6. Состояние и перспективы развития

СОВРЕМЕННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

1. Современное состояние электроэнергетики России

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 начало 2007 г. установленная мощность электростанций централизованной зоны России составила 210,8 ГВт, из них мощность ТЭС составляет142,4 ГВт, (68% от суммарной установленной мощности), ГЭС – 44,9 ГВт (21% от суммарной установленной мощности) и АЭС – 23,5 ГВт (11% от суммарной установленной мощности).

Одной из главных проблем электроэнергетики является износ и моральное старение оборудования электростанций и электрических сетей.

К 2010 г. выработало свой проектный ресурс оборудование тепловых электростанций суммарной мощностью 80 млн кВт и к 2015 г. – мощностью 100 млн кВт.

В 2005 г. предельного срока службы достигли агрегаты ГЭС общей мощностью 21 млн кВт, в 2010 г. эта мощность возросла до 25 млн кВт, а к 2015 г. возрастет до 30 млн кВт.

На АЭС к 2005 г. отработали свой проектный ресурс шесть реакторов общей мощностью 3,8 млн кВт, к 2010 г. – мощностью 8,4 млн кВт, а к 2015 г. – мощностью 16,3 млн кВт. В целом к 2015 г. отработает свой проектный ресурс почти 70 % существующих генерирующих мощностей.

В режиме синхронной работы и едином технологическом процессе находится инфраструктура электроэнергетики, покрывающая централизованным электроснабжением более 90 % потребителей страны. Однако с единой энергетической системой (ЕЭС) России не имеет синхронной связи (объединённые энергетические системы) ОЭС Дальнего Востока и ряд крупных регионов или их частей – Камчатка, Магадан, Сахалин, Таймыр, Чукотка, Якутия и др. Энергосистема Калининградской области, в силу анклавного характера региона, находится в зоне синхронной работы ЕЭС, но межсистемные электрические связи замкнуты на энергосистему Литвы, входящую в ОЭС Балтии. Сохраняется высокая взаимозависимость работы энергосистем в приграничных территориях страны - Ленинградская, Псковская, Смоленская, Ростовская, Омская область, Дагестан, Южный Урал. Схемы выдачи мощности ряда крупных электростанций (Курская, Смоленская АЭС и др.) имеют мощные связи, непосредственно замыкающиеся на энергосистемы соседних государств. Особенно сильные электрические связи у ЕЭС России с ОЭС Казахстана и ОЭС Украины. Потеря в 1990-х годах второго направления питания Сочинского энергоузла со стороны ОЭС Закавказья имеет до настоящего времени невосполнимые потери в части снижения надежности энергоснабжения данного региона.

Автоматизация технологических процессов на подстанциях осуществлена в незначительном объеме – менее 1 % по отношению ко всем подстанциям, поэтому схемы организации эксплуатации ориентированы, прежде всего, на круглосуточное пребывание на них обслуживающего (оперативного) персонала. Замена устаревших устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) на современные микропроцессорные устройства составляют незначительное количество (не более 3 %).

В системе РЗА так же, как и в системе противоаварийного управления, велик физический и моральный износ средств и аппаратуры РЗА, снижающий их надежность, функциональные возможности, требующий замены большого количества кабелей вторичной коммутации и создающий повышенную нагрузку на персонал служб РЗА.

Программно-технические комплексы автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) недостаточно оснащены средствами решения задач прогнозирования электропотребления, планирования режимов и поддержки диспетчеров в аварийных ситуациях.

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 Федерального закона «О единстве измерений».

Наблюдаются значительные колебания уровня напряжения, поскольку средства регулирования напряжения в распределительных сетях недостаточно эффективны. Большинство трансформаторов не имеет систем автоматического регулирования напряжения. Система регламентирования условий поддержания «косинуса фи» у потребителей отсутствует.

Возникновение дефицита мощности, достигающего в отдельных регионах критического значения, наряду с отставанием развития электрических сетей, приводит к снижению как системной надежности, так и надежности энергоснабжения потребителей.

Среднегодовой прирост электропотребления в стране за 2000-2005 гг. составил 1,7 %, в 2006 – 4,2 %. В 2008-2009 гг. ожидалось превышение исторического максимума электрической нагрузки 1990 г. в 1074 млрд кВт·ч. В ряде ключевых регионов страны (Москва, Санкт-Петербург, Тюмень и др.) данное превышение произошло уже несколько лет назад и стало серьезным сдерживающим фактором регионального развития. Давление спроса в виде отложенных заявок на присоединение нарастает. Заявки на подключение имеют следующие значения: 2007 г. – 15,2 млрд кВт·ч; 2008 г. – 32,3 млрд кВт·ч; 2009 г. – 45,5 млрд кВт·ч; 2010 г. – 71,6 млрд кВт·ч.

Основные проблемы современной электроэнергетики:

- недостаточная надёжность схем внешнего энергоснабжения крупных городов и конечных потребителей;

- нарастающий дефицит электрической мощности;

- нарастающий физический износ действующего оборудования;

- технологически и морально устаревший парк оборудования;

- недостаточная развитость электрических сетей;

- высокий уровень потерь в электрических сетях;

- высокий уровень удельных расходов топлива на производство электроэнергии;

- несовершенство и неразвитость моделей оптового и розничного рынков, в том числе недостаточный учет теплофикационного характера региональных систем энергоснабжения;

- отсутствие системы кадрового обеспечения отрасли и, как следствие, дефицит технических специалистов и эффективных менеджеров.

Для решения всех этих задач требуется создание электрооборудования для энергосистем с техническими характеристиками на мировом уровне и в достаточном для их выполнения количестве, а также разработка компетенций специалиста, отражающая желательный уровень профессионализма работника, приближение к которому повышает его результативность.