таблица 16.1 Потребитель	Число договоров, %	Средняя стоимость, договора, тыс. руб.
ТЭЦ	112(46,3)	20,0
Электроэнергетика	68 (28,1)	85,4
Транспортировка нефти и газа	32(13,2)	24,4
Нефтегазодобыча	25(10,2)	50,8
Угледобывающая промышленность	5(2,2)	4,8

Практическое значение специализированного метеорологиче­ского обеспечения очевидно по характеру распределения растущих заявок (спроса) к определенным видам метеорологической инфор­мации (табл. 16.2).

Таблица 16.2 Отрасль экономики (ТЭК)	Вид информационной продукции
	прогнозы	текущая ин­формация	климатиче­ская
Гидроэлектростанции	37,6	13,2	7,2
Теплоэлектростанции	8,4	0	1,2
Атомные электростанции	1,2	0	0
Ветровые электростанции	0	0	0
Прочие электростанции	0	0	0
Газодобывающая промышленность	10,8	0	0
Нефтедобывающая промышленность	3,6	1,2	2,4
Угольная промышленность	1,2	1,2	0
Другие	6,0	2,4	2,4
ТЭК в целом	68,8	18,0	13,2

Основной объем информационной гидрометеорологической про­дукции поступает на гидроэлектростанции, ТЭЦ и на предприятия газодобывающей промышленности. Характеристика используемой информации в электроэнергетике и ТЭЦ приведена в приложении 6.