Главная Бухгалтерия и кадры Структура энергосистем российской федерации. Административно-хозяйственное управление ЕЭС. Перспективы развития ЕЭС

Структура энергосистем российской федерации. Административно-хозяйственное управление ЕЭС. Перспективы развития ЕЭС

Структура энергосистемы Российской Федерации.

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Структура энергосистемы Российской Федерации.
Рубрика (тематическая категория)	Финансы

Энергосистема – это группы электростанций разных типов, объединенные высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и управляемые из одного центра. Энергосистемы в электроэнергетике России объединяют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. В энергосистеме для каждой электростанции есть возможность выбрать наиболее экономичный режим работы. Причем если в составе энергосистемы высока доля ГЭС, то её маневренные возможности повышаются, а себестоимость электроэнергии относительно ниже; наоборот, в системе, объединяющей только ТЭС, они наиболее ограничены, а себестоимость электроэнергии выше.

Для более экономного использования потенциала электростанций России создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой входят более 700 крупных электростанций, на которых сосредоточено 84% мощности всех электростанций страны. Создание ЕЭС имеет экономические преимущества. Основная цель создания и развития Единои̌ энергетической системы России состоит в обеспечении надежного и экономичного электроснабжения потребителей на территории России с максимально возможной реализацией преимуществ параллельной работы энергосистем.

Объединение энергосистем в ЕЭС позволяет˸ обеспечить снижение необходимой суммарной установленной мощности электростанций за счёт совмещения максимумов нагрузки энергосистем, которые имеют разницу поясного времени и отличия в графиках нагрузки; сократить требуемую резервную мощность на электростанциях; осуществить наиболее рациональное использование располагаемых первичных энергоресурсов с учетом изменяющейся топливной конъюнктуры; удешевить энергетическое строительство; улучшить экологическую ситуацию.

Более 90 % производственного потенциала электроэнергетики России объединено в Единую энергетическую систему (ЕЭС), которая охватывает всю населенную территорию страны от западных границ до Дальнего Востока и является одной из крупнейших в мире централизованно управляемых энергосистем. Для изолированных энергосистем характерны ограничения системных связей с другими территориями, из которых возможны межрегиональные перетоки электроэнергии.

На 12 января 2013 года общая установленная мощность энергосистемы Российской Федерации составила 218 145,8 МВт. Установленная мощность парка действующих электростанций по типам генерации имеет следующую структуру˸ тепловые электростанции 68,4%, гидравлические – 20,4%, атомные – около 11 %.

В соответствии со схемой и программой развития единои̌ энергетической системы России на 2011 – 2017 годы вводы нового генерирующего оборудования электростанций ЕЭС России в 2011 – 2017 годах предусматриваются в объёме 50,05 млн КВт. В том числе на АЭС – 9,88 млн КВт, на ГЭС – 4,09 млн КВт, на ГАЭС – 0,98 млн КВт, на ТЭС – 34,44 млн КВт и на ВИЭ – 0,66 млн КВт.

Наиболее значительный объём вводов генерирующих объектов и оборудования до 2017 года планируется в ОЭС Центра (9,48млн КВт) и в ОЭС Урала (13,54млн КВт).

Основу системообразующих сетей Единои̌ энергетической системы России составляют линии электропередачи класса напряжения 220 кВ и выше (ЛЭП), и распределительные сети класса напряжения 110 кВ и ниже.

Структура энергосистемы Российской Федерации. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Структура энергосистемы Российской Федерации." 2015, 2017-2018.

ГОСТ 21027-75 дает следующее определение Единой энергосистемы :

Единая энергосистема - совокупность объединённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление

Место среди энергосистем Европы

Выделяют три крупных независимых энергообъединения в Европе - Северную (NORDEL), Западную (UCTE) и Восточную (ЕЭС/ОЭС) синхронные зоны (NORDEL и UCTE в июле 2009 года вошли в состав нового европейского объединения - ENTSO-E). Под ЕЭС/ОЭС понимается ЕЭС России в совокупности с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии.

Структура

ЕЭС России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением.

ЕЭС России включает в себя 69 энергосистем на территории 79 субъектов российской Федерации , работающих в составе шести работающих параллельно ОЭС:

и ОЭС Востока, работающей изолированно от ЕЭС России.

Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Белоруссии, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге).

Энергосистемы Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы образуют так называемое «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», работа которого координируется в рамках подписанного в 2001 году Соглашения о параллельной работе энергосистем БРЭЛЛ.

Ценовые зоны

По состоянию на июль 2012 года российская энергосистема разделена на две ценовые зоны: первая включает в себя европейские, уральские, южные и северо-западные территории России, вторая - Сибирь. В этих зонах, по сути, два отдельных энергорынка. Разделение историческое - они не соединены высоковольтными сетями. По той же причине ценовые зоны, в свою очередь, разделены на 27 зон свободного перетока. Внутри них нет ограничений по передаче энергии.

Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России

Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества :

снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;
сокращение потребности в установленной мощности электростанций на 10-12 ГВт;
оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива;
применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования;
поддержание высокого уровня надёжности и живучести энергетических объединений.

Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект.

История создания

В 1926 году в Московской энергосистеме была создана первая в стране центральная диспетчерская служба (ЦДС, в настоящее время ЦДС носят названия Региональных диспетчерских управлений и имеют статус филиалов ОАО «СО ЕЭС»).

К 1935 году в стране работало шесть энергосистем, в том числе Московская, Ленинградская, Донецкая и Днепровская. Первые энергосистемы были созданы на основе ЛЭП напряжения 110 кВ, за исключением Днепровской, в которой использовались линии напряжения 154 кВ, принятого для выдачи мощности Днепровской ГЭС.

В 1942 году для координации работы трех районных энергетических систем: Свердловской, Пермской и Челябинской было создано первое Объединённое диспетчерское управление - ОДУ Урала. В 1945 году было создано ОДУ Центра.

В начале 1950-х годов было начато строительство каскада гидроэлектростанций на Волге. В 1956 году объединение энергосистем Центра и Средней Волги линией электропередачи 400 кВ «Куйбышев - Москва», обеспечивавшей выдачу мощности Куйбышеской ГЭС, обозначило начало формирования Единой энергосистемы СССР. Последовавшее строительство ЛЭП 500 кВ от каскада Волжских ГЭС обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала и завершило первый этап создания Единой энергетической системы.

В июле 1962 году было подписано соглашение о создании в Праге Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) энергосистем Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, СССР, Румынии и Чехословакии. Это соглашение привело к созданию крупнейшей на планете энергосистемы «Мир» (установленная мощность электростанций более 400 ГВт).

В 1967 году на базе ОДУ Центра было создано Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС СССР, принявшее на себя также функции диспетчерского управления параллельной работой энергосистем ОЭС Центра.

В 1970 году к ЕЭС была присоединена ОЭС Закавказья, а в 1972 году - ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири.

В 1978 году ОЭС Сибири была присоединена к ЕЭС СССР.

К 1990 году в состав ЕЭС СССР входили 9 из 11 энергообъединений страны, охватывая 2/3 территории СССР, на которых проживало более 90 % населения.

В ноябре 1993 г. из-за большого дефицита мощности на Украине был осуществлён вынужденный переход на раздельную работу ЕЭС России и ОЭС Украины, что привело к раздельной работе ЕЭС России с остальными энергосистемами, входящими в состав энергосистемы «Мир». В дальнейшем параллельная работа энергосистем, входящих в состав «Мира», с центральным диспетчерским управлением в Праге не возобновлялась.

После распада СССР электрические связи между некоторыми энергообъединениями в составе ЕЭС России стали проходить по территории независимых государств и электроснабжение части регионов оказалось зависимым от этих государств (связи 500-1150 кВ между ОЭС Урала и Сибири, проходящие по территории Казахстана, связи ОЭС Юга и Центра, частично проходящие по территории Украины, связи ОЭС Северо-Запада с Калининградской энергосистемой, проходящие по территории стран Балтии).

В 1995 году ОДУ Центра выведено из состава ЦДУ ЕЭС России в качестве Дирекции оперативно-диспетчерского управления объединенной энергетической системы Центра «Центрэнерго» (филиал РАО «ЕЭС России»).

2012: Планы объединения 2-х энергосистем России

В июле 2012 года вице-премьер Правительства России Аркадий Дворкович поручил Минэнерго , Минэкономразвития , «Совету рынка», «Системному оператору» и ФСК проработать целесообразность строительства сетей для объединения первой и второй ценовых зон оптового энергорынка. Об этом говорится в протоколе правительственной комиссии по вопросам развития электроэнергетики, которую возглавляет Дворкович. Срок исполнения поручения в документе не указан .

Самый обсуждаемый вариант - линии электропередачи и подстанции, передающие энергию из Сибири через Казахстан на Урал и в центр, рассказали два источника, близких к комиссии. Строительством должна заняться ФСК .

Построить нужно около 2500 км сетевой инфраструктуры, подсчитал директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин. По его словам, стоимость строительства превысит $4 млрд. Плюс в случае объединения зон нужны будут новые электростанции совокупной мощностью 6 ГВт. Это обойдется еще примерно в $15 млрд, говорит Пикин. По данным из предыдущей генеральной схемы развития электроэнергетики (проект в итоге был исключен оттуда), строительство только 1500 км сетей обошлось бы в 300-350 млрд руб.

Объединение двух зон было бы выгодно потребителям европейской части России. В Сибири электроэнергии с избытком и она меньше стоит. Эту энергию можно будет поставлять в европейскую часть России, снижая общую цену, считает Пикин. Энергосистема станет устойчивее: колебаний мощности и потерь в сетях будет меньше, резервов - больше, добавил представитель «Системного оператора».

Объединение ценовых зон увеличит конкуренцию между генерирующими компаниями, отмечает начальник профильного управления Федеральной антимонопольной службы Виталий Королев. Следом должна снизиться и цена электричества, объяснил он. Королев считает, что в случае такого объединения впоследствии можно будет отменить «прайскэпы» - предельные уровни цен на мощность, которые сейчас есть на большей части территории России.

Идея правильная, отмечает глава «Совета рынка» Вячеслав Кравченко. Но из-за высоких затрат на проект можно не добиться главной цели - снижения стоимости электроэнергии в европейской части России и при этом получить рост цен в Сибири. Ведь тарифы ФСК неизбежно вырастут, указывает Кравченко. Председатель наблюдательного совета НП «Сообщество покупателей рынков электроэнергии» Александр Старченко советует в таком случае скорректировать инвестпрограмму ФСК, убрав из нее менее важные проекты. Аналитик «ВТБ капитала» Михаил Расстригин предлагает другой вариант. По его мнению, основную финансовую нагрузку по строительству новых сетей должно взять на себя государство, чтобы не пошатнуть деятельность ФСК этим «проектом века». Представитель ФСК сказал, что для начала нужно выполнить технико-экономическое обоснование проекта с оценкой его экономической эффективности.

Спешить с реализацией проекта чиновники не собираются. Сотрудник Минэкономразвития отмечает, что вопрос объединения зон напрямую увязан с инвестпрограммой ФСК. Поэтому, прежде чем принимать окончательное решение, нужно подсчитать стоимость проекта. Чиновник считает, что объединение зон - «вопрос не сегодняшнего дня», ведь «очевидно, что проект дорогой, а у ФСК есть ограничения по тарифам».

Административно-хозяйственное управление ЕЭС

До 1 июля 2008 года высшим уровнем в административно-хозяйственной структуре управления электроэнергетической отраслью являлось ОАО «РАО ЕЭС России ».

Диспетчерско-технологическое управление работой ЕЭС России осуществляет ОАО «СО ЕЭС ».

В постановлении Правительства Российской Федерации от 26.01.2006 № 41 были утверждены критерии отнесения к Единой национальной (общероссийской) электрической сети (ЕНЭС) магистральных линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства. Следует отметить, что в других нормативных документах аббревиатура ЕНЭС расшифровывается как «Единая национальная электрическая сеть», что является более правильным с технической точки зрения.

Большая часть производственных мощностей гидроэнергетики сосредоточена в руках компании «РусГидро ».

Эксплуатирующей организацией АЭС России является ОАО «Концерн Росэнергоатом» .

Реформирование электроэнергетики подразумевало создание в России оптового и розничных рынков электрической энергии. Деятельность по обеспечению функционирования коммерческой инфраструктуры оптового рынка, эффективной взаимосвязи оптового и розничных рынков, формированию благоприятных условий для привлечения инвестиций в электроэнергетику, организации на основе саморегулирования эффективной системы оптовой и розничной торговли электрической энергией и мощностью осуществляет некоммерческое партнёрство «Совет рынка». Деятельность по организации торговли на оптовом рынке, связанная с заключением и организацией исполнения сделок по обращению электрической энергии, мощности и иных объектов торговли, обращение которых допускается на оптовом рынке, осуществляет коммерческий оператор оптового рынка - ОАО «Администратор торговой системы оптового рынка электроэнергии» (ОАО «АТС»).

Особенности ЕЭС

ЕЭС России располагается на территории, охватывающей 8 часовых поясов. Необходимостью электроснабжения столь протяжённой территории обусловлено широкое применение дальних электропередач высокого и сверхвысокого напряжения. Системообразующая электрическая сеть ЕЭС (ЕНЭС) состоит из линий электропередачи напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. В электрических сетях большинства энергосистем России используется шкала напряжений 110-220 - 500-1150 кВ. В ОЭС Северо-Запада и частично в ОЭС Центра используется шкала напряжений 110-330 - 750 кВ. Наличие сетей напряжения 330 и 750 кВ в ОЭС Центра связано с тем, что сети указанных классов напряжения используются для выдачи мощности Калининской, Смоленской и Курской АЭС, расположенных на границе использования двух шкал напряжений. В ОЭС Северного Кавказа определённое распространение имеют сети напряжения 330 кВ.

Структура генерирующих мощностей

Две трети генерирующих мощностей приходится на тепловые электростанции. Около 55% мощностей ТЭС составляют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а 45% - конденсационные электростанции (КЭС). Мощность гидравлических (ГЭС), в том числе гидроаккумулирующих (ГАЭС) электростанций составляет 21% установленной мощности электростанций России. Мощность атомных электростанций составляет 11% установленной мощности электростанций страны.

Для ЕЭС России характерна высокая степень концентрации мощностей на электростанциях. На тепловых электростанциях эксплуатируются серийные энергоблоки единичной мощностью 500 и 800 МВт и один блок мощностью 1200 МВт на Костромской ГРЭС. Единичная мощность энергоблоков действующих АЭС достигает 1000 МВт.

Технические проблемы функционирования ЕЭС

Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к «запиранию» мощностей электрических станций . Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена ее территориальной распределённостью. Ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости.

Проводившиеся исследования выявили, что стабильность частоты в ЕЭС России ниже, чем в UCTE. Особенно большие отклонения частоты происходят весной и во второй половине ночи, что свидетельствует об отсутствии гибких средств регулирования частоты .

Перспективы развития ЕЭС

Развитие ЕЭС в обозримой перспективе описывается в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2020 года.

Системный оператор завершил работу над технико-экономическим обоснованием (ТЭО) объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE. Такое объединение означало бы создание самого большого в мире энергетического объединения, расположенного в 12 часовых поясах, суммарной установленной мощностью более 860 ГВт .

2 апреля 2009 года в Москве состоялась Международная отчётная конференция «Перспективы объединения энергосистем Восток-Запад (Результаты ТЭО синхронного объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE)» .

ТЭО показало, что «синхронное объединение энергосистем UCTE и ЕЭС/ОЭС возможно при условии проведения ряда технических, эксплуатационных и организационных мероприятий и создания необходимых правовых рамок, определённых исследованием. Поскольку выполнение этих условий, вероятно, потребует длительного времени, синхронное объединение должно рассматриваться как долгосрочная перспектива. Для построения совместной, крупнейшей в мире рыночной платформы для торговли электроэнергией между синхронными зонами UCTE и ЕЭС/ОЭС также может быть рассмотрено создание несинхронных связей, что, однако, требует проведения отдельных исследований заинтересованными сторонами» .

Фото подстанции 500 кВ. Открытое распределительное устройство.

Единая энергетическая система России (ЕЭС России) - совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

ГОСТ 21027-75 дает следующее определение Единой энергосистемы:

Единая энергосистема - совокупность объединённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление

ЕЭС России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В настоящее время ЕЭС России включает в себя 69 энергосистем на территории 79 субъектов российской Федерации, работающих в составе шести работающих параллельно ОЭС - ОЭС Центра, Юга, Северо-Запада, Средней Волги, Урала и Сибири и ОЭС Востока, работающей изолированно от ЕЭС России. Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Белоруссии, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге). Энергосистемы Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы образуют так называемое «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», работа которого координируется в рамках подписанного в 2001 году Соглашения о параллельной работе энергосистем БРЭЛЛ.

Системный оператор выделяет три крупных независимых энергообъединения в Европе - Северную (NORDEL), Западную (UCTE) и Восточную (ЕЭС/ОЭС) синхронные зоны (NORDEL и UCTE в июле 2009 года вошли в состав нового европейского объединения - ENTSO-E). Под ЕЭС/ОЭС понимается ЕЭС России в совокупности с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии.

Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России.

снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;
сокращение потребности в установленной мощности электростанций на 10-12 ГВт;
оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива;
применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования;
поддержание высокого уровня надёжности и отказоустойчивости энергетических объединений.

История создания

Принципы централизации выработки электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей на крупных районных электростанциях были заложены ещё при реализации плана ГОЭЛРО. Развитие электроэнергетики СССР в 1930-е годы характеризовалось началом формирования энергосистем. В 1926 году в Московской энергосистеме была создана первая в стране центральная диспетчерская служба (ЦДС, в настоящее время ЦДС носят названия Региональных диспетчерских управлений и имеют статус филиалов ОАО «СО ЕЭС»). К 1935 году в стране работало шесть энергосистем, в том числе Московская, Ленинградская, Донецкая и Днепровская. Первые энергосистемы были созданы на основе ЛЭП напряжения 110 кВ, за исключением Днепровской, в которой использовались линии напряжения 154 кВ, принятого для выдачи мощности Днепровской ГЭС.

В 1978 году ОЭС Сибири была присоединена к ЕЭС СССР.

К 1990 году в состав ЕЭС СССР входили 9 из 11 энергообъединений страны, охватывая 2/3 территории СССР, на которых проживало более 90 % населения. В ноябре 1993 г. из-за большого дефицита мощности на Украине был осуществлён вынужденный переход на раздельную работу ЕЭС России и ОЭС Украины, что привело к раздельной работе ЕЭС России с остальными энергосистемами, входящими в состав энергосистемы «Мир». В дальнейшем параллельная работа энергосистем, входящих в состав «Мира», с центральным диспетчерским управлением в Праге не возобновлялась. После распада СССР электрические связи между некоторыми энергообъединениями в составе ЕЭС России стали проходить по территории независимых государств и электроснабжение части регионов оказалось зависимым от этих государств (связи 500-1150 кВ между ОЭС Урала и Сибири, проходящие по территории Казахстана, связи ОЭС Юга и Центра, частично проходящие по территории Украины, связи ОЭС Северо-Запада с Калининградской энергосистемой, проходящие по территории стран Балтии).

1 июля 2008 года РАО «ЕЭС России» прекратило своё существование. В результате реорганизации из состава холдинга были выделены 23 независимые компании.

Административно-хозяйственное управление ЕЭС

Диспетчерско-технологическое управление работой ЕЭС России осуществляет ОАО «СО ЕЭС».

Постановлением Правительства РФ от 11.07.2001 № 526 «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» Единая энергетическая система России признана «общенациональным достоянием и гарантией энергетической безопасности» государства. Основной её частью «является единая национальная энергетическая сеть, включающая в себя систему магистральных линий электропередачи, объединяющих большинство регионов страны и представляющая собой один из элементов гарантии целостности государства». Для её «сохранения и укрепления, обеспечения единства технологического управления и реализации государственной политики в электроэнергетике» было предусмотрено создание ОАО «ФСК ЕЭС». В постановлении Правительства Российской Федерации от 26.01.2006 № 41 были утверждены критерии отнесения к ЕНЭС магистральных линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства. Следует отметить, что в других нормативных документах аббревиатура ЕНЭС расшифровывается как «Единая национальная электрическая сеть», что является более правильным с технической точки зрения.

Большинство тепловых электростанций России находятся в собственности семи ОГК (оптовые генерирующие компании) и четырнадцати ТГК (территориальные генерирующие компании). Большая часть производственных мощностей гидроэнергетики сосредоточена в руках компании ПАО «РусГидро».

Эксплуатирующей организацией АЭС России является АО «Концерн Росэнергоатом».

Особенности ЕЭС

ЕЭС России располагается на территории, охватывающей 8 часовых поясов. Необходимостью электроснабжения столь протяжённой территории обусловлено широкое применение дальних электропередач высокого и сверхвысокого напряжения. Системообразующая электрическая сеть ЕЭС (ЕНЭС) состоит из линий электропередачи напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. В электрических сетях большинства энергосистем России используется шкала напряжений 110-220 - 500-1150 кВ. В ОЭС Северо-Запада и частично в ОЭС Центра используется шкала напряжений 110-330 - 750 кВ. Наличие сетей напряжения 330 и 750 кВ в ОЭС Центра связано с тем, что сети указанных классов напряжения используются для выдачи мощности Калининской, Смоленской и Курской АЭС, расположенных на границе использования двух шкал напряжений. В ОЭС Юга определённое распространение имеют сети напряжения 330 кВ.

Структура генерирующих мощностей

ОЭС, входящие в состав ЕЭС России, имеют различную структуру генерирующих мощностей, значительная часть энергосистем не сбалансирована по мощности и электроэнергии. Основу российской электроэнергетики составляют около 600 электростанций суммарной мощностью 210 ГВт, работающих в составе ЕЭС России. Две трети генерирующих мощностей приходится натепловые электростанции. Около 55 % мощностей ТЭС составляют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а 45 % - конденсационные электростанции (КЭС). Мощность гидравлических (ГЭС), в том числе гидроаккумулирующих (ГАЭС) электростанций составляет 21 % установленной мощности электростанций России. Мощность атомных электростанций составляет 17,2 % установленной мощности электростанций страны. Для ЕЭС России характерна высокая степень концентрации мощностей на электростанциях. На тепловых электростанциях эксплуатируются серийные энергоблоки единичной мощностью 500 и 800 МВт и один блок мощностью 1200 МВт на Костромской ГРЭС. Единичная мощность энергоблоков действующих АЭС достигает 1000 МВт.

Технические проблемы функционирования ЕЭС

Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к «запиранию» мощностей электрических станций. Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена её территориальной распределённостью. Ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости.

Перспективы развития ЕЭС

В настоящее время Системный оператор завершил работу над технико-экономическим обоснованием (ТЭО) объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE. Такое объединение означало бы создание самого большого в мире энергетического объединения, расположенного в 12 часовых поясах, суммарной установленной мощностью более 860 ГВт. 2 апреля 2009 года в Москве состоялась Международная отчётная конференция «Перспективы объединения энергосистем Восток-Запад (Результаты ТЭО синхронного объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE)». ТЭО показало, что «синхронное объединение энергосистем UCTE и ЕЭС/ОЭС возможно при условии проведения ряда технических, эксплуатационных и организационных мероприятий и создания необходимых правовых рамок, определённых исследованием. Поскольку выполнение этих условий, вероятно, потребует длительного времени, синхронное объединение должно рассматриваться как долгосрочная перспектива. Для построения совместной, крупнейшей в мире рыночной платформы для торговли электроэнергией между синхронными зонами UCTE и ЕЭС/ОЭС также может быть рассмотрено создание несинхронных связей, что, однако, требует проведения отдельных исследований заинтересованными сторонами».

Ссылки на использованную литературу:

ГОСТ 21027-75 «Системы энергетические. Термины и определения»

Единой энергетической системой России, или ЕЭС России, называют объекты электроэнергетики, которые связаны единым процессом производства (в том числе произведения в режиме комбинированной выработки тепловой и электрической энергии) и передачи электроэнергии (ГОСТ 21027-75). Этим процессом руководит централизованное оперативно-диспетчерское управления в электроэнергетике.

Зона ответственности ЕЭС России находится на практически всей обжитой территории страны и считается крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В данный момент ЕЭС России состоят из 77-ми энергосистем, которые работают в составе 6-ти функционирующих параллельно ОЭС (Объединенных энергосистем) - ОЭС Юга, Центра, Средней Волги, Северо-запада, Урала и Сибири, а также ОЭС Востока, производящие электроэнергию изолированно от ЕЭС России. За счет энергосистем Белоруссии, России, Латвии, Эстонии и Литвы образовалось «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», которое координируется Соглашением о совместной работе энергосистем БРЭЛЛ, подписанное в 2001-м году.

ЕЭС России совместно с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии находится в тройке лидеров крупнейших независимых Европейских энергообъединений.

Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России.

За счет параллельной работы электростанций в Единой энергосистеме, стало возможным реализация некоторых преимуществ:

Суммарный максимум нагрузки ЕЭС России был снижен на 5 ГВт;

Потребности в мощности электростанций были уменьшены на 10-12 ГВт;

Оптимизировалось распределение нагрузки между электростанциями, что повлекло за собой сокращение расхода топлива;

Было применено высокоэффективное крупноблочное генерирующее оборудование;

Поддержка высокого уровня надёжности, а также живучести энергообъединений.

История создания.

Формирование энергосистем на территории бывшего Советского Союза, было заложено еще в период реализации плана ГОЭРЛО. Первая диспетчерская служба появилась в 1926-м году в Московской энергосистеме — ЦДС, центральная — диспетчерская служба, в данное время — Региональные диспетчерские управления, имеют статус филиалов ОАО «СО ЕЭС» (Системного оператора Единой энергосистемы). Впоследствии работало 6 энергосистем (в т.ч. Московская, Ленинградская, Днепровская и Донецкая). Они создавались на основе ЛЭП класса напряжения 110 кВ, кроме Днепровской, которая использовала линии напряжения 154 кВ для выдачи мощности Днепровской ГЭС.

1942 год ознаменовался созданием первого Объединённого диспетчерского управления - ОДУ Урала. В 1945-м году — образовался ОДУ Центр.

На 50-е годы пришлось начало строительства каскада гидроэлектростанций на р. Волге. 1956-й год можно считать началом формирования Единой энергосистемы СССР, когда произошло объединение энергосистем Центра и Средней Волги ЛЭП 400 кВ «Куйбышев - Москва». Завершение первого этапа создания произошло после создания параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги, а также Урала.

После подписания в июле 1962-го г. в Праге соглашение о создании Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) энергосистем Болгарии, ГДР, Венгрии, СССР, Польши, Румынии и Чехословакии, было создана крупнейшая энергосистема «Мир» (мощность 400 ГВт).

В 1967-м г. было образовано Центральное диспетчерское управление ЕЭС СССР.

В 1970-м – 72-м гг. — присоединение к ЕЭС СССР ОЭС Закавказья, ОЭС Казахстана и отдельных районов Западной Сибири.

ОЭС Сибири в 1978-м году была также присоединена к ЕЭС СССР.

На начало 1990-го г. в составе ЕЭС СССР находилось 9 из 11-ти энергообъединений государства, было охвачено 2/3 территории бывшего СССР, с проживанием более 90 % населения. В 1993-м г. были нарушены связи между энергосистемами входящими в «МИР», после чего централизованное диспетчерское управление в Праге не возобновлялось. После распада Советского Союза электрические связи энергообъединений в составе ЕЭС России стали проходить по территории независимых государств, что сделало их в свою очередь зависимыми от них.

В 1995-м г. ОДУ Центра было выведено из состава ЦДУ ЕЭС России.

Административно-хозяйственное управление ЕЭС.

11-го июля 2001-го года Постановлением Правительства РФ № 526 «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» ЕЭС России признана «общенациональным достоянием и гарантией энергетической безопасности» страны.

ОАО «РАО ЕЭС России» являлось до -го1 июля 2008-го года высшим уровнем в административно-хозяйственной структуре управления в сфере электроэнергетики.

ОАО «СО ЕЭС» проводит диспетчерско-технологическое управление работой ЕЭС России.

Тепловые электростанций России в основном, сосредоточены в собственности 7 ОГК и 14 ТГК. Большинство мощностей гидроэнергетики сосредоточено в компании «РусГидро».

ОАО «Концерн Росэнергоатом» является эксплуатирующей организацией АЭС России.

Особенности ЕЭС.

ЕЭС России расположена на территории 8 -ми часовых поясов. Электрическая сеть ЕЭС (ЕНЭС) имеет в своем составе ЛЭП напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ, в электрических сетях энергосистем России применяется шкала напряжений 110-220 - 500-1150 кВ.

Структура генерирующих мощностей.

Основа электроэнергетики России составляет около 600 электростанций, имеющих суммарную мощность 210 ГВт. Тепловые электростанции занимают 2/3 этого количества, из них 55 % — ТЭЦ, 45 % - КЭС. Мощность ГЭС, в т.ч. ГАЭС — 21 % от всей мощности электростанций России. АЭС имеют долю в 11 % от установленной мощности электростанций страны.

На ТЭС используются серийные энергоблоки мощностью 500 и 800 МВт и один блок мощностью 1200 МВт, находящийся на Костромской ГРЭС. Мощность энергоблоков АЭС равна 1000 МВт.

Перспективы развития ЕЭС.

Дальнейшее развитие ЕЭС России до 2020-го года детально изложено в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики.

На данный момент завершена работа над ТЭО объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE. Это даст возможность создать самое большое в мире энергетическое объединение, размещенное в 12 часовых поясах и суммарной мощностью более 860 ГВт.

ЕЭС России является самым крупным в мире высокоавтоматизированным комплексом, обеспечивающим производство, передачу и распределение электроэнергии и централизованное оперативно-технологическое управление этими процессами.

Развитие электроэнергетики России было основано на поэтапном объединении и организации параллельной работы региональных энергетических систем с формированием межрегиональных объединенных энергосистем и их объединением в Единую электроэнергетическую систему (ЕЭС). Создание ЕЭС страны началось одновременно с осуществлением плана ГОЭЛРО.

Первые энергосистемы МОГЭС в Москве и "Электроток" в Петрограде были созданы в 1921 году. В 1922 году вошла в эксплуатацию первая линия ВЛ 100 кВ Кашира-Москва.

В 1926 году создана первая в стране диспетчерская служба в Московской энергосистеме, в этом же году - в Ленинградской, а в 1930 году - в Донбасской энергосистеме.

В начале 30-х годов сформировались отдельные энергосистемы в центре Европейской части страны, на СевероЗападе, на Украине и на Урале. В последующем появились объединения энергосистем, как прообраз объединенных энергосистем. В послевоенные годы продолжалось формирование ЕЭС путем создания объединенных энергосистем Юга, Северо-Запада, Северного Кавказа, Закавказья, Сибири, Казахстана и Средней Азии. Решающую роль в создании ЕЭС страны сыграло сооружение межсистемных линий электропередачи сверхвысокого напряжения, объединивших энергосистемы всех регионов в единую энергосистему.

Важнейший шаг на пути к завершению формирования ЕЭС был сделан в 1978 году, когда на параллельную работу с европейской частью ЕЭС была включена ОЭС Сибири. В том же году было завершено сооружение линии электропереда чи 750 кВ Западная Украина-Альбертирша (Венгрия), и с 1979 года началась параллельная работа ЕЭС СССР и ОЭС стран-членов СЭВ. С присоединением к ЕЭС энергосистем стран СЭВ на западе и ОЭС Сибири и энергосистемы Монголии на востоке границы синхронной работы протянулись от Берлина до Улан-Батора.

Параллельная работа ЕЭС СССР с энергосистемами стран Восточной и Центральной Европы обусловила необходимость решения ряда важных проблем, связанных с международными поставками электроэнергии и мощности.

В 80-е годы ЕЭС вместе с раздельно работающими ОЭС Средней Азии и Востока охватила всю обжитую часть территории СССР.

Создание целостной единой системы, несмотря на сохраняющуюся проблему слабости сетевых связей между Европейской частью России и Сибирью, между Сибирью и Дальним Востоком, является несомненным и важнейшим завоеванием советской энергетики. Именно это дает весомую экономию затрат за счет эффективного управления перетоками электрической энергии (мощности) и служит основой повышения надежности системы энергоснабжения в стране. Целостность сетевого хозяйства ЕЭС России, возможность управления из единого центра является важнейшим фактором интеграции производственного комплекса страны и целостности всего государства.

Единая энергосистема (ЕЭС) России - основной объект электроэнергетики страны - представляет собой комплекс электростанций и электрических сетей, объединенных общим режимом и единым централизованным диспет черским управлением. Переход к такой форме организации электроэнергетического хозяйства обеспечил возможность наиболее рационального использования энергетических ресурсов, повышения экономичности и надежности электроснабжения народного хозяйства и населения страны.

Управление гигантским, синхронно работающим объединением, достигающим с запада на восток 7 тысяч км и с севера на юг - более 3 тысяч км, представляет собой сложнейшую инженерную задачу, не имеющую аналогов в мире. Вместе с тем, более чем за 40 лет функционирования в ЕЭС России накоплен огромный опыт надежного и экономи чного снабжения потребителей качественной электроэнергией. Свидетельство тому - в 2000 году Единая энергосистема России 99,9% календарного времени работала устойчиво - со стандартной частотой электрического тока в 50 Гц.

Из 74 энергосистем в составе ЕЭС России находится 69 энергосистем. Из семи Объединенных энергосистем (ОЭС) параллельно (в составе ЕЭС) работают шесть - Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Северного Кавказа, Сибири. ОЭС Востока работает раздельно от ОЭС Сибири.

Годовой максимум нагрузки, зафиксированный в 2000 году в ЕЭС, составил 128,7 тыс. МВт.

Выработка электроэнергии электростанциями ЕЭС в 2000 году составила 820,8 млрд кВт-ч, в т.ч. ТЭС - 542,3 млрд кВт-ч, ГЭС - 149,8 млрд кВт-ч, АЭС - 128,7 млрд кВт-ч.

Параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы Казахстана, Украины, Молдавии, Белоруссии, Эстонии, Латвии, Литвы, Азербайджана, Грузии и через вставку постоянного тока - энергосистема Финляндии.

Межсистемные линии электропередачи

В европейской части ЕЭС России сформировалась развитая сеть напряжением 500-750 кВ, а в азиатской части одновременно с развитием сети 500 кВ, промышленно осваивалось напряжение 1150 кВ. Высоковольтные линии электропередачи напряжением 220 кВ и выше составляют основную системообразующую сеть ЕЭС и эксплуатируются зональными предприятиями РАО "ЕЭС России" - межсистемными электрическими сетями. Их протяженность составляет 153,4 тыс. км. В целом по Российской Федерации протяженность линий электропередачи всех классов напряжений составляет 2647,8 тыс. км.