Электроэнергетический комплекс без преувеличения может быть назван одной из ключевых отраслей промышленности. Без электроэнергии невозможно производство в практически любой другой области. Таким образом, от энергетики, в конечном счете, зависит вся экономика нашей страны. Попробуем разобраться, в каком состоянии в настоящий момент находится российская энергетика и чего ожидать от нее в будущем.
Россия – один из лидеров мирового энергетического рынка
В настоящее время Россия входит в десятку крупнейших производителей электроэнергии и в число стран, обладающих самыми крупными запасами энергоресурсов. Во многом сегодняшнее лидерство определили заслуги советских строителей – речь идет о масштабном строительстве тепло- и гидроэлектростанций (проект ГОЭЛРО), а позднее и АЭС. В 60-80-х годах прогресс обеспечивался за счет активного освоения природных ресурсов Западной и Восточной Сибири.
А вот в последнее десятилетие XX-века энергетика была практически заброшена. Новые проекты, введенные в работу в тот период, можно пересчитать буквально по пальцам. В начале 2000-х ситуация начала понемногу исправляться, но и проблем пока еще очень много, и темпы роста не так велики, как хотелось бы.
Бич энергетики – устаревшее оборудование и технологии, отсутствие кадров и инвестиций
По оценкам экспертов, от 50 до 80% оборудования, занятого сегодня в российском производстве энергии, уже выработало или в ближайшие годы выработает свой ресурс. А это означает, что в обозримом будущем мы вполне сможем столкнуться с нехваткой электроэнергии и, как не трудно догадаться, с повышением цен. Несмотря на то, что с 2003 года наблюдается рост объема производства электроэнергии, электроэнергия становится все более дефицитной. У нас не хватает генерирующих мощностей, да и то, что есть, используется недостаточно эффективно: весь объем вырабатываемой энергии часто бывает сложно передать потребителю вследствие недостаточного развития электросетей.
Основной проблемой, доставшейся нам в наследство еще от СССР, является то, что половина электроэнергии в стране вырабатывается на газовых паротурбинных блоках, отличающихся малым КПД. КПД газовых паротурбинных блоков в полтора раза ниже, чем у парогазовых.
Страны Европейского Союза и США постепенно заменяют устаревшую паротурбинную технологию. Сегодня там на таких блоках генерируется менее 30% электроэнергии.
Эксперты Европейского банка реконструкции и развития в 2009 году провели исследование энергетического комплекса России и пришли к выводам о необходимости кардинальной реформы, включающей в себя полную замену оборудования на большинстве гидро- и теплоэнергостанций страны. По их подсчетам, общие затраты на модернизацию отрасли составят не менее 48 миллиардов евро.
Вместе с тем, в прошлом году нам удалось ввести в строй производственные мощности, генерирующие 6 ГВт электроэнергии, что стало рекордным показателем с 1985 года.
С другой стороны, российская промышленность продолжает оставаться чрезвычайно энергоемкой. Затраты энергии на производство ВВП превышают среднемировой показатель в 2,3 раза, а в отношении показателя государств Европы – в три раза.
Проблемой является и снижение научно-производственного потенциала в отрасли. Сегодня мы в состоянии производить генераторы и трансформаторы, не уступающие по эксплуатационным параметрам мировым аналогам. Но с точки зрения надежности и безопасности уже наблюдается некоторое отставание. Кроме того, модернизация имеющихся производств и внедрение новых технологий тормозится, в том числе, и отсутствием необходимого количества специалистов нужной квалификации.
Чего ожидать в будущем?
По прогнозам специалистов, в период с 2007 по 2015 год рост внутреннего спроса на электроэнергию составит, в среднем, 3,7-4,0% в год, а в период с 2016 по 2020 годы – 3,6-3,7%. Снижение роста объясняют модернизацией производства и внедрением менее энергоемких технологий. В связи с этим, энергетики каждый год должны вводить в строй мощности, генерирующие 130-200 млн. кВт.
Правительством РФ было принято решение о реализации нескольких программ, в рамках которых планируется снижение энергоемкости самых различных областей хозяйства:
- «Энергоэффективный квартал». В рамках программы планируется коренная модернизация систем энергоснабжения ряда мелких городов и отдельных микрорайонов. Впоследствии опыт будет распространен на системы всей страны;
- «Малая комплексная энергетика», в рамках которой планируется замена оборудования локальных генерирующих мощностей;
- «Инновационная энергетика», проект по внедрению новых технологий и решений.
Кроме того, значительное внимание уделяется атомной энергетике. Благодаря накопленному опыту у России есть все возможности сохранить конкурентоспособность на мировом рынке. Однако необходимо понимать, что 15 лет деградации не могли не сказаться на отрасли, так что сегодня ей необходимы значительные инвестиции.
Согласно государственным планам, в 2015 году рост генерирующих мощностей АЭС должен достигнуть 34-36 ГВт, а к 2020 году – 51-53 ГВт. Начиная со следующего десятилетия, запланирован постепенный переход к новой платформе, основанной на эксплуатации реакции быстрых нейтронов и замкнутом топливном цикле.
Как бы то ни было, для решения проблем в энергетическом комплексе необходим значительный рост инвестиций, повышение энергоэффективности промышленности, а также расширение производства электроэнергии за счет альтернативных источников.
К сожалению, не так давно мы допустили одну довольно серьезную ошибку: разделение и приватизацию РАО «ЕЭС России». Планировалось, что если допустить к отрасли частный капитал, это простимулирует его вкладывать средства в развитие и модернизацию. Но этого не произошло. Владельцы генерирующих мощностей и сбытовых компаний продолжают эксплуатировать устаревшее оборудование, не желая вкладываться в модернизацию. Здесь, как и во многих других отраслях, действует одно и то же правило: ориентация на «быструю» прибыль и нежелание думать о будущем. Вложения в энергетический комплекс со стороны государства по-прежнему составляют 85-90% от общего числа. Выходит, что средства вкладывает государство, а прибыль получает частник.
В связи со всем этим нетрудно сделать вывод, что сегодня власть должна озаботиться внесением изменений в законодательство, которые были бы направлены на:
Повышение контроля за деятельностью компаний отрасли;
Установление определенных показателей прибыли, которые владелец компании обязан направлять на обновление основных фондов и внедрение новых технологий, или, как вариант, экономическое стимулирование модернизации за счет налоговых льгот и других послаблений;
Возвращение чиновников-специалистов к управлению госкомпаниями энергетического сектора. Это позволит повысить управляемость и лучше контролировать ситуацию. Мера, конечно, во многом спорная, но если частные управляющие не будут работать подобающим образом, ничего другого просто не останется.
Введение
Электроэнергетика – это комплексная отрасль хозяйства, которая включает в свой состав отрасль по производству электроэнергии и передачу ее до потребителя. Электроэнергетика является важнейшей базовой отраслью промышленности России. От уровня ее развития зависит все народное хозяйство страны, а так же уровень развития научно-технического прогресса в стране.
Специфической особенностью электроэнергетики является то, что её продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и по размеру (с учетом потерь) и во времени.
Представить себе жизнь без электрической энергии уже невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос, наш быт. Её специфическое свойство – возможность превращаться практически во все другие виды энергии (топливную, механическую, звуковую, световую и т.п.)
В промышленности электроэнергия применяется как для приведения в действие различных механизмов, так и непосредственно в технологических процессах. Работа современных средств связи основана на применении электроэнергии.
Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей.
Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду.
1. Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации
Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения. Надежное и эффективное функционирование электроэнергетики, бесперебойное снабжение потребителей – основа поступательного развития экономики страны и неотъемлемый фактор обеспечения цивилизованных условий жизни всех ее граждан. Электроэнергетика является элементом ТЭК. ТЭК России является мощной экономико-производственной системой. Он определяющим образом влияет на состояние и перспективы развития национальной экономики, обеспечивая 1/5 производства валового внутреннего продукта, 1/3 объема промышленного производства и доходов консолидированного бюджета России, примерно половину доходов федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений.
При развитии энергетики огромное значение придается вопросам правильного размещения электроэнергетического хозяйства. Важнейшим условием рационального размещения электрических станций является всесторонний учет потребности в электроэнергии всех отраслей народного хозяйства страны и нужд населения, а также каждого экономического района на перспективу.
Одним из принципов размещения электроэнергетики на современном этапе развития рыночного хозяйства является строительство преимущественно небольших по мощности тепловых электростанций, внедрение новых видов топлива, развитие сети дальних высоковольтных электропередач.
Существенная особенность развития и размещения электроэнергетики – широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) для теплофикации различных отраслей промышленности и коммунального хозяйства. ТЭЦ размещают в пунктах потребления пара или горячей воды, поскольку передача тепла по трубопроводам экономически целесообразна лишь на небольшом расстоянии.
Важным направлением в развитии электроэнергетики является строительство гидроэлектростанций. Особенность современного развития электроэнергетики – сооружение электроэнергетических систем, их объединение и создание Единой энергетической системы (ЕЭС) страны.
2. Характеристика самых крупных тепловых и атомных электростанций
Тепловые электростанции (ТЭС). В России около 700 крупных и средних ТЭС. Они производят до 70% электроэнергии. ТЭС используют органическое топливо – уголь, нефть, газ, мазут, сланцы, торф. Тепловые электростанции ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Крупными тепловыми электростанциями являются Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, работающие на углях Канско-Ачинского бассейна, Сургутская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС – на газе.
Преимущества тепловых электростанций: относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС). К Недостаткам относятся: использование невозобновимых топливных ресурсов; низкий КПД; крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду (тепловые электростанции всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200–250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида; кроме того они поглощают огромное количество кислорода).
Атомные электростанции (АЭС). АЭС используют транспортабельное топливо. АЭС ориентируются на потребителей, расположенных в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом или в местах, где выявленные ресурсы минерального топлива ограничены. Кроме этого, атомная электроэнергетика относится к отраслям исключительно высокой наукоемкости.
Доля АЭС в суммарной выработке электроэнергии в России составляет пока 12%, в США – 20%, Великобритании – 18.9%, Германии – 34%, Бельгии – 65%, Франции – свыше 76%.
Сейчас в России действуют девять АЭС общей мощностью 20.2 млн кВт: в Северо-Западном районе – Ленинградская АЭС, в ЦЧР – Курская и Нововоронежская АЭС, в ЦЭР – Смоленская, Калининская АЭС, Поволжье – Балаковская АЭС, Северном – Кольская АЭС, Урале – Белоярская АЭС, Дальнем Востоке – Билибинская АЭС.
Достоинства АЭС: их можно строить в любом районе; коэффициент использования установленной мощности равен 80%; при нормальных условиях функционирования они меньше наносят вред окружающей среде, чем иные виды электростанций; не поглощают кислород. Недостатки АЭС: трудности в захоронении радиоактивных отходов (д ля их вывоза со станции сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения; захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах); катастрофические последствия аварий на наших АЭС вследствие несовершенной системы защиты; тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов. С экономической точки зрения ядерная энергетика специфична. Ей свойственны, по крайней мере, две кардинальные особенности. Первая особенность связана с большой ролью капиталовложений, которые вносят основной вклад в стоимость электроэнергии. Из чего следует необходимость особо тщательно и обоснованно учитывать роль капиталовложений. Вторая определяется спецификой использования ядерного топлива, которая существенно отличается от той, что присуща обычному химическому топливу. К сожалению, до сих пор не сложилось единого мнения о том, как следует учитывать эти особенности в экономических расчетах. На примере российской ядерной энергетики можно проанализировать вышеназванные особенности с точки зрения современных особенностей производства электроэнергии.
Несмотря на то, что экономические проблемы ядерной энергетики были обстоятельно изложены еще в монографии, тем не менее, существовавший до середины 80-х годов оптимизм в прогнозах ее развития определялся в основном представлениями об умеренной капиталоемкости АЭС, зачастую продиктованными соображениями политического плана.
Известно, что удельные капиталовложения в АЭС значительно выше, чем в обычные электростанции, особенно это касается АЭС с быстрыми реакторами. Это связано в первую очередь со сложностью технологической схемы АЭС: используются 2-х и даже 3-х контурные системы отвода тепла из реактора.
Создается специальная система гарантированного аварийного расхолаживания.
Предъявляются высокие требования к конструкторским материалам (ядерная чистота).
Изготовление оборудования и его монтаж ведутся в особо строгих, тщательно контролируемых условиях (реакторная технология).
К тому же термический к.п.д. на используемых в настоящее время в России АЭС с тепловыми реакторами заметно ниже, чем на обычных тепловых станциях.
Другим важным вопросом является то, что в твэлах внутри реактора постоянно содержится значительное количество ядерного топлива, необходимого для создания критической массы. В некоторых публикациях \например по данным Батова, Корякина Ю.И., 1969 г.\, предлагается включать в капиталовложения стоимость первой загрузки ядерного топлива. Если следовать этой логике, то в капвложения следует включать не только топливо, находящееся в самом реакторе, но и занятое во внешнем топливном цикле. Для реакторов, использующих замкнутый цикл с регенерацией топлива, таких как быстрые реакторы, общее количество «замороженного» таким образом топлива может в 2–3 раза, а то и больше превышать критическую массу. Все это значительно увеличит и без того значительную составляющую капвложений и соответственно ухудшит расчетные экономические показатели АЭС.
Такой подход нельзя считать правильным. Ведь в любом производстве одни элементы оборудования находятся в постоянной эксплуатации, а другие материальные средства службы регулярно заменяются новыми. Однако, если этот срок не слишком велик, их стоимость не причисляют к капвложениям. Эти затраты учитываются в качестве обычных, текущих. В случае с твэлами в пользу этого свидетельствует период их использования, который не превышает нескольких месяцев.
Важным является также вопрос о цене ядерного топлива. Если речь идет только об уране, то его стоимость определяется затратами на добычу, извлечение из руды, изотопное обогащение (если таковое необходимо).
Если топливом является плутоний, который используется для быстрых реакторов, то в общем случае следует различать два режима: замкнутый, когда плутония достаточно для обеспечения потребностей развивающейся энергетики, и конверсионный, когда его не хватает и наряду с ним используется 235 U. Для случая конверсионного цикла цена плутония должна определяться из сопоставления с известной ценой 235 U. В любом быстром реакторе можно использовать как плутониевое, так и урановое топливо. Поэтому при экономическом сопоставлении влияния эффекта вида топлива на капитальную составляющую стоимости электроэнергии можно исключить. Достаточно приравнять между собой лишь непосредственные затраты на топливо (топливные составляющие) в том и другом случае. По оценкам специалистов цена плутония превосходит цену 235 U примерно на 30%. Для плутония это обстоятельство важно, поскольку нарабатываемый плутоний как побочный продукт приносит большой доход.
Как известно, на данный период времени, перед отраслью стоит ряд проблем. Наиболее важной из которых является экологическая проблема. В России выброс вредных веществ в окружающую среду на единицу продукции превышает аналогичный показатель на западе в 6-10 раз. Так, В 2000 г. объемы выбросов вредных веществ в атмосферу составляли 3,9 млн тонн (98% к уровню 1999 г.), в том числе выбросы от ТЭС - 3,5 млн тонн (90%). На диоксид серы приходится до 40% общего объема выбросов, твердых веществ - 30%, оксидов азота - 24%. Таким образом, ТЭС являются главной причиной формирования кислотных осадков.
Крупнейшими загрязнителями атмосферы являются Рефтинская ГРЭС (г. Асбест, Свердловская обл.) -360 тыс. тонн, Новочеркасская (г. Новочеркасск, Ростовская обл.) - 122 тыс. тонн, Троицкая (г. Троицк-5, Челябинская обл.) - 103 тыс. тонн, Приморская (г. Лучегорск, Приморский край) - 77 тыс. тонн, Верхнетагильская ГРЭС (Свердловская обл.) - 72 тыс. тонн
Энергетика является и крупнейшим потребителем пресной и морской воды, расходуемой на охлаждение агрегатов и используемой в качестве носителя тепла. На долю отрасли приходится 77% общего объема свежей воды, использованной промышленностью России. Экстенсивное развитие производства, ускоренное наращивание огромных мощностей привело к тому, что на экологический фактор не уделялось достаточное количество внимания. После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в России были существенно приторможены темпы развития атомной энергетики. Конечно, это неудивительно. Ведь авария на этой станции (Украина, севернее Киева) 26 апреля 1986 года по долговременным последствиям стала самой масштабной катастрофой, которая произошла за весь исторический период существования человечества. Впервые сотни тысяч людей столкнулись с реальной опасностью “мирного атома”, неизбежностью возникновения чрезвычайной ситуации в условиях НТР, с неготовностью общества и государства к их предотвращению и сведению к минимуму их последствий.
Непосредственно после аварии общая площадь загрязнения составила 200 тысяч км.2. Площадь загрязнения, где устойчиво сохраняется повышенный уровень загрязнения- 10 тысяч км 2 . Здесь расположено около 640 населенных пунктов с населением свыше 230 тысяч человек. Радиоактивное загрязнение окружающей среды в пределах Украины, Белоруссии, некоторых областях России, остается крайне острой проблемой. Поэтому существовавшая ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности АЭС в100 млн. квт (США уже достигли этого показателя) была фактически законсервирована. Огромные прямые убытки повлекло закрытие всех строившихся в России АЭС, станции, признанные зарубежными экспертами как вполне надежные, были заморожены даже в стадии монтажа оборудования. Однако последнее время положение меняется: в июне 93-го года был пущен четвертый энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально новой конструкции.
Таким образом, одной из немаловажных проблем энергетики является экологическая, которая непосредственно связана с использованием оборудования на электростанциях. Так, неправильное, небрежное обращение с техникой может привести к непредвиденным последствиям. На мой взгляд, государство должно в первую очередь уделять внимание именно этой проблеме, обеспечивать совершенную систему защиты всего населения от радиоактивных выбросов.
Другой нерешённой проблемой в сфере электроэнергетики является проблема использования устаревшего оборудования. Около одной пятой производственных фондов в электроэнергетике близки или превысили проектные сроки эксплуатации и требуют реконструкции или замены. Обновление оборудования, как известно, ведется недопустимо низкими темпами и в явно недостаточном объеме.
Следующей нерешённой проблемой электроэнергетики на данный момент стала проблема финансирования и развал хозяйственных связей.
Что же касается перспективы развития электроэнергетики России, то можно сделать вывод о том, что без нерешённых проблем процветание данной отрасли просто невозможно! На мой взгляд, правительство должно в первую очередь уделять внимание именно энергетике России, которая нуждается в выполнении определённых задач.
1. Снижение энергоемкости производства.
2. Сохранение единой энергосистемы России.
3. Повышение коэффициента используемой мощности э/с.
4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены, возможный отказ от клиринга. 5. Скорейшее обновление парка э/с.
6. Приведение экологических параметров э/с к уровню мировых стандартов. На данный период времени для решения всех этих мер принята правительственная программа "Топливо и энергия", представляющая собой сборник конкретных рекомендаций по эффективному управлению отраслью и ее переходу от планово-административной к рыночной системе инвестирования.
Системными прогнозами развития всего электроэнергетического комплекса занимаются немногочисленные группы экспертов, которые разрабатывают так называемые «модели» всего ТЭК.
Так, структура производства электроэнергии по сценарию «Стратегия инерции» представлена на данном графике.
График №1.
При этом, эксперты считают, что инвестиции, требуемые для развития электрогенерации и электросетевого хозяйства до 2020 г. (с учетом компенсации выбывающих мощностей), составляют еще 457 млрд долл. в ценах 2005 г. (420 млрд долл., по оценкам Минпромэнерго). Таким образом, суммарно требуемые капитальные вложения в отечественный ТЭК в 2006-2020 гг. могут превысить 1 трлн долл. (I,12) При этом способность ТЭК мобилизовать подобные средства далеко не очевидна, особенно если иметь в виду возможное снижение цен на нефть и газ на мировых рынках и вероятность прихода частных инвесторов в электроэнергетику. В случае неудачи в электроэнергетике, «энергетический голод» будет обостряться, а темпы экономического роста замедлятся. Но даже успешная мобилизация таких огромных средств частично за счет отвлечения их из менее капиталоемких секторов экономики приведет к снижению темпов экономического роста и усилению перегрузки инвестиционного комплекса экономики, который ответит (и уже отвечает) удорожанием строительства единичной мощности.
Поэтому о процветании энергетики в России можно судить исходя из основных положений о том, каковы будут инвесторы и какое количество средств будет затрачено на развитие данной отрасли.
Развитие энергетики мира в начале XXI в. будет определяться комплексным воздействием многих экономических, природных, научно-технических и политических факторов. Оценка долгосрочного роста потребления энергии, основанная на предполагаемых темпах развития мировой энергетики, приводит к выводу, что среднегодовой прирост до 2030-2050 гг. составит, вероятно, 2-3%. В развивающихся странах он будет значительно большим. Учитывая прогнозируемый рост населения к 2025 г. до 8,5 млрд. чел., из которых 80% будут проживать в развивающихся странах, можно ожидать, что именно эти страны будут играть определяющую роль в мировом потреблении энергии. Это вызовет резкое увеличение ее производства. Увеличение производства электроэнергии повлечет за собой сильное загрязнение природной среды. Роль природного газа в энергоснабжении в перспективе будет возрастать, учитывая обширные запасы этого сырья, а также экологическую чистоту этого вида топлива.
Переход от нефти к газу — это третья энергетическая революция (первая — переход от дров к углю, вторая — от угля к нефти). Нефть в настоящее время стала замыкающим ресурсом в энергобалансе мира. Цены на нефть будут определять темпы перестройки структуры мирового энергобаланса. Полагают, что потребление в мире увеличится к 2030 г. почти до 8 млрд. тонн, так как все ТЭС угольные переоборудовать на нефть или газ очень дорого.
На Международной конференции по использованию энергетических ресурсов ( , 1989 г.) было достигнуто эффективное решение проблемы ядерной энергетики, увеличившее число сторонников ее развития во многих .
Напротив, в (провинция Онтарио) и объявлен мораторий на строительство новых АЭС. Серьезную озабоченность вызывают АЭС в Восточной Европе, хотя действующие в , Словакии АЭС относятся по своим показателям к лучшим в мире. Решаются проблемы безотходного использования природного урана как одноразового топлива, а также переработки и уничтожения радиоактивных отходов.
По-разному относятся во многих странах к использованию гидроэнергетических ресурсов. Крупные ГЭС планирует только Китай. До 2000 г. на реках Китая проектируется 60 крупных ГЭС суммарной мощностью 70 ГВт.
Наиболее перспективным направлением в производстве энергии предполагают использование солнечной энергии (фотоэлектричеекое преобразование) и температурного градиента океана для выработки электроэнергии, энергии ветра, геотермальной энергии, энергии горных пород и магмы, приливной энергии, топливных элементов, переработки древесины в жидкое топливо, переработки городских отходов, применение биогаза, получаемого при переработке отходов промышленности и сельского хозяйства. Лидируют в разработке этих технологий развитые страны, в первую очередь,
Страница 3 из 3
Развитие ЕЭС России осложняется рядом проблем, требующих своего решения в перспективный период.
Общий экономический кризис и перестройка финансовой системы страны затронули и электроэнергетику. Переход на самофинансирование при государственном регулировании тарифов на электроэнергию резко ограничил финансовые ресурсы электроэнергетики. Объемы инвестиций в отрасль сократились с 1990 по 1998 г. в 3 раза. В результате темпы ввода мощностей за 1991-1998 гг. снизились до 1,5 млн. кВт, а среднегодовые вводы электрических сетей за последние 15 лет уменьшились в 3 раза.
Одну из серьезнейших проблем в энергетике представляет старение основных фондов. В ОЭС России находится в эксплуатации 30 млн. кВт генерирующего оборудования, достигшего предельных сроков наработки. В 2010 г. объемы устаревшего оборудования составят порядка 110 млн. кВт (из них ТЭС - 75 млн., ГЭС - 25 млн., АЭС - 8,4 млн. кВт), т.е. около 50 % установленной мощности электростанций. Нарастание объемов оборудования электростанций, выработавшего свой парковый ресурс, намного превышает темпы вывода его из работы и обновления. Эта проблема стоит в электрических и тепловых сетях. Уже сейчас 5 тыс. км ВЛ 110-220 кВ и подстанций общей мощностью 8 млн. кВ-А подлежат полной замене. К 2010 г. потребуется реконструкция 20 тыс. км ВЛ 110 кВ и выше. Проблема технического перевооружения затрагивает основы надежности и живучести электроэнергетики всех регионов страны и Единой энергетической системы России в целом.
При сохранении существующего уровня инвестиций в электроэнергетику и большом объеме устаревшего оборудования уже с 2005 г, может начаться неуправляемое выбытие электромощностей и электросетевых объектов и, как результат, резкое снижение надежности функционирования ЕЭС и электроснабжения потребителей.
Важнейшей проблемой развития энергетики является внедрение современного эффективного оборудования с высокими технико- экономическими и экологическими параметрами, в том числе и для решения задач технического перевооружения. Необходимо ускоренное внедрение высокоэкономичных парогазовых и газотурбинных технологий на базе появляющегося отечественного оборудования, расширение связей с зарубежными фирмами по производству оборудования на совместных предприятиях, создание экологически чистых энергоблоков на твердом топливе, оборудованных котлами с циркулирующим кипящим слоем, реакторов АЭС нового поколения, отвечающих международным стандартам безопасности.
Проблемой ЕЭС России является частичная энергетическая зависимость отдельных регионов от транзита электроэнергии через энергосистемы других государств (Калининградская, Псковская, Омская энергосистемы).
Из-за недостаточной компенсации зарядной мощности линий 750 кВ - 75, при рекомендуемых 100-110 %, и 500 кВ - 42 против 80- 100% острейшей проблемой функционирования электрических сетей в последние годы является повышение рабочего напряжения в сетях 750, 500 и 330 кВ в ряде районов ЕЭС России, иногда до опасных для оборудования значений, весной-летом в ночные часы и в часы дневного провала нагрузок.
Появление вынужденных неоптимальных режимов работы электростанций, увеличение реверсивных перетоков мощности по электрическим сетям привели к повышению относительных потерь электроэнергии. В 1998 г. потери электроэнергии в электрических сетях Российской Федерации составили 90,3 млрд. кВт-ч, или 12,2% отпущенной электроэнергии в сеть, против 8,35 % в 1991 г. Возросла доля коммерческих потерь.
Главной текущей проблемой отрасли является низкий уровень платежей потребителей за отпущенную им электрическую и тепловую энергию.
Перспективы развития ЕЭС России. Основными задачами развития ЕЭС России в первую очередь являются:
сохранение интеграции электроэнергетических систем регионов России независимо от форм собственности и производственно-организационной структуры в электроэнергетике;
обеспечение эффективного использования топливно-энергетических ресурсов регионов страны с учетом экологических требований;
обеспечение эффективного функционирования ФОРЭМ, гарантирующего надежность поставок энергии энергодефицитным районам.
В разработанной «Схеме развития ЕЭС и ОЭС России на период до 2010 г.», в увязке с основными стратегическими направлениями развития топливно-энергетического комплекса страны, в «Энергетической стратегии России» и «Стратегии развития электроэнергетики России на период до 2015 г.», определены направления развития генерирующих источников и основной электрической сети ЕЭС и ОЭС России на период до 2010 г. в условиях формирования и функционирования общероссийского и региональных рынков мощности и электроэнергии; разработаны предложения по экспорту электроэнергии из России, дана оценка потребности электростанций ЕЭС и ОЭС России в топливе в условиях формирования рынка топливных ресурсов и воздействия электроэнергетики на окружающую среду; уточнена потребность в инвестиционных ресурсах для развития ЕЭС и ОЭС России и дана оценка перспективных тарифов на поставки мощности и электроэнергии на оптовом рынке для регулируемой и конкурентной форм организации рынка.
В Схеме было рассмотрено несколько вариантов развития электроэнергетики России на период до 2010 г., которые соответствуют различным вариантам развития экономики страны, и как следствие, различным вариантам спроса на электроэнергию, а также учитывают возможные изменения условий развития отрасли в перспективе. При максимальном варианте спроса на электроэнергию (1127 млрд. кВт-ч в 2010 г.) предполагается, что уровень электропотребления 1990 г. (1074 млрд. кВт-ч) по России будет Достигнут к 2008 г., при среднем и минимальном вариантах спроса (1025 и 930 млрд. кВт-ч в 2010 г.) - за пределами 2010 г.
Кроме того, в Схеме был рассмотрен «вариант максимального демонтажа устаревшего оборудования тепловых электростанций», в котором после 2000 г. все оборудование ТЭС, отработавшее свой ресурс, порядка 60 млн. кВт, подлежит демонтажу с последующей заменой на новое прогрессивное оборудование. В остальных, рассмотренных в Схеме вариантах техническое перевооружение ТЭС в период до 2010 г. осуществляется как путем демонтажа устаревшего оборудования (25 млн. кВт) и замены его на новое (19 млн. кВт), так и продления срока службы оборудования (48 млн. кВт). При этом демонтаж принимался для устаревшего оборудования ТЭС на низкие параметры пара, а продление ресурса службы для оборудования высокого давления (в том числе для конденсационного оборудования 13 МПа и выше и теплофикационного оборудования 9 МПа и выше).
Масштабы вводов генерирующих мощностей в период до 2010 г. в зависимости от рассматриваемых вариантов оцениваются в 32 млн. кВт в варианте, соответствующем минимальному уровню электропотребления, до 100 млн. кВт - в варианте максимальной замены оборудования, отработавшего свой ресурс.
Развитие генерирующих мощностей в рассматриваемой перспективе связано, в первую очередь, с проблемами обновления выработавших свой расчетный ресурс энергомощностей, повышением эффективности энергопроизводства за счет внедрения современных технологий (ПГУ, ГТУ, чистые угольные энергоблоки), повышением безопасности девствующих и новых АЭС.
Основным направлением развития гидроэнергетики в перспективный период является окончание строительства уже начатых ГЭС и техническое перевооружение действующих ГЭС. К гидроэлектростанциям, имеющим значительный строительный задел и соответственно возможности ускоренного ввода, относятся: Ирганайская, Зарамагская, Зеленчукские ГЭС (ОЭС Северного Кавказа), ГЭС на р. Кемь (ОЭС Северо-Запада), Богучанская ГЭС (ОЭС Сибири), Бурейская и Нижнебурейская ГЭС (ОЭС Востока), Вилюйская ГЭС-3 (Западная Якутия), Усть-Средиеканская ГЭС (Магадан).
Вводы мощности кв АЭС в этот период связаны с заменой Демонтируемых энергоблоков на Ленинградской, Кольской, Курской, Нововоронежской, Белоярской АЭС на энергоблоки нового поколения, завершением строительства Курской (блок № 5) и Тверской АЭС
(блок № 3), вводом в 2010 г. первого блока Приморской АЭС на Дальнем Востоке в максимальном варианте электропотребления.
Масштабы развития тепловых электростанций на органическом топливе будут в значительной мере определяться ростом спроса на электро- и теплоэнергию, возможностями развития топливной базы электростанций, постоянным ростом объемов устаревшего оборудования и принятой стратегией технического перевооружения, темпами развития отечественного машиностроения для производства эффективного и экологически чистого оборудования.
В условиях преимущественного использования природного газа наиболее целесообразно обеспечение газом ТЭЦ, особенно комбинированных парогазовых установок (ПГУ-ТЭЦ), что позволит наиболее эффективно решать одновременно вопросы электро- и теплопотребления.
В максимальном варианте рекомендованы вводы конденсационной мощности на следующих крупных ГРЭС. В ОЭС Северо-Запада - Псковская ГРЭС (окончание строительства); в ОЭС Центра - Каширская ГРЭС-4, Шатурская ГРЭС-5 и Конаковская ГРЭС (замена энергоблоков), Щекинская и Ивановская ГРЭС (расширение), Петровская и Нижневолжская ГРЭС на газе (новые); в ОЭС Поволжья - Заинская ГРЭС (замена) и Мордовская ГРЭС на КАУ (новая); в ОЭС Северного Кавказа - Краснодарская ГРЭС на газе (новая); в ОЭС Урала - Нижневартовская ГРЭС (энергоблок № 2) и Пермская ГРЭС (№ 4), Сургутская ГРЭС-1 (замена четырех энергоблоков); в ОЭС Сибири - Березовская ГРЭС-1 (окончание 1 очереди), Харанорская ГРЭС (ввод двух блоков), Гусиноозерская ГРЭС (доведение до проектной мощности), Красноярская ГРЭС-2 и Беловская ГРЭС (замена).
Российская электроэнергетика как сегодня, так и на перспективу ориентирована на газоугольную стратегию.
При принятой стратегии развития энергетики России структура установленной мощности электростанций в рассматриваемый период существенно не меняется: доля ГЭС остается на существующем уровне-21, несколько снижается доля АЭС - с 11 (1997 г.) до 10 %, доля ТЭС составит 68-69 %. При этом возрастет доля ПГУ и ГТУ (на КЭС и ТЭЦ) с 0,6 в отчетном 1997 г. до 8,1 % суммарной мощности в 2010 г.
В новых экономических условиях роль основной электрической сети ЕЭС России возрастает, так как она является базой для создания оптового рынка мощности и электроэнергии в России, который позволит в перспективе повысить конкуренцию производителей электроэнергии и снизить стоимость электроэнергии для потребителей.
На рассматриваемую перспективу высшим классом напряжения для сетей переменного тока останется 1150 кВ. Сеть 750 кВ будет развиваться в европейской части ЕЭС для повышения надежности выдачи мощности АЭС в ОЭС Северо-Запада и Центра, а также при Необходимости для усиления межсистемных связей России с Беларусью и Украиной.
Сети 500 кВ будут использованы для присоединения ОЭС Востока к ЕЭС России, усиления основных связей в ОЭС Северного Кавказа, Центра, Средней Волги, Урала, Сибири, Востока, а также для развития межсистемных связей между отдельными ОЭС.
Сеть 330 кВ продолжает выполнять системообразующие функции в ряде энергосистем и ОЭС европейской части России и обеспечивать, выдачу мощности крупных электростанций. В дальнейшем, по мере развития сети 750 кВ, к сети 330 кВ перейдут распределительные функции.
В период до 2000 г. развитие основной электрической сети связано, в первую очередь, с обеспечением энергетической независимости отдельных регионов России (энергосистем Псковской и Омской обл.), обеспечением надежной выдачи мощности электростанций и надежного электроснабжения потребителей, обеспечения экспорта электроэнергии в Финляндию.
В этот период рекомендуется сооружение основных электросетевых объектов, по которым имеются строительные или проектные заделы.
В период 2001-2010 гг. для усиления межсистемных связей в соответствии с требованиями к их пропускной способности предлагается:
создание прямой сильной электрической связи между восточной и европейской частями ЕЭС России путем сооружения линий электропередачи 500 и 1150 кВ, проходящих по территории России. Кроме сокращения потребности в генерирующей мощности и экономии затрат на топливо, они укрепят сетевую структуру ЕЭС, оказавшуюся в значительной мере нарушенной вследствие получения политической независимости Казахстаном. Сооружение первого участка ВЛ 1150 кВ Сибирь - Урал предлагается по трассе Алтай - Карасук - Омск - Курган - Челябинск;
усиление межсистемного транзита 500 кВ ОЭС Средней Волги - ОЭС Центра (Волгоградская энергосистема) - ОЭС Северного Кавказа (строительство ВЛ Балаковская АЭС - Курдюм - Фролово - Шахты), который позволит повысить надежность электроснабжения потребителей региона Северного Кавказа и создать основу для транспорта электроэнергии из региона Поволжья в страны Черноморского региона;
усиление системообразующих связей 500 кВ между ОЭС Урала и Средней Волги (за счет строительства ВЛ 500 кВ Северная - Вятка и Газовая - Преображенская - Красноармейская) с целью повышения пропускной способности межсистемного сечения и обеспечения сокращения за трат на ввод генерирующей мощности;
сооружение ВЛ 500 кВ Чита - Могоча - Зейская ГЭС, которая позволит увеличить обмены мощностью и электроэнергией между ОЭС Сибири и ОЭС Востока.
Для обеспечения надежного и устойчивого функционирования ЕЭС России объемы ввода электросетевых объектов 330 кВ и выше в период до 2010 г должны составить не менее 12-20 тыс. км линий электропередачи и 47,5-80 тыс. MB A мощности подстанций в зависимости от рассматриваемых вариантов.
При этом необходимые объемы капитальных вложений по вариантам развития ЕЭС России на период до 2010 г составят от 100 до 180 млрд. дол. США.
Важнейшее значение для развития электроэнергетики России имеет расширение интеграции ЕЭС России с энергосистемами зарубежных стран. В период до 2010 г. предполагается значительное увеличение экспорта электроэнергии.
В страны СНГ и Балтии передача электроэнергии может быть Значительно увеличена за счет использования пропускной способности существующих межгосударственных связен, которая составляет свыше 8 млн. кВт, что позволяет увеличить экспорт электроэнергии в 2,5-3 раза без дополнительного сетевого строительства.
Особый интерес для России в части возможного увеличения экспорта электроэнергии представляют северные страны, входящие в объединение NORDEL, с которыми Россия граничит непосредственно, и страны Центральной и Восточной Европы, входящие в объединение CENTREL, а также Болгария и Румыния, в которые до 1991 г. поставлялась электроэнергия в больших объемах из России, Украины и Молдовы и с которыми сохранились электрические связи 750-400-220 кВ.
В Финляндии в период до 2010 г. планируется достаточно большой рост электропотребления (30 млрд. кВт-ч за 15 лет), часть которого Должна покрываться импортом электроэнергии. Увеличение передачи из России может быть обеспечено при расширении вставки постоянного тока (ВПТ) в Выборге 2X355 МВт и сооружении новой связи 330/400 кВ с ВПТ 600 МВт Колэнерго - Финляндия. Всего в сторону Финляндии может передаваться от 6,0 млрд. кВт ч. Возможна передача части этой энергии транзитом в Швецию, в которой может возникнуть потребность импорта электроэнергии при выводе из эксплуатации АЭС.
В Норвегию до 2005 г. возможно увеличение экспорта до 0,3 млрд. кВт-ч от генераторов Борисоглебской ГЭС. В период до 2010 г может рассматриваться сооружение передачи 330/400 кВ Мурманск - Киркенесс с ВПТ в Киркенессе мощностью 200 -250 МВт и экспортом в Норвегию до 1,0 млрд. кВт-ч.
В страны Центральной и Восточной Европы; Польшу, Чехию, Словакию, Венгрию, Румынию, Болгарию - экспорт электроэнергии из России возможен только транзитом через электрические сети Украины и Молдовы с использованием существующих связей 750 - 400 - 220 кВ. Совместная работа всех перечисленных энергосистем может быть восстановлена при переходе на синхронную работу объединений UCPTE - CENTREL - ОЭС СНГ - ЕЭС России или при сооружении В1П на связях ОЭС Украины с энергосистемами соседних стран. Переход к синхронной работе потребует достаточно продолжительного времени, поэтому на первом этапе может рассматриваться установка одной - двух ВПТ мощностью по 600 МВт на ПС 750 кВ Западно- Украинская, Жешув (Польша) или Альбертирша (Венгрия). По расчетам на уровне 2005 г. возможна передача из России до западных границ Украины 1000 - 1200 МВт с одновременной передачей па Украину 800 - 1200 МВт. При необходимости увеличения потоков мощности потребуется усиление сетей на Украине. Экспорт электроэнергии в страны Центральной и Восточной Европы может составить от 2,0 до 6 млрд. кВт ч.
В страны Западной Европы, например Германию и Австрию, экспорт электроэнергии возможен через ОЭС Балтии, Беларуси и Украины и энергосистемы стран CENTREL. На северо-западе ОЭС Балтии и Беларуси не имеют тесных связей с западными странами.
В плане решения этой проблемы ведутся переговоры по созданию транзита Россия - Беларусь - Польша. Интернациональный коллектив специалистов России, Германии, Беларуси, Польши и стран Балтии изучает технико-экономические аспекты создания многоподстаицион- ной передачи постоянного тока ± 500 кВ Россия - Беларусь - Литва - Калининград - Польша - Германия (VEAG и PreussenEleklra) протяженностью около 2000 км. Пропускная способность передачи на первом этапе должна составить 2000 и на втором - 4000 МВт Начальную подстанцию в России намечено разместить а районе Смоленской ГРЭС. Предполагается сооружение первой очереди к 2010 г. с передачей из России в европейские страны до 10,0 млрд. кВт-ч,
В страны Ближнего Востока - Турцию, Иран экспорт электроэнергии из России возможен через энергосистемы Закавказских стран. При усилении связи с Закавказьем, с сооружением на уровне 2005 г. ВЛ 500 кВ Сочи - Сухуми, в Турцию может передаваться до 3 млрд. кВт-ч. Может также рассматриваться сооружение подводной кабельной линии через Черное море Джубга - Самсун протяженностью 360 км напряжением ±400-600 кВ с передачей 1000 МВт и 5,0-6,0 млрд. кВт-ч. Передача в Иран может осуществляться в небольших количествах - 0,2-0,3 млрд. кВт-ч через Азербайджан. Ключевым звеном в этой проблеме является восстановление полноценной параллельной работы ЕЭС России и ОЭС Закавказья на основе обеспечения надежности работы существующей горной ВЛ 500 кВ Центральная - Ингури ГЭС и завершения строительства В Л 500 кВ, проходящей по Черноморскому побережью.
Из восточной части России возможен экспорт в страны Азии - Монголию, Китай, Северную и Южную Корею, Японию. В Китае в связи с устойчивым ростом экономики ряд районов является дефицитным по электроэнергии, что предполагает возможность экспорта из России. Однако до последнего времени передача в Китай осуществлялась только из Амурской энергосистемы в небольших объемах в рамках приграничной торговли. В настоящее время выполняется технико-экономическое обоснование сооружения передачи Братск - Пекин ±600 кВ протяженностью 2500 км (через Монголию) с передачей мощности 2500 МВт и электроэнергии 5,0-18,0 млрд. кВт-ч. Если учесть высокую стоимость такой передачи, значительные объемы работ, при своевременном решении спорных проблем она может быть введена в работу не ранее 2004 - 2005 гг. Из ОЭС Востока возможно дальнейшее развитие приграничной торговли с передачей электроэнергии от подстанций 220-110 кВ, расположенных в зоне Транссибирской железной дороги, или сооружение линий большой пропускной способности, например ВЛ 500 кВ Бурейская ГЭС - Харбин. Энергетический потенциал ОЭС Сибири и возможности его развития в ОЭС Востока позволяют рассматривать экспорт в Китай в достаточно широком диапазоне.
Япония не располагает собственными топливно-энергетическими ресурсами, а растущая потребность в электроэнергии позволяет рассматривать Японию в качестве потенциального импортера электроэнергии из России.
Возможные объемы экспорта электроэнергии из России на 2005- 2010 гг. могут составить соответственно 38 и 45 млрд. кВт-ч в вероятном, 43 и 90 млрд. кВт-ч - в максимальном варианте.
В вероятном варианте учитываются ограничения в топливообеспечении электростанций в ЕЭС России, ограниченность средств на сооружение новых межгосударственных связей, платежеспособность стран-импортеров.
Анализ надежности работы ЕЭС России подтверждает эффективность предусматриваемых мер по развитию основной системообразующей сети ЕЭС в период до 2010 г. и по обеспечению надежности параллельной работы энергосистем и надежности электроснабжения потребителей.
Оценка величины межсистемного эффекта при переходе от изолированной работы энергосистем к работе в составе ЕЭС России показала, что изоляция энергосистем друг от друга приносит огромный ущерб - увеличивается потребность в установленной мощности приблизительно на 7 ГВт, увеличиваются затраты на топливо на 82 млн., ежегодные издержки возрастают на 330 млн. дол. в год.
Переходя к экономической части работы, следует отметить, что полученные особенно на перспективу 2005 - 2010 гг. прогнозные показатели весьма условны и могут характеризовать в большей мере лишь общие закономерности и тенденции развития. Это связано с неопределенностью информации относительно общего экономического положения России в перспективе.
Расчет капитальных вложений производился в основном пообъектно, особенно в части задельных и новых электрических станций. Учитывались также объемы модернизации и реконструкции энергетических мощностей, линии Электропередачи, подстанции, тепловые сети и другие потребности, включая природоохранные мероприятия.
Наибольшая доля инвестиций в период до 2010 г. (порядка 70 %) приходится на ввод мощности электростанций.
Структура источников инвестиций рассмотрена в двух вариантах. Первый - инвестиции полностью покрываются за счет собственных средств электроэнергетики, прежде всего амортизации (с учетом будущей переоценки основных фондов) и прибыли. Однако анализ показал, что более приемлемым является второй вариант, когда собственные средства РАО и АОэнерго составляют около 60%. Остальная часть средств должна быть получена за счет сторонних источников.
Реализация намеченных в Схеме направлений развития ЕЭС России сдерживается ввиду отсутствия закрепленных на длительный период решений по источникам формирования инвестиционных средств в отрасли.
Схема предлагается в качестве технической основы для поэтапного решения проблем обеспечения функционирования и развития электроэнергетики России.
