Системный анализ текущего состояния и перспектив развития отечественной электроэнергетики

Глава II. Анализ проблем, существующих в электроэнергетике Российской Федерации

2.1 Проблемы электроэнергетики Российской Федерации

Современное состояние электроэнергетики России характеризуется рядом проблем системного характера:

- высоким уровнем физического и морального износа оборудования,

- низкой эффективностью использования топлива,

- неравномерностью роста энергопотребления по территории страны, которая ведет к недостатку активной мощности генерации и сетей электропередачи в ряде районов пиковых нагрузок[7].

Перечисленные проблемы явились следствием утраты электроэнергетикой своих системных преимуществ, в результате процесса реструктуризации отрасли, которая началась еще в 90-х годах и продолжается по настоящий момент.

По объему генерирующих мощностей и производства электроэнергии Россия занимает четвертое в мире место после США, Китая и Японии. Однако при этом как российская промышленность, так и население страны испытывают дефицит электроэнергии.

В качестве основных факторов, характеризующих дефицит электроэнергии в российской экономике можно выделить:

- высокий уровень тарифов на электроэнергию,

- недостаток генерирующих мощностей в период пиковых нагрузок и отказы от подключения новых потребителей.

Доля удовлетворенных заявок на техническое присоединение к сетям постоянно снижается: 32% - в 2004 г., 21% - в 2005 г., 16% - в 2006 г.

Для того чтобы генерирующие мощности обеспечивали развитие электроэнергетики России и справлялись с максимум нагрузки в пиковый период, необходим темп роста генерирующих мощностей не меньше прироста энергопотребления в стране.

Но реалии таковы, что с 1999 года наблюдается опережающий рост энергопотребления по сравнению с приростом мощностей. Таким образом, темпы ввода новых мощностей крайне низки и в настоящее время не могут обеспечить потребности экономики.

Следствием низкого коэффициента обновления основных фондов в электроэнергетической отрасли в последние годы является старение основного оборудования электростанций в стране.

Пик ввода мощностей приходится на 1971-1980 гг., тогда было введено 31,4% от всей установленной мощности по России. Средний возраст оборудования электростанций России составляет более 30 лет[8].

Износ основных производственных фондов в российской электроэнергетике в последние годы прогрессировал весьма быстро: с 51,6% в 2000 г. до 59,8% в 2005 г[9]. За последние 15 лет в России было введено лишь 25,1 ГВт генерирующих мощностей, в то время как в США только за один 2005 год ввели 30 ГВт.

Рост уровня физического износа генерирующих мощностей в энергетике России обусловлен следующими факторами:

- недостаточным финансированием электроэнергетики Российской Федерацией;

- неэффективной моделью инвестиционного финансирования предприятий электроэнергетики: привлечение частных инвестиций для строительства и модернизации генерирующих мощностей сопряжено со значительными ограничениями, а реализуемые за счет собственных средств энергетических компаний и финансирования РАО «ЕЭС России» инвестиционные проекты зачастую недостаточно чувствительны к соотношению перспективного спроса и предложения электроэнергии и характеризуются низкой экономической эффективностью. По оценкам экспертов, резерв экономии средств при реализации инвестиционных проектов составляет от 15 до 30%;

- ограниченностью собственных финансовых средств, невозможностью привлечения значительных кредитных ресурсов энергетическими компаниями в рамках существующей в настоящее время структуры отрасли и модели регулирования тарифов на электроэнергию;

- неконкурентоспособностью по показателям эффективности и надежности продукции ряда предприятий энергетического машиностроения и электротехнической промышленности, а также недостаточным уровнем конкуренции на рынке инжиниринговых услуг;

- сравнительно низким уровнем цен на энергоресурсы, в первую очередь природный газ, доля которого в структуре используемого тепловыми электростанциями топлива составляет более 70%, в результате чего техническое перевооружение генерирующих мощностей характеризуется меньшей привлекательностью по сравнению с продлением срока эксплуатации, способствующим увеличению затрат на топливо и ремонт.

Проблема физического износа генерирующих мощностей усугубляется высоким уровнем их морального износа. Генерирующие мощности в России в основном представляют собой электростанции с паросиловым циклом, КПД которых на 40-45% ниже парогазовых или газотурбинных электростанций, используемых в большинстве развитых стран (рис.2.1).

Нарастание объемов изношенного оборудования и отсутствие возможности его восстановления вводят электроэнергетику в зону повышенного риска технологических отказов и аварий оборудования.

Рисунок 2.1. Эффективность работы российских ТЭС по сравнению с зарубежными аналогами

Опережающий рост потребления электроэнергии в России требует активизации энергосбережения и масштабного ввода новых генерирующих мощностей[10].

Автоматизация технологических процессов на подстанциях осуществлена в незна­чительном объеме, а АСУ ТП, как система, на 1% по отношению ко всем подстанциям, по­этому схемы организации эксплуатации ориентированы, прежде всего, на круглосуточное пребывание на них обслуживающего (оперативного) персонала.

Замена устаревших уст­ройств РЗиА на современные микропроцессорные устройства составляют незначительное количество (не более 3%).

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 ФЗ «О единстве измерений».

Значительны колебания уровня напряжения, поскольку средства регулирования на­пряжения в распределительных сетях недостаточно эффективны, недостаточно средств ре­гулирования реактивной мощности в системообразующих и распределительных сетях. Большинство трансформаторов не имеет систем автоматического регулирования РПН.

Высокие темпы роста потребления, превышающие темпы ввода генерирующих мощностей, наряду с отставанием развития электрических сетей, приводят к снижению, как системной надежности, так и надежности энергоснабжения потребителей.

Свертывание в 90-х годах программ разработки и освоения новых технологий про­изводства, транспорта и распределения электрической и тепловой энергии вызвало расту­щее отставание технического уровня российской электроэнергетики от уровня, достигну­того промышленно развитыми странами.

Низкая эффективность отечественной электро­энергетики оказывает негативное влияние на конкурентоспособность экономики страны в целом, создает избыточную нагрузку на топливные отрасли, ведет к росту цен на электро­энергию для промышленных потребителей и населения.

С разделением АО-энерго и необходимостью ускоренного решения задач развития остро стоят вопросы регламентации технических условий присоединения, создания систе­мы планирования развития, обновления нормативной базы проектирования, стандартиза­ции надежности.

Очевидна необходимость развития электроэнергетики темпами, опережающими рост спроса с учетом региональной специфики и роста городов, координации с планами развития территорий, повышения надежности и качества энергоснабжения в целом.

Несмотря на значительный потенциал экономии электроэнергии, только за счет этого решить проблему дефицита генерирующих мощностей не представляется возможным.

Опережающий рост потребления электроэнергии требует быстрого и масштабного ввода новых генерирующих мощностей[11]. Форсированное строительство энергетических объектов может иметь своим результатом проявление мультипликативного эффекта в развитии экономики и оценочно может дать прирост ВВП по 0,4% в год.

Несомненно, также благотворно повлияет на темпы роста национальной экономики и возобновление долгосрочного планирования на федеральном и региональных уровнях в электроэнергетической отрасли за счет того, что у инвесторов появится возможность рассчитывать реализацию масштабных проектов на много лет вперед.

Таким образом, решение системных проблем электроэнергетики может явиться действенным фактором в процессе повышения эффективности других отраслей народного хозяйства.

2.2 Основные задачи, направленные на решение проблем в электроэнергетике Российской Федерации

Основными задачами в электроэнергетике Российской Федерации на этот период относятся:

-Разработка и создание новой техники и технологий для решения крупномасштаб­ных программных задач развития электроэнергетики, обеспечивающих надёжную работу ЕЭС России, сбалансированную по регионам страны структуру высокоэффективных, эко­логически чистых генерирующих мощностей тепловой, гидравлической, атомной энерге­тики и возобновляемых источников энергии.

-Преодоление тенденции физического и морального старения основных фондов и полный вывод к концу периода устаревшего оборудования в условиях увеличения ввода новых генерирующих мощностей, масштабов работ по реконструкции и техническому пе­ревооружению действующих электростанций на основе применения передовых техноло­гий ^технических решений.

-Снижение удельного расхода первичных энергоресурсов в теплоэнергетике за счет широкого применения новейших высокоэффективных технологий при производстве элек­троэнергии и тепла на газе и твёрдом топливе.

-Повышение эффективности топливоиспользования за счёт увеличения выработки электроэнергии на тепловом потреблении и создание в связи с этим необходимой норма­тивно-правовой базы, способствующей ускорению развития комбинированной выработки электроэнергии и тепла.

-Ускорение создания новых высокоэффективных экологически чистых технологий производства электрической и тепловой энергии на твёрдом топливе, увеличение доли уг­ля в топливном балансе электроэнергетики и создание тем самым условий для преимуще­ственного эффективного использования природного газа на ПГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭЦ для электро- и теплоснабжения населения и экономики.

-Повышение надёжности, живучести, управляемости и эффективности систем цен­трализованного теплоснабжения на основе оптимизации схем тепловых сетей, полной к концу периода замены устаревших теплопроводов на прогрессивные конструкции, рацио­нального сочетания источников тепла на органическом топливе и возобновляемых источ­ников, в том числе тепловых насосов, резервирования, внедрения современных систем управления и связи.

-Развитие систем децентрализованного и локального электро- и теплоснабжения на основе использования возобновляемых источников энергии, топливных элементов, сол­нечных нагревателей, тепловых насосов, высокоавтоматизированного прямого электро­отопления с аккумулированием тепла и других источников.

-Развитие электрических связей ЕЭС на переменном и постоянном токе, позво­ляющих обеспечить устойчивую параллельную работу всех основных регионов ЕЭС Рос­сии, в том числе Европейской и Сибирской её частей, и их интеграцию с другими энерго-бъединениями на Евразийском континенте.

-Обеспечение надежной выдачи мощности электрических станций в сеть и созда­ние условий для присоединения к электрической сети участников оптового и розничного рынка на условиях недискриминационного доступа при обеспечении надежности электро­снабжения и качества электроэнергии у потребителей.

-Создание технологической инфраструктуры, способствующей эффективному функционированию конкурентного рынка электроэнергии внутри РФ и обеспечивающей интеграцию в международные рынки электроэнергии.

-Совершенствование технологий эксплуатации, технического обслуживания и ре­монта электростанций, тепловых и электрических сетей, зданий и сооружений.

-Развитие оперативно-диспетчерского управления и технологической инфраструк­туры рынка в целом.

-Повышение технического уровня электроэнергетики на основе создания и широко­го применения в электрических сетях и на электростанциях сверхпроводникового обору­дования, современных и перспективных отечественных и зарубежных силовых полупро­водниковых приборов, микропроцессорной и вычислительной техники.

-Повышение надежности и управляемости ЕЭС посредством использования новой высокоэффективной техники и технологий при новом строительстве, техническом пере­вооружении и реконструкции объектов генерации, электросетевых объектов, создания пи­ковых мощностей и высокоманевренных энергоблоков, создания экономически обосно­ванного резерва мощностей, развития оперативно-диспетчерского управления и техноло­гической инфраструктуры рынка в целом.

-Создание техники и технологий для повсеместного, особенно в мегаполисах и крупных городах, осуществления эффективных энергосберегающих мероприятий, включая использование возобновляемых источников энергии, снижение потерь электроэнергии в электрических и тепла в тепловых сетях. Создание условий для последовательного пере­хода к концу периода экономики страны на энергосберегающий путь развития.

-Развитие информационной и телекоммуникационной инфраструктуры и центра­лизованного технологического управления.