Предложения по созданию целостной системы управления функционированием и развитием электроэнергетики России

Page 1

Page 2

акцент

Предложения по созданию
целостной системы управления
функционированием и развитием
электроэнергетики России

Есяков

первый заместитель

председателя Комитета

ГД по энергетике ФС РФ

Сигов

д.ф.-м.н., академик РАН,

профессор, президент

ФГБОУ ВО РТУ МИРЭА

Воропай

д.т.н., профессор,

член-корреспондент РАН,

научный руководитель

ИСЭМ СО РАН

Варфоломеев

д.х.н., профессор,

член-корреспондент РАН,

научный руководитель

ИБФХ РАН

Стенников

д.т.н., член-корреспондент

РАН, директор ИСЭМ

СО РАН

Редько

д.т.н., профессор

заместитель генерального

директора АО «ЭНИН»

Баринов

д.т.н., старший научный

сотрудник, заведующий

отделением АО «ЭНИН»

Матюхин

д.т.н., директор НИИЦ

ФГБОУ ВО РТУ МИРЭА

настоящее время в электроэнергетике многих стран

мира происходят значительные изменения, связанные

с трансформацией энергетических систем и имеющие

целью повысить доступность, надежность и эффектив-

ность электроснабжения потребителей.

Основными факторами, способствующими быстрой транс-

формации энергетических систем в мире, являются:

• стремление уменьшить экологические воздействия (включая

загрязнение воздуха, эмиссию СО

, использование воды),

в том числе достигнуть целей, установленных в Парижском

соглашении по климату (2015). При этом использование воз-

обновляемых источников энергии (ВИЭ) в сочетании с повы-

шением энергоэффективности рассматриваются основными

мерами достижения указанного решения по климату;

• расширение цифровизации и автоматизации энергетических

систем;

• значительное уменьшение стоимости технологий произ-

водства и потребления электроэнергии (включая ветровые

и солнечные электростанции, распределенную генерацию,

электротранспорт, системы управления спросом и накопле-

ния энергии);

• необходимость повысить надежность и эффективность ра-

боты энергетических систем в связи с возросшими требова-

ниями потребителей;

• расширение доступности энергии с использованием иннова-

ционных технологий;

• развитиие электрификации экономики.

Происходящие технологические изменения сопровождаются

созданием институциональной основы, определяющей регули-

рующие, технологические и экономические правила надежного

и эффективного развития и функционирования энергетических

систем в новых условиях. Иными словами, идет процесс созда-

ния целостной системы управления электроэнергетикой, соот-

ветствующей новому укладу энергетических систем.

СТАНОВЛЕНИЕ

РЕФОРМИРОВАНИЕ

НОВЫЕ

ПРОБЛЕМЫ

СИСТЕМЕ

УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКОЙ

К концу 80-х годов прошлого столетия был создан хорошо ор-

ганизованный и весьма эффективно работавший электроэнер-

гетический комплекс страны, высокая эффективность которого

была достигнута благодаря реализации ряда основополагаю-

щих стратегических направлений, к которым относились:

– формирование энергосистем, последующее объедине-

ние энергосистем на параллельную работу и создание

Настоящая

статья

имеет

целью

разработку

предложений

по

созданию

целост

ной

системы

управления

функционированием

развитием

электроэнергетики

условиях

идущих

стране

мире

процессов

трансформации

энергетических

систем

Page 3

уникального энергообъединения — Единой

энергосистемы страны, которая в конце 80-х го-

дов стала крупнейшим централизовано управ-

ляемым энергообъединением в мире;

– создание и ввод большого количества мощных

и высокоэффективных агрегатов тепловых,

гидравлических и атомных электростанций;

– создание высокоэффективной иерархической

системы планирования развития и управления

функционированием Единой энергосистемы,

развивающейся совместно с объектом управ-

ления как две части единого целого и позволя-

ющей решать весь комплекс задач, связанных

с ее оптимальным развитием и функциониро-

ванием, с использованием принципа оптималь-

ности при обеспечении требуемого уровня

надежности.

Это позволило значительно повысить эффек-

тивность работы электроэнергетического комплек-

са страны:

– удельный расход условного топлива на отпу-

щенную электроэнергию снизился с 590 г/кВт∙ч

в 1950 году до 325,8 г/кВт∙ч в 1990 году;

– удельный расход электроэнергии на собствен-

ные нужды электростанций в % от выработки

электроэнергии снизился с 6,55% в 1950 году до

4,43% в 1990 году;

– потери электроэнергии на ее транспорт по элек-

трическим сетям снизились с 8,78 % в 1950 году

до 8,65% в 1990 году;

– удельная численность персонала на 1 МВт уста-

новленной мощности снизилась с 11 человек

в 1950 году до 2,85 в 1990 году.

Несмотря на то, что требования в отношении

резервов мощности были ниже аналогичных тре-

бований в энергообъединениях западных стран,

благодаря хорошо организованному управлению

и широкому внедрению и использованию противо-

аварийной автоматики обеспечивалась высокая

надежность работы энергосистем и электроснаб-

жения потребителей. Не было крупных системных

аварий с погашением большого числа потребите-

лей, какие имели место в США и в других странах.

В результате проведенных в начале XXI века

реформ в электроэнергетике России централи-

зованная иерархическая система оптимально-

го управления функционированием и развитием

электроэнергетического комплекса страны (струк-

тура которой соответствовала государственному

устройству страны и основу которой составляли

вертикально-интегрированные энергоснабжающие

региональные энергокомпании (АО-энерго), отве-

чавшие за надежное и экономичное энергоснабже-

ние регионов) была заменена рыночной системой

управления с образованием большого числа новых

субъектов хозяйствования. Однако к настоящему

времени для новой структуры управления отрас-

лью не созданы эффективные механизмы совмест-

ной работы новых собственников и государствен-

ного управления, обеспечивающие оптимальное

развитие и функционирование электроэнергетиче-

ского комплекса страны как единого целого в новых

условиях.

Результатом этого стало снижение эффективности

функционирования отрасли, что характеризуется:

– существенным ростом установленной мощно-

сти электростанций при оставшемся на уровне

1990 года электропотреблении и, как следствие,

существенным ухудшением эффективности

использования установленной мощности элек-

тростанций;

– ухудшением эффективности использования

топлива на ТЭС;

– ростом удельной стоимости строительства

энергетических объектов;

– ростом численности персонала отрасли на еди-

ницу установленной мощности электростанций;

– ростом уровня потерь электроэнергии в элек-

трических сетях;

– значительным ростом средних тарифов на

электроэнергию для потребителей, рост кото-

рых с 2000 года превысил рост уровня инфля-

ции в 1,26 раза, в то время как мировая практика

регулирования тарифов на электроэнергию

предусматривает рост уровня тарифов не выше

роста уровня инфляции;

– ростом электросетевой составляющей тарифов

до 60%, в то время как в передовых странах она

составляет 40%;

– наличием существенных диспропорций в уста-

новлении цен на электросетевое строительство

и строительство электростанций, при которых

становится невыгодным сетевое строительство,

в том числе развитие межсистемных связей

в ЕЭС России;

– сокращением наиболее эффективного произ-

водства электроэнергии на ТЭЦ;

– потерей конкурентных преимуществ на внешних

рынках электроэнергии.

К дополнительным «узким местам» и проблемам

в современном состоянии электроэнергетики Рос-

сии следует отнести:

– отсутствие целостной системы стратегическо-

го планирования развития электроэнергетики

страны с учетом долгосрочной перспективы;

– отсутствие целевого видения и проектов долго-

срочного развития электроэнергетики России,

в том числе развития ВЛ высокого и сверхвы-

сокого напряжения постоянного и переменного

тока (в создании которых в 80-х годах прошлого

столетия СССР был впереди многих зарубежных

стран, которые получили значительное развитие

за последние годы, в том числе в странах БРИКС);

– отсутствие целостной нормативно-правовой

базы, которая должна учитывать идущие в стра-

не процессы увеличения разнообразия источ-

ников генерации и компонентов энергосистем,

включая развитие распределенной генерации

на базе ГТУ, дизельных, газопоршневых, ветро-

вых и солнечных электростанций, потребите-

лей-производителей электроэнергии, систем

управления спросом, накопителей энергии;

– отсутствие целостной системы планирования

и проведения научных исследований;

– отсутствие регулярного финансирования НИОКР

и создания инновационных технологий;

№

1 (52) 2019

Page 4

– наличие значительной доли морально

и физически устаревшего оборудова-

ния на электростанциях и в электриче-

ских сетях;

– отсутствие освоенных отечественных

современных инновационных техно-

логий и оборудования — мощных газо-

вых турбин, паросиловых технологий

на твердом топливе с суперсверхкри-

тическими параметрами пара, совре-

менной силовой электроники, систем

накопления энергии и др.;

– отставание в создании технологий

высокоинтегрированных гибких энер-

гетических систем, которые на совре-

менном этапе формируют основное

направление развития будущих энер-

гетических систем;

– при общем значительном избытке

генерирующих мощностей недостаточ-

ная мощность пиковых и полупиковых

генерирующих мощностей.

С учетом опыта реформирования

электроэнергетики в других странах мо-

жет быть предложен ряд мер по изменению суще-

ствующего положения. Прежде всего, необходимо

поставить задачу создания системы целостного

оптимального управления развитием и функцио-

нированием электроэнергетики страны как единого

целого.

Для ее решения необходимо:

• в качестве цели управления принять минимиза-

цию затрат на развитие и функционирование от-

расли при обеспечении требований надежности,

качества электроэнергии, экологии, энергетиче-

ской безопасности, других интересов государства

и потребителей;

• развить методы и информационно-программные

средства для получения оптимальных решений

по развитию и функционированию электроэнерге-

тического комплекса страны;

• создать единую систему технологических и ком-

мерческих правил и механизмов совместной

работы собственников электроэнергетических

объектов, обеспечивающих реализацию опти-

мальных решений при осуществлении соответ-

ствующего контроля со стороны государственных

органов власти;

• создать эффективную отраслевую систему стра-

тегического планирования с учетом долгосрочной

перспективы;

• создать государственную систему обеспечения

надежности работы электроэнергетического ком-

плекса страны и качества электрической энергии;

• создать систему планирования и проведения на-

учных исследований и разработки инновацион-

ных технологий, в том числе технологий гибких

высокоинтегрированных энергетических систем

с использованием автоматизации, роботизации,

информатизации, цифровизации отрасли.

Проблема повышения эффективности функцио-

нирования и развития российской электроэнергети-

ки обсуждалась на различных форумах и в печати,

в том числе на выездном заседании Секции Научно-

экспертного совета при рабочей группе Совета Феде-

рации 18 апреля 2018 года на площадке РСПП.

В работе заседания Секции приняли участие

представители законодательной и исполнительной

власти Российской Федерации, ведущие ученые Рос-

сийской академии наук, крупнейшие вузы, универси-

теты и академии, представители РСПП, отраслевых

НИИ, руководители промышленных предприятий

и энергетических компаний, союзов и ассоциаций.

По итогам выступлений и дискуссий на выезд-

ном заседании Секции в качестве первоочередных

практических мер по созданию целостной системы

управления функционированием и развитием элек-

троэнергетикой России был предложен ряд меропри-

ятий, в том числе:

1. Осуществить консолидацию электроэнергетиче-

ских активов и сформировать субъекты хозяй-

ствования, отвечающие за надежное и экономич-

ное энергоснабжение регионов и страны в целом.

Консолидация активов даст возможность со-

кратить затраты, связанные с неоправданным

ростом численности персонала в отрасли, вве-

сти внутриотраслевую оптимизацию между сек-

торами генерации, передачи и распределения

электроэнергии, устранить посредничество при

продаже электроэнергии и тепла, аккумулировать

российским энергокомпаниям средства, и создаст

основу для обеспечения технического перевоору-

жения отрасли на базе новых технологий и конку-

ренции с зарубежными энергокомпаниями.

2. Создать в электроэнергетике (в Минэнерго

России) независимую структуру (общий фонд

НИОКР) для планирования и проведения общеси-

стемных исследований по разработке стратегий

и программ развития и модернизации электро-

энергетики как единого целого, обеспечения опти-

Выездное

заседание

секции

Повышение

энергоэффективности

производства

передачи

распределения

электрической

энергии

НЭС

при

рабочей

группе

Совета

Федерации

Российском

союзе

про

мышленников

предпринимателей

АКЦЕНТ

Page 5

мального функционирования отрасли, разработки

единой технической политики в отрасли, новых

прорывных технологий.

3. Возобновить разработку стратегий, программ,

проектов долгосрочного развития электроэнерге-

тики России на период 25–30 лет.

4. Снять законодательный запрет с электросетевых

компаний иметь на своем балансе электростан-

ции распределенной генерации и ВИЭ. Внести

соответствующие правки в ФЗ «Об электроэнер-

гетике».

5. Разработать и утвердить скорректированные

Концепцию, Положения, Правила и необходимую

нормативно-правовую базу единого розничного

рынка электрической и тепловой энергии (мощно-

сти) с участием всех типов когенеративных энер-

гоустановок и электростанций.

6. Внедрить систему нормирования затрат во всех

видах энергетической деятельности: на проект-

ные, строительные, ремонтные работы и услуги

по присоединению потребителей к электрическим

и тепловым сетям; на оплату труда от рядовых

сотрудников до топ-менеджеров энергокомпаний;

на премирование персонала за результаты труда.

7. Установить налоговые льготы, уменьшить кредит-

ные ставки для предприятий и организаций, вы-

пускающих и внедряющих новую и энергосбере-

гающую технику и технологии.

8. С целью повышения престижа инженерного тру-

да в электроэнергетике, качества подготовки

инженеров-энергетиков, соответствующих со-

временным требованиям инновационного раз-

вития отрасли, реализовать комплекс мероприя-

тий по обновлению учебных планов и программ,

учебных и методических пособий; переоснаще-

нию профильных кафедр вузов современными

учебно-лабораторными стендами; привлечению

ведущих специалистов из научных, проектных

и эксплуатационных организаций для проведе-

ния занятий, стажировок и повышения квалифи-

кации; обеспечению прохождения преддиплом-

ной практики на ведущих электроэнергетических

предприятиях. Добиться перестройки двухсту-

пенчатой «Болонской модели» высшего техни-

ческого образования для нужд электроэнергети-

ки с переходом от бакалавриата в магистратуру

не только для научной и преподавательской ра-

боты, но и к инженерному образованию, считая

при этом, что инженер — это квалификация, а не

должность.

9. Устранить имеющиеся диспропорции в затратах

на строительство генерирующих и электросете-

вых объектов, обеспечить сокращение числа не-

достаточно обоснованных вводимых объектов,

большого числа территориальных сетевых ор-

ганизаций (ТСО) и др. Максимально применять

типовые проекты в строительстве генерирующих

мощностей и электросетевых объектов по иннова-

ционным технологиям и использовать как эталон-

ные наилучшие с точки зрения затрат и качества

проекты строительства электроэнергетических

объектов, реализованные в мире.

10. В максимальной степени использовать принцип

когенерации (выработку электроэнергии на те-

пловом потреблении), что приведет к существен-

ному увеличению эффективности производства

электроэнергии и снижению тарифов на электро-

энергию.

11. Создать механизмы, стимулирующие развитие

ГТУ для покрытия пиковых и полупиковых нагру-

зок и систем управления спросом с целью увели-

чения числа часов использования высокоэффек-

тивного оборудования тепловых электростанций.

С этой целью ввести оплату мощности, связанной

с обеспечением требуемых пиковых нагрузок,

определяемых с использованием вероятностных

индексов надежности LOLP или LOLE, как это

сделано за рубежом.

12. Для ограничения роста тарифов на электроэнер-

гию обеспечить режим регулирования RPI–X в це-

лом для системы производства, передачи, рас-

пределения и потребления электроэнергии.

13. Создать механизмы для разработки и внедрения

новых технологий в электроэнергетике, в том

числе:

– на базе солнечных аэрокосмических энергети-

ческих комплексов с СВЧ и лазерными маги-

стралями передачи энергии, которые могут

обеспечить энергетическую безопасность

и надежное энергоснабжение на отдаленных

и труднодоступных территориях Сибири,

Севера и Дальнего Востока, не охваченных

централизованным энергоснабжением;

– на базе многофункциональных энерготехноло-

гических комплексов (МЭК), которые являются

основой автономных систем энергоснабжения,

и которые используют все многообразие мест-

ных энергетических ресурсов.

– на базе многофункционального энергобиотех-

нологического комплекса (биоМЭК), который

позволит принципиально новым способом

получить энергию и продукты питания на осно-

ве фитотронных технологий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В условиях происходящих в мире процессов транс-

формации энергетических систем актуальным для

нашей страны является решение следующих задач:

• определение ключевых направлений и целевого

видения развития электроэнергетического ком-

плекса страны с учетом долгосрочной перспек-

тивы (на период до 2050 года) подобно тому, как

это было сделано комиссиями, возглавлявши-

мися Г.М. Кржижановским при разработке плана

ГОЭЛРО и определении плана перспективных ис-

следований по проблеме создания ЕЭС страны

в 1957 году;

• создание институциональной основы, а в целом —

целостной системы управления, определяющей

регулирующие, технологические и экономические

правила оптимального развития и функциониро-

вания электроэнергетического комплекса страны

в условиях идущих в стране и мире процессов

трансформации энергетических систем.

№

1 (52) 2019

Оригинал статьи: Предложения по созданию целостной системы управления функционированием и развитием электроэнергетики России

Читать онлайн

Настоящая статья имеет целью разработку предложений по созданию целостной системы управления функционированием и развитием электроэнергетики в условиях идущих в стране и мире процессов трансформации энергетических систем.