logo
Общая Энергетика - Учебное Пособие [2009]

Единая энергетическая система России

Развитие принципа централизации энергоснабжения и, прежде всего, электроснабжения, логически при­вело сначала к образованию нескольких десятков районных энергетических систем (РЭС) – Мосэнерго, Челябэнерго, Пермэнерго и др., затем к объединению их в региональные энергосистемы, а именно – к созданию 7 объединенных энергосистем (ОЭС) Центра, Урала, Сибири, Северо–Запада, Средней Волги, Северного Кавказа, Востока. В дальнейшем процесс централизации энергоснабжения органически привел к созданию единой энергосистемы (ЕЭС) России. Лишь одна ОЭС Востока в настоящее время формально не входит в состав ЕЭС РФ. В составе ОЭС Востока параллельно работают три РЭС: Амурская, Хабаровская и Дальневосточная. Еще семь РЭС (Камчатская, Сахалинская, Магаданская, Якутская, Мангышлакская, Калининградская и Норильская) работают изолированно. На сегодняшний день в составе ЕЭС России 64 РЭС. Всего же на территории России насчитывается 74 РЭС.

К слову сказать, до 1991 года успешно функционировала ЕЭС СССР, которая охватывала практически всю обжитую территорию 15–ти республик. С помощью ЕЭС была решена важнейшая политико–экономическая задача – страна была объединена в единое экономическое пространство. Однако распад СССР привел к разделу электроэнергетической собственности между новыми государствами и к коренному изменению структуры управления энергетикой. В условиях кризиса энергетики России в декабре 1992 года ряд наиболее мощных и рентабельных предприятий энергетики были включены в состав РАО «ЕЭС России». Это 20 тепловых электростанций с установленной мощностью более 1000 МВт каждая с суммарной мощностью 42 ГВт, 15 гидроэлектростанций с установленной мощностью более 300 МВт с суммарной установленной мощностью 26 ГВт, 134 трансформаторных подстанции напряжением 220 кВ и выше с суммарной установленной мощностью трансформаторного оборудования 114,8 ГВА, системообразующие линии электропередачи напряжением 330 кВ и выше общей протяженностью около 57 тыс. км. и др.

В рамках реформы электроэнергетики России и в целях выполнения решений Правления РАО «ЕЭС России» 17 июня 2002 г. было зарегистрировано ОАО «Системный оператор – Центральное диспетчерское управление ЕЭС» («СО ЦДУ»). Системный оператор стал первым институтом отечественного рынка электроэнергии. В середине 2008 г. РАО «ЕЭС России» было, по сути, расформировано как выполнившее свою задачу первоначальной реорганизации энергетики в условиях становления рыночной экономики. Создание в начале 2000–х годов оптовых рынков купли/продажи энергии и мощности о (ФОРЭМ, НОРЭМ и др.), образование различных схем торговли энергией, в частности ЭНЕРГОПУЛ, явилось закономерным процессом в условиях формирующихся рыночных отношений.

Вместо бывшей ЕЭС СССР ныне функционируют следующие энергетические системы:

Кроме того, на территории бывшего СССР работает ОЭС Средней Азии, объединяющая РЭС Киргизии, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана.

В целом ЕЭС России представляет собой развивающийся комплекс электростанций и сетей, объединенных общим технологическим циклом производства, передачи и распределения электрической энергии с единым оперативно–диспетчерским управлением.

С точки зрения состава электростанций, объединенных в ЕЭС, российская энергетика сегодня – это порядка 600 тепловых, 100 гидравлических и 9 атомных электростанций. Функционируют несколько автономных электростанций малой энергетики, содержащих газотурбинные, дизельные электростанции. Работают также электростанции, использующие в качестве первичного источника энергии гидравлическую энергию малых рек, солнечную, ветровую, гидротермальную, приливную энергию, но доля производимой ими энергии очень мала по сравнению с тепловыми, атомными и гидравлическими станциями (не превышает 1% от суммарно вырабатываемой энергии в РФ).

Основную часть мощности энергосистемы России (70–80%) составляют тепловые электростанции (ТЭС). Мощности гидравлических (ГЭС) и атомных (АЭС) электростанций по разным оценкам составляют от 10 до 15 % от мощности всей ЕЭС. В Сибири, богатой водными ресурсами, мощность ГЭС достигает 50% от установленной мощности электростанций региона.

Характерной особенностью ЕЭС России является высокая концентрация мощностей на электростанциях. На ТЭС эксплуатируются энергоблоки единичной мощностью до 1200 МВт, на АЭС работают реакторы максимальной электрической мощностью 1000 МВт. Установленная мощность отдельных электростанций достигает 4,0 ГВт на АЭС, 4,8 ГВт на ТЭС и 6,4 ГВт на ГЭС. Суммарная установленная мощность всех электростанций ЕЭС России составляет порядка 200 ГВт. При этом суммарная годовая выработка электроэнергии в последние годы составляет 850–950 млрд. кВт∙ч. Количество выработанной электроэнергии на душу населения в 2000 году составило около 6800 кВт ∙ ч, что соответствует электропотреблению на душу населения в ведущих странах Западной Европы, но почти вдвое ниже, чем в США и Канаде [15,17]. В этом же году в России потребителям было отпущено около 600 млн. Гкал теплоты.

Объединение ЭС на параллельную работу осуществляется по межсистемным электрическим сетям высокого напряжения. В сетях высокого напряжения ЕЭС России исторически сложились две системы номинальных напряжений: 150–330–750 кВ в западных и частично в центральных районах, 110–220–500–1150 кВ в центральных и восточных районах. Эксплуатацией линий электропередач напряжением 330, 500, 750 и 1150 кВ, образующих основную (системообразующую) сеть ЕЭС России, занимаются территориальные подразделения межсистемных электрических сетей (МЭС). Сети напряжением от 220 до 1150 кВ объединяют на параллельную работу. Заметим, что межсистемная связь 500–1150 кВ между Уралом и Сибирью проходит по территории Казахстана. Через вставку постоянного тока ЕЭС России связана с энергетической системой Финляндии, входящей в объединение энергетических систем северных стран Европы (NORDEL).

Оперативно–диспетчерское управление ЕЭС России осуществляется с помощью иерархической четырехуровневой автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ). Она включает в себя: центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС, расположенное в г. Москве; 7 территориальных объединенных диспетчерских управлений (ОДУ); 74 центральных диспетчерских службы (ЦДС) при районных АО–энерго; около 280 диспетчерских пунктов электросетевых предприятий и районов и более 500 пунктов управления электростанциями (нижний уровень управления).

Следует отметить, что оперативно–диспетчерское управление ЕЭС России осложнено тем, что имеет место жесткое взаимодействие в едином производственном процессе большого количества энергетических объектов, размещенных на очень большой территории при непрерывном процессе производства, распределения и потребления электроэнергии. Кроме того, в такой большой стране имеет место существенная неравномерность суточных, сезонных, территориальных графиков электрических и тепловых нагрузок. Более того, ряд ОЭС и РЭС России связаны с основной частью ЕЭС через электрические сети, не входящих в состав ЕЭС России, в частности, через сети Казахстана.