6.3. Перспективы развития электроэнергетики России

В 2003 г. была разработана программа «Энергетическая стратегия России», которая на период до 2020 г. предусматривала высокоэффективное производство электроэнергии, экономичные системы её передачи, распределения и использования.

Разработанная в 2010 г. Минэнерго РФ и ОАО «СО ЕЭС» «Программа модернизации электроэнергетики России на период до 2030 г.» имеет следующие главные цели:

а) кардинальное обновление электроэнергетики на базе отечественного и мирового опыта;

б) преодоление нарастающего технологического отставания;

в) морального и физического старения основных фондов;

г) повышение надёжности энергоснабжения;

д) повышение энергетической безопасности страны;

е) снижение тарифов на электроэнергию и тепло.

В Программе предусматривается создание эффективной системы управления функционированием электроэнергетики России, на базе новых перспективных технологий управления производством, передачей и распределением электроэнергии, созданием технологических интеллектуальных электроэнергетических систем и новых энергетических технологий на базе, например:

- распределённой генерации электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии;

- новых проводников для линий электропередач и накопителей энергии;

- прямого преобразования солнечной энергии;

- котлов с циркулирующим кипящим слоем.

Решение этих задач должно сочетаться с углубленным анализом вопросов развития, функционирования, устойчивости и надежности Единой энергетической системы России, ее связей с электроэнергетическими системами других стран, в первую очередь стран СНГ.

К стратегическим целям развития отечественной электроэнергетики в перспективе до 2030 г. следует отнести решение проблемы энергетической безопасности, как важнейшей составляющей государственной энергетической политики, являющейся составной частью национальной безопасности России. При этом развитие электроэнергетики должно обеспечить:

- гарантию надежного энергоснабжения предприятий и населения страны электроэнергией;

- повышение эффективности использования энергоресурсов за счет использования энергосберегающих технологий;

- повышение эффективности функционирования энергетической системы России;

- создание и сохранение целостности Единой энергетической системы на всей территории России с усилением ее интеграции с другими энергетическими объединениями на Евразийском континенте;

- уменьшение вредного воздействия энергетической отрасли на окружающую среду.

Целевые показатели программы включают в себя следующие основные базовые ожидаемые показатели её осуществления:

1. Снижение удельного расхода топлива на отпуск электроэнергии от ТЭС с 332,7 до 300 у.т. /(кВт·ч) в 2020 г. и до 270 у.т. /(кВт·ч) в 2030 г.

2. Сокращение потерь электроэнергии в Единой национальной электросети с 4,6 до 3,5 % в 2020 г. и до 3 % в 2030 г.

3. Сокращение потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях с 8,9 до 6,5 % в 2020 г. и 5 % в 2030 г.

Результаты выполненных исследований оптимального развития генерирующих мощностей выявили, что основная часть вводов генерирующих мощностей должна быть осуществлена на ТЭС (от 70 до 180 млн кВт в зависимости от уровня электропотребления) в районах, нуждающихся в новых генерирующих мощностях.

Основным направлением технического перевооружения и реконструкции тепловых электростанций является замена вырабатывающих свой ресурс энергоустановок новыми передовыми, высокоэффективными технологиями и оборудованием, которое размещается в действующих или новых главных корпусах на тех же площадках. На тепловых газовых электростанциях используются установки комбинированного цикла, на тепловых угольных электростанциях – установки со сжиганием топлива в циркулирующем кипящем слое. В отдаленном будущем будут применяться угольные технологии комбинированного цикла с предварительной газификацией угля или его сжиганием в котлах, оборудованных топками с кипящим слоем под давлением.

Вводы генерирующих мощностей на ГЭС и АЭС оказываются незначительными по сравнению с вводами на ТЭС, что связано с существенными капитальными затратами на их строительство и длительным сроком сооружения. Поэтому основными направлениями развития гидроэнергетики в России, например до 2015 г., являются обеспечение реконструкции и технического перевооружения действующих ГЭС, завершение начатого строительства ГЭС, сохранение экономически оправданных темпов гидроэнергетического строительства в последующей перспективе (с суммарным вводом около 2-3 ГВт мощности ГЭС в течение каждых последующих пяти лет).

В Сибири, на Дальнем Востоке, Северном Кавказе, Северо-Западе и в европейской части должны быть достроены гидроэлектростанции общей мощностью около 9000 МВт. Потребность в ускоренном вводе отдельных начатых строительств ГЭС (Бурейская на Дальнем Востоке, Зеленчукская и Ирганайская на Северном Кавказе) обусловлена острым дефицитом электроэнергии в районах их расположения.

Перечень перспективных проектов гидроэнергетических объектов включает в себя десятки средних и крупных гидроэнергоузлов общей мощностью около 40 млн кВт. Наиболее перспективными регионами гидроэнергостроительства в России остаются Дальний Восток, Северо-Запад и Северный Кавказ.

Важным дополнением к развитию традиционной гидроэнергетики является развитие малой гидроэнергетики. В период до 2030 г. может быть сооружено большое число малых ГЭС единичной мощностью менее 30 МВт с суммарной годовой выработкой электроэнергии 2,2 млрд кВт·ч (преимущественно в европейской части страны).

Развитие ядерной энергетики связано с завершением строительства и вводом в эксплуатацию блоков высокой степени готовности, а также проведением работ по продлению срока службы АЭС на экономически оправданный период времени. В долгосрочной перспективе вводы мощности на АЭС будут связаны с заменой демонтируемых блоков на ряде существующих станций на энергоблоки нового поколения, отвечающие современным требованиям безопасности. Предусмотрено строительство головного энергоблока нового поколения на опытной АЭС в поселке Сосновый Бор; сооружением Смоленской АЭС-2 и Южно-Уральской АЭС.

Предполагается существенно расширить использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии там, где это экономически выгодно:

- ветроустановок для удаленных потребителей;

- солнечных установок для отопления и горячего водоснабжения;

- выходов геотермальных вод;

- установок по производству биогаза из отходов животноводства.

Доля нетрадиционных источников, включая использование малых рек, может составить к 2015 г. 1,0–1,5 % в общем энергобалансе страны.

В России имеется значительный потенциал приливной энергии, оцениваемый в 270 млрд кВт·ч . В качестве перспективных объектов могут рассматриваться: Тугурская (приливная электрическая станция) ПЭС в южной части Охотского моря, Мезенская ПЭС на Белом море, однако ввод этих объектов возможен лишь в отдалённой перспективе.

При формировании единой энергосистемы России и единого энергообъединения на всем Евразийском континенте ключевыми проблемами становятся проблемы повышения пропускных способностей межсистемных связей.

Программа развития существующей электрической сети России должна предусматривать в ближайшее десятилетие устранение существующих технологических ограничений по передаче электроэнергии между различными регионами России, в том числе обеспечивать лучшее использование энергетических возможностей сибирских гидроэлектростанций. В настоящее время «запертые» мощности региона составляют около 10 млн кВт. Эту задачу можно решить путем создания надежных межсистемных связей, обеспечивающих параллельную работу энергосистем Европейской части, Сибири и Дальнего Востока.

Одним из наиболее эффективных способов решения проблемы повышения пропускных способностей и управляемости линий электропередачи является применение гибких (управляемых) электропередач. Эта принципиально новая технология в области электроэнергетики основана на широком внедрении силовой электроники или преобразовательной техники последнего поколения, новейших технологий в области высокотемпературной сверхпроводимости, микропроцессорных систем автоматического управления и регулирования.

Управление линиями электропередач (ЛЭП) – часть общей системы управления потоками мощности в сетях, включения резервных источников электроэнергии, оптимизации режимов работы ЛЭП и генераторов на электростанциях, в том числе за счет использования различных накопителей электроэнергии (индуктивных, емкостных, электрохимических и других). Все это невозможно осуществить без создания глобальной системы обмена информацией о состоянии всех элементов системы, включая источники, сети и потребителей, а также общей системы управления балансом мощности и энергии в системе.