Единая энергетическая система России

Энергетические ресурсы земли

И их использование

Уровень материальной, и, в конечном счете, духовной культуры людей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении. Самоограничение в использовании энергии тепла и электроэнергии входит в противоречие с естественным желанием человека жить комфортно в современном цивилизованном обществе. При этом население земли и потребности людей непрерывно растут. Структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню такова, что практически 80% произведенной энергии на земле производится путем сжигания органического топлива. При этом попытки решить энергетические проблемы сегодняшнего дня увеличением числа тепловых электростанций обречены на провал в силу целого ряда причин, обусловленных как ограниченными ресурсами традиционных органических топлив и, как следствие, неизбежным ростом цен на них, так и возросшими требованиями к защите окружающей среды. Отсюда – стремление ведущих промышленных стран, обеспечивающих оптимизацию внутреннего энергетического баланса, выработать национальные энергетические программы. При этом со стороны наиболее развитых в экономическом плане стран неизбежно стремление контролировать мировые энергоресурсы – их добычу и распределение.

Сама по себе энергия представляет собой не что иное, как способность совершать ту или иную работу. Огромное количество энергии содержится в ископаемом топливе, деревьях, растениях, воздухе, воде, солнце, в самих людях и животных, однако процесс преобразования ее в полезную работу может быть как технически, так и экономически малоэффективным. При этом среди источников энергии различают возобновляемые и невозобновляемые природой, традиционные и нетрадиционные.

К возобновляемым источникам энергии условно относят источники энергии, которые в обозримом будущем, исчисляемым тысячелетиями, неиссякнут. Такими источниками энергии являются: энергия рек, морей и океанов, солнечная, ветровая, геотермальная энергия, биоэнергия и др.

Невозобновляемые источники энергии – источники энергии, которые после преобразования их в иной вид энергии теряют возможность последующего использования. К таким источникам энергии относят ископаемые органические виды топлив (торф, уголь, горючие сланцы, нефть и продукты ее переработки, природный и искусственный газ, ядерное топливо и др.).

Традиционные источники энергии – источники энергии, которые используются для выработки электрической и тепловой энергии в традиционных энергетических установках – котельных установках, тепловых, атомных и гидравлических электростанциях. К таким источникам энергии относят торф, уголь, газ, мазут, ядерное топливо, а также возобновляемый природой источник энергии – гидравлическая энергия рек.

Нетрадиционные источники энергии – источники энергии, которые не являются общепринятыми для выработки электрической и тепловой энергии в традиционных энергетических установках. К таким источникам энергии относят энергию ветра, солнца, земли, морей и океанов и др. Нетрадиционной энергетикой являются также водородная энергетика, биоэнергетика, энергетика вторичных ресурсов.

Потребление энергии – важный показатель жизненного уровня. К настоящему времени в России и европейских странах производство электроэнергии на душу населения достигло в среднем 6–7 тысяч кВт∙ч, а в США и Канаде – вдвое больше. При этом наблюдается ежегодный рост удельного энергопотребления в развитых странах.

Учитывая результаты прогнозов по запасам нефти и природного газа, которых хватит на 50–70 лет, и запасов угля, которых хватит на 600–1000 лет, можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые электростанции будут еще долгое время преобладать над остальными нетрадиционными источниками энергии. Из мировых запасов нефти, объем которых оценивают в 2 триллиона баррелей, около 900 миллиардов уже использовано. Поскольку уже началось существенное удорожание нефти и природного газа, следует ожидать, что тепловые электростанции, работающие на мазуте и газе, к концу XXI века будут вытеснены станциями на угле. Пока же наблюдается сокращение добычи угля, что связано не столько с относительно низкой его калорийностью, сколько с проблемами добычи и транспортировки, а также ухудшения экологии за счет вредных выбросов в атмосферу при сжигании этого топлива в котельных установках.

На этом фоне экологически чистыми и практически неисчерпаемыми в обозримом будущем являются речные гидроресурсы, однако в Западной Европе они уже в значительной мере задействованы и возможности строительства новых гидроэлектростанций весьма проблематичны, поскольку создание гидростатического напора на равнинных реках приведет к неизбежному затоплению значительных территорий. Кроме того сооружение ГЭС сопряжено со значительными капитальными затратами и, соответственно, длительными сроками окупаемости. Вместе с тем неиспользованных запасов гидроэнергии в ряде регионов планеты, в частности в Сибири, вполне достаточно, чтобы гидроресурсы рассматривать как традиционную альтернативу использованию органических невозобновляемых ресурсов.

Что касается запасов ядерного топлива, то по прогнозам специалистов его запасов хватит не менее чем на 1000 лет при условии интенсивного развития реакторов–размножителей. Запасы урана и тория, если их сравнивать с запасами угля, не столь уж и велики, однако на единицу веса они содержат в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь. Из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т каменного угля. Некоторые ученые и экологи в конце 1990–х годов говорили о скором запрещении государствами Западной Европы атомных электростанций, но, исходя из современных анализов сырьевого рынка и потребностей общества в электроэнергии, эти утверждения выглядят неуместными.

Учитывая естественное истощение ископаемых топлив, все больше говорят о необходимости в XXI веке начала нового этапа развития земной энергетики, характеризуемого «щадящим» использованием невозобновляемых энергоресурсов. При этом необходимо учитывать, что нефть и газ нужны не только энергетике, но и химии, и транспорту, и сельскому хозяйству. Несомненно, что в будущем параллельно с линией интенсивного развития энергетики получит развитие и линия экстенсивного развития, характеризующаяся рассредоточением по центрам потребления экологически чистых источников энергии не слишком большой мощности, но с высоким КПД, удобных и надежных в эксплуатации. Яркий пример тому – интенсивное развитие нетрадиционной энергетики, в частности электрохимической и водородной, солнечной и ветровой энергетики, геотермальной и малой гидроэнергетики и др. Более подробно вопросы нетрадиционной энергетики рассмотрены в главе 5.

1.2. Топливно–энергетический комплекс России

Энергетика является важнейшей сферой экономики, охватывающей добычу энергоресурсов, производство, преобразование, транспортировку и использование различных видов энергии потребителями. В современном представлении перечисленная совокупность процессов может эффективно функционировать лишь при ее организации по принципу «большой системы», в качестве которой выступает топливно–энергетический комплекс (ТЭК) России. По территориальному признаку ТЭК делится на три иерархических уровня: государственный, региональный и районный.

Система ТЭК включает в себя следующие основные подсистемы:

1) топливоснабжающие системы (добычи, транспортировки и переработки нефти, газа, угля и иных невозобновляемых природных энергоресурсов);

2) системы электро– и теплоснабжения, базирующиеся на использовании невозобновляемых источников энергии на тепловых электростанциях (ТЭС);

3) система ядерной энергетики, базирующаяся на добыче, переработке ядерного топлива и преобразовании энергии деления ядер в тепловую энергию в ядерных реакторах на атомных электростанциях (АЭС).

Система гидроэнергетики формально в состав ТЭК не входит, так как базируется на использовании возобновляемых природой гидроресурсов.

К основным топливоснабжающим системам ТЭК относят углеснабжающую, нефтеснабжающую и газоснабжающую системы.

Углеснабжающая система России занимает одно из первых мест в мире по добыче угля. Наиболее крупные угольные бассейны – Канско–Ачинский и Кузнецкий – расположены в азиатском регионе страны на значительном удалении от промышленных зон европейской части, что затрудняет рациональное использование этих источников энергоресурсов тепловыми ЭС, размещенными на западе России.

Нефтеснабжающая система объединяет нефтепромыслы европейской и азиатской части России, магистральные трубопроводы и насосные станции для перекачки нефти к местам ее переработки, а также включает нефтеперерабатывающие заводы и хранилища нефтепродуктов. Мазут как продукт переработки нефти применяется в основном как резервное топливо газомазутных электростанций.

Газоснабжающая система России занимает второе место в мире после США по объему добычи. В настоящее время эксплуатируется более 100 месторождений природного газа, крупнейшие из которых расположены в Западной Сибири. Система включает в себя около 100 магистральных газопроводов, по которым газ транспортируется к газоперерабатывающим предприятиям и тепловым электростанциям России, а также экспортируется в ряд европейских стран.

Система ядерной энергетики состоит из предприятий по добыче и переработке ядерного топлива, установок по его использованию в народном хозяйстве (в частности, ядерных энергетических реакторов), заводов по восстановлению отработанного горючего и уничтожению отходов.

Электро– и теплоснабжающая система включает в себя все энергетические установки и системы электро– и теплоснабжения, обеспечивающие потребителей электрической и тепловой энергией.

Как «большая система» ТЭК характеризуется следующими особенностями:

1) непрерывностью, а подчас и неразрывностью во времени процессов производства, преобразования и потребления некоторых видов энергии;

2) широкой взаимозаменяемостью исходной и промежуточной продукции подсистем, причем продукция одних подсистем является в ряде случаев исходным сырьем для других.

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:

· ЕЭС России;

· ОЭС Белоруссии, Казахстана, Украины;

· ЭС Молдавии;

· ОЭС Прибалтики, объединяющая РЭС Латвии, Литвы и Эстонии;

· ОЭС Закавказья, объединяющая РЭС Азербайджана, Армении, Грузии.

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 . 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–диспетчерскоеуправление 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.

ЕДИНАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, совокупность электроэнергетических систем, связанных единым процессом производства (комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), передачи и распределения электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления (ОДУ). Организация электроэнергетических систем (ЭЭС) в разных странах имеет существенные различия, которые обусловлены историческим развитием и условиями последовательного углубления интеграции энергокомпаний. Имеются ЭЭС, в которых функционируют сотни и тысячи компаний различной формы собственности - государственной, общественной, частной, смешанной (например, США, Германия, Финляндия), а также ЭЭС, в которых производство, передача и распределение электроэнергии (ЭЭ) осуществляются централизованно - одной энергокомпанией (например, Франция, Италия, бывший СССР). Единая энергетическая система (ЕЭС) России охватывает всю территорию страны, объединяет более 90% производственного потенциала электроэнергетики, является одним из крупнейших в мире централизованно управляемых энергообъединений. Техническую основу производства электроэнергии ЕЭС России составляют 559 электростанций (мощностью 5 МВт и выше) общей мощностью 198,4 миллионов кВт (табл.).

Электростанции ЕЭС России связаны системообразующими и распределительными ЛЭП (смотри Линия электропередачи) общей протяжённостью свыше 2,5 миллионов км, напряжением 220, 330, 400, 500, 750 и 1150 кВ. Энергетическая система, расположенная на территории субъектов Российской Федерации, образует региональную энергетическую систему (РЭС); РЭС, объединённые между собой системообразующими ЛЭП, составляют объединённую энергетическую систему (ОЭС). На территории Российской Федерации располагаются семь ОЭС: Центра, Северо-Запада, Волги, Юга, Урала, Сибири и Востока. Особенности управления ЕЭС России обусловлены большой протяжённостью электрических сетей, крайне неравномерным распределением энергоресурсов и производительных сил по территории страны, сложностью структуры генерирующих мощностей и схемы системообразующих сетей. Структура вертикально интегрированной организации электроэнергетики позволила развивать широкомасштабные передающие системы и строить крупные ЭЭС.

Планирование и расчёт режимов работы ЕЭС обеспечиваются применением современных экономико-математических методов с использованием ЭВМ для системы ОДУ. Верхним уровнем ОДУ является системный оператор - Центральное диспетчерское управление ЕЭС России (специализированная организация, осуществляющая единоличное управление технологическими режимами работы объектов электроэнергетики и уполномоченная на выдачу оперативных диспетчерских команд и распоряжений, обязательных для всех субъектов ОДУ, субъектов электроэнергетики и потребителей ЭЭ). В рамках инвестиционной программы развития электроэнергетики Российской Федерации в 2006-11 годах предусматривается строительство свыше 40,9 тысяч МВт генерирующих мощностей, 107 тысяч MB·А трансформаторной мощности за счёт ввода новых и реконструкции действующих подстанций различных классов напряжений, возведение 12 тысяч км новых системообразующих и 18 тысяч км распределительных ЛЭП. Принцип централизованного функционирования ЕЭС России позволяет снизить суммарную потребность в генерирующей мощности и сэкономить капитальные затраты, обеспечить эффективное использование топливно-энергетических ресурсов разных регионов страны с учётом экологических требований.

Г. А. Салтанов.

Лит.: Зарубежные энергообъединения. М., 2001; Решетов В. И., Семенов В. А., Лисицын Н. В. Единая энергетическая система России на рубеже веков. М., 2002.

Состав и основные характеристики Единой энергетической системы России

Единая энергетическая система (ЕЭС) – комплекс электрических станций, сетей и иных объектов электросетевого хозяйства, обеспечивающих устойчивое снабжение электрической энергией потребителей, функционирование оптового рынка, а также параллельную работу российской электроэнергетической системы и электроэнергетических систем иностранных государств.

На конец 2010 года общая установленная мощность электростанций ЕЭС России составила 214 867 МВт. Для сравнения – установленная мощность Ленинградской АЭС составляет 4 000 МВт.

Годовой максимум 2010 года потребления ЕЭС России зафиксирован 26 января в 18:00 и составил 149 157 МВт, то есть около 70 % суммарной установленной мощности. Отличие данной цифры от 100 % демонстрирует наличие нагрузочного, аварийного и ремонтного резервов, а также ограничение передачи мощности по линиям электропередачи с малой пропускной способностью.

В состав ЕЭС России входят 6 объединенных энергетических систем (ОЭС). Седьмая ОЭС (ОЭС Востока) работает изолированно от ЕЭС. Энергосистемы некоторых субъектов Дальневосточного федерального округа (Камчатский край, Сахалинская область, Магаданская область, Чукотский АО, северная часть республики Саха) работают изолированно друг от друга и от ЕЭС.

Ниже перечислены все 7 ОЭС с указанием входящих в каждую из них энергосистем:

1. ОЭС Центра, включает в себя следующие энергосистемы:

Белгородскую, Брянскую, Владимирскую, Вологодскую, Воронежскую, Ивановскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Липецкую, Московскую, Орловскую, Рязанскую, Смоленскую, Тамбовскую, Тверскую, Тульскую, Ярославскую.

2. ОЭС Северо-Запада, включает в себя следующие энергосистемы:

Архангельскую, Калининградскую, Карельскую, Кольскую, Коми, Ленинградскую, Новгородскую, Псковскую.

3. ОЭС Юга, включает в себя следующие энергосистемы:

Астраханскую, Волгоградскую, Дагестанскую, Ингушскую, Кабардино-Балкарскую, Калмыцкую, Карачаево-Черкесскую, Кубанскую, Ростовскую, Северо-Осетинскую, Ставропольскую, Чеченскую.

4. ОЭС Средней Волги, включает в себя следующие энергосистемы:

Марийскую, Мордовскую, Нижегородскую, Пензенскую, Самарскую, Саратовскую, Татарскую, Ульяновскую, Чувашскую.

5. ОЭС Урала, включает в себя следующие энергосистемы:

Башкирскую, Кировскую, Курганскую, Оренбургскую, Пермскую, Свердловскую, Тюменскую, Удмуртскую, Челябинскую.

6. ОЭС Сибири, включает в себя следующие энергосистемы:

Алтайскую, Бурятскую, Иркутскую, Красноярскую, Кузбасскую, Новосибирскую, Омскую, Томскую, Хакасскую, Читинскую.

7. ОЭС Востока, включает в себя следующие энергосистемы:

Амурскую, Дальневосточную, Хабаровскую, Якутскую.

Параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы иностранных государств: Белоруссии, Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии, Азербайджана, Казахстана, Украины, Молдавии и Монголии. Через энергосистему Казахстана в течение 2010 года параллельно с ЕЭС России работали энергосистемы Центральной Азии – Узбекистана, Киргизии .

Совместно с ЕЭС через устройства Выборгского преобразовательного комплекса (через вставку постоянного тока) работает энергосистема Финляндии, входящая в энергообъединение энергосистем Скандинавии НОРДЕЛ. Параллельно с энергосистемой Норвегии работают отдельные генераторы ГЭС Кольской энергосистемы. От электрических сетей России также осуществляется электроснабжение некоторых районов Китая .

На рис. 2.1 указаны географическое расположение объединённых энергосистем России, а также площадь занимаемых ими территорий (здесь и на следующих рисунках для наглядности высота прямоугольников пропорциональна соответствующему численному значению). Наибольшую площадь занимает ОЭС Востока, наименьшую – ОЭС Средней Волги и Юга.

На рис. 2.2 отображена численность населения, проживающего на территориях ОЭС. Максимальная численность относится к ОЭС Центра, минимальная – к ОЭС Востока. Отсюда можно сделать вывод, что по плотности населения лидирующие позиции занимают ОЭС Юга, Центра, Средней Волги. Наименьшей плотностью населения обладает ОЭС Востока.

Представление об установленной мощности электростанций различных ОЭС можно получить, анализируя рис. 2.3. Видно, что наибольшая доля электроэнергии может вырабатываться в ОЭС Центра, Сибири и Урала. На фоне этих ОЭС незначительной является доля установленной мощности. ОЭС Юга и Востока.

Представляет интерес анализ структуры установленной мощности различных ОЭС по видам электростанций: АЭС, ТЭС, ГЭС. В среднем по стране главную роль в выработке электроэнергии играют тепловые электрические станции, установленная мощность которых составляет в суммарной мощности всех станций 65%, на втором месте гидроэлектростанции – 20%. На атомных электростанциях производится около 15% электроэнергии. В связи с различными географическими и социальными особенностями регионов, расположенных на территории различных ОЭС, сложилась ситуация, отображённая на рис. 2.4.

Особо следует отметить ОЭС Сибири, где благодаря наличию мощных рек примерно половина электроэнергии вырабатывается на ГЭС, а действующие атомные станции в настоящее время отсутствуют. В ОЭС Сибири построены самые мощные гидростанции России – Саяно-Шушенская ГЭС (до аварии 17.08.2009 являлась не только самой мощной отечественной ГЭС, но и вообще самой мощной электростанцией в России), Красноярская ГЭС, Братская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС.

Управление режимом ОЭС Сибири осложняют естественные колебания годового стока рек Ангаро-Енисейского бассейна, а также тот факт, что водность рек – стихийное природное явление, которое сложно прогнозировать. Нормальный режим работы ОЭС Сибири достигается за счет перетоков мощности по транзиту Сибирь – Урал – Центр. Это обеспечивает компенсацию годовой неравномерности энергоотдачи ГЭС за счет резервов единой энергосистемы, а также делает возможным использование регулировочного диапазона гидроэлектростанций ОЭС Сибири для регулирования нагрузки в ЕЭС России .

Также можно отметить ОЭС Урала, где весьма высокую долю выработки электроэнергии составляют тепловые станции. Именно здесь расположены самые мощные в России тепловые электростанции – Сургутская ГРЭС-2 (самая мощная ТЭС в России), Рефтинская ГРЭС, Сургутская ГРЭС-1, Ириклинская ГРЭС, Пермская ГРЭС. Очень важным является то, что структура установленной мощности ОЭС Урала отличается большой долей высокоманевренного блочного оборудования. Это позволяет ежедневно изменять суммарную загрузку электростанций ОЭС Урала в широком диапазоне, а также отключать в резерв на субботу, воскресенье и праздники. Эти уникальные возможности по регулированию частоты используются не только в интересах ЕЭС России, но и позволяют обойтись без каких-либо системных нарушений при вечернем спаде и утреннем росте электропотребления, вызванных одной из самых высоких в России долей промышленности в потреблении Урала.

Напомним, что установленная мощность – это сумма номинальных мощностей генераторов, которая теоретически может быть использована в данной энергосистеме. В реальности же отдельные блоки электростанций несут неполную нагрузку, в часы минимума нагрузки могут сбрасывать мощность до нуля, останавливаются на плановый или аварийный ремонт. Реальная выработка электроэнергии за некоторый период (обычно рассматривается 1 год или 8760 часов) зависит не только от установленной мощности, но и от времени её использования, то есть от степени загруженности электростанций в течение года.

На рис. 2.5 показана структура выработки электроэнергии в ОЭС России по видам электростанций. Здесь стоит отметить ОЭС Центра, где имеется высокая удельная доля АЭС в структуре генерации. В ОЭС центра находятся Калининская, Смоленская, Курская и Нововоронежская АЭС.

Также обращает на себя внимание ОЭС Северо-Запада, имеющая большую долю электростанций, работающих в базовом режиме – АЭС и ТЭЦ. Атомные электростанции представлены в ОЭС Северо-Запада Ленинградской и Кольской АЭС. Говоря о ТЭЦ, следует иметь в виду, что неблагоприятные климатические условия региона обуславливают необходимость большую часть года работать по теплофикационному графику. В связи с этим регулирование неравномерности суточного и сезонного суммарных графиков электропотребления ОЭС происходит, в основном, за счет межсистемных перетоков мощности.

Проиллюстрируем преимущества работы электростанций в составе единой энергосистемы численными показателями функционирования ЕЭС России в 2010 году. При этом остановимся на важнейшем показателе энергосистемы – частоте электрического тока.

Согласно требованиям ГОСТ 13109-97 нормально допустимое отклонение частоты составляет не более ± 0,2 Гц, что соответствует диапазону (49,8...50,2) Гц. Единая энергосистема России в 2010 году 100 % календарного времени работала с допустимыми отклонениями частоты от номинального значения. Зафиксированы наибольшие отклонения в диапазоне 49,924...50,095 Гц. При этом максимальное время отклонения частоты за уровень 50,00±0,05 Гц составило всего 13 мин. в году. В 2010 году суммарная продолжительность работы с частотой более 50,05 Гц составила 54 минуты, а с частотой менее 49,95 Гц – 01 час 01 минуту.

На рис. 2.6 изображена структура потребления электроэнергии по отраслям народного хозяйства. Обратим внимание на ОЭС Урала и Сибири, где лидирующую долю потребления имеет промышленность. В процентном соотношении ОЭС Востока держит первенство по потреблению электроэнергии населением.

Перечислим основные преимущества работы электростанций в составе ЕЭС:

обеспечение надежного электроснабжения потребителей за счет замкнутости питающих сетей и высокой степени резервирования;

поддержание высокого уровня надёжности и живучести энергетических объединений;

снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС за счет широтного эффекта;

сокращение потребности в установленной мощности электростанций;

оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива;

применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования;

улучшение качества электроэнергии, т. к. колебания нагрузки воспринимаются большим числом агрегатов.

Вместе с тем для ЕЭС присущи следующие проблемы функционирования:

слабость межсистемных связей и «запирание» мощностей электрических станций,

сложность технологического управления,

сложность организации финансовых отношений,

каскадное развитие аварий.

Структура компании, основные направления деятельности, производство электрической энергии, рынки и экспорт.

РАО "ЕЭС РОССИИ" - СЕГОДНЯ

О КОМПАНИИ

РАО "ЕЭС России" - крупнейший в России электроэнергетический Холдинг. Его цель – обеспечить надежное и бесперебойное снабжение электрической и тепловой энергией отраслей экономики и населения страны.

Российское акционерное общество энергетики и электрификации "ЕЭС России" учреждено Указом Президента РФ № 923 от 15 августа 1992 года.

РАО "ЕЭС России" является важнейшей составной частью электроэнергетики России и структурно функционирует в виде Общества, Холдинга и Группы:

Общество - головная (материнская) компания РАО "ЕЭС России", включая филиалы, представительства.

Холдинг - Общество и его дочерние и зависимые общества:

Открытые акционерные общества энергетики и электрификации – региональные энергосистемы (АО-энерго)

Открытые акционерные общества-электростанции (АО-электростанции)

ОАО "СО-ЦДУ ЕЭС"

ОАО "ФСК ЕЭС"

ЗАО "ЦДР ФОРЭМ"

ЗАО "Интер РАО ЕЭС"

- Энергетические управляющие компании

- Строящиеся электростанции

Группа - Холдинг и все остальные дочерние и зависимые общества, включая научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации, а также строительные, обслуживающие и непрофильные организации.

Основные направления деятельности РАО "ЕЭС России" в 2002 году:

Управление Единой энергетической системой России;

Производство, передача и распределение электрической и тепловой энергии;

Обеспечение комплексного, сбалансированного развития ЕЭС России, включая привлечение инвестиций, проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию энергетических объектов, а также анализ и прогнозирование изменения спроса на энергию и ее предложения;

Оперативно-диспетчерское управление технологическим процессом производства и поставок электроэнергии;

Организация функционирования ЕЭС России, предоставление услуг на Федеральном оптовом рынке электрической энергии (мощности) – ФОРЭМ;

Обеспечение технического надзора за состоянием электростанций и сетевых объектов ЕЭС России;

Выполнение государственной программы по реформированию электроэнергетической системы России.

РАО "ЕЭС России" играет ведущую роль в экономике России:

Холдинг РАО "ЕЭС России" входит в тройку крупнейших компаний России по объемам реализованной продукции. В 2002 году предприятия Холдинга реализовали продукции на 564,7 млрд руб.

Компания – один из крупнейших российских налогоплательщиков. В 2002 году предприятия Холдинга перечислили в консолидированный бюджет Российской Федерации 87,1 млрд руб.

РАО "ЕЭС России" – крупнейший работодатель в России. Среднесписочная численность персонала в организациях Холдинга – 631,9 тыс. человек.

РАО "ЕЭС России" занимает ключевые позиции в электроэнергетике России.

ГЕНЕРАЦИЯ

РАО "ЕЭС России" - основной производитель электроэнергии в России. Предприятия Холдинга обеспечивают почти треть суммарного отпуска тепла по России.

Производство электрической энергии

Установленная мощность электростанций Холдинга РАО "ЕЭС России" на начало 2003 года составила 155,6 тыс. МВт. Незначительное снижение мощности по сравнению с предыдущим годом (215,3) обусловлено демонтажем морально и физически изношенного оборудования.

Установленная мощность электростанций, тыс. МВт, на 2002 г.

Всего по Российской Федерации - 214,5

в т.ч. ТЭС 147,3 - 146,8, ГЭС - 45,0, АЭС - 22,7

Всего по Холдингу РАО "ЕЭС России" - 155,6

в т.ч. ТЭС 121,1, ГЭС 34,5

Электростанции Холдинга в 2002 году выработали 617,4 млрд кВтч, в том числе ТЭС – 504,3 млрд кВтч, ГЭС – 113,1 млрд кВтч. Производство электрической энергии в Холдинге в 2002 году составило 69,4% от общей выработки электроэнергии в РФ.

Участие предприятий Холдинга в производстве электрической и тепловой энергии по Российской Федерации, показатели на 2002:

Производство электроэнергии предприятиями Холдинга, млрд кВтч - 617,4

Доля Холдинга в производстве электрической энергии по Российской Федерации, % - 69,4

Производство электроэнергии ТЭС Холдинга, млрд кВтч - 504,3

Доля ТЭС Холдинга в производстве электрической энергии ТЭС Российской Федерации, % - 86,4

Производство электроэнергии ГЭС Холдинга, млрд кВтч - 113,1

Доля ГЭС Холдинга в производстве электрической энергии ГЭС Российской Федерации, % - 68,9

Отпуск тепловой энергии предприятиями Холдинга, млн Гкал - 469,8

Доля Холдинга в отпуске тепловой энергии по Российской Федерации, % - 32,8

Проводимая работа по улучшению структуры производства электроэнергии позволила обеспечить рост выработки высокоэкономичными тепловыми электростанциями федерального уровня (Конаковская ГРЭС, Пермская ГРЭС) и снижение выработки малоэкономичными (Черепетская ГРЭС, Троицкая ГРЭС).

Производство электроэнергии станциями федерального уровня, млн кВтч

Итого - 96 051,6

Каскад Верхне-волжских ГЭС - 903,2

Волжская ГЭС (г. Волжский) - 12 540,4

Волжская ГЭС им. В. И. Ленина (г. Жигулевск) - 10 288,7

Воткинская ГЭС - 2 897,5

Зейская ГЭС - 4 135,6

Зеленчукские ГЭС - 175,3

Камская ГЭС - 2 003,3

Нижегородская ГЭС - 1 331,7

Саратовская ГЭС - 5 916,8

Саяно-Шушенская ГЭС - 18 677,3

Сулакэнерго - 600,8

Итого ГЭС федерального уровня - 59 470,6

Всего электростанциями федерального уровня -155 522,2

О результатах проводимой в РАО "ЕЭС России" работы по повышению эффективности энергопроизводства свидетельствует устойчивая тенденция повышения выработки электроэнергии на одного работника Холдинга. Так, в 2002 году этот показатель увеличился на 5,2% по сравнению с 2000 годом.

РЫНКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ - ЭКСПОРТ

Экспорт электроэнергии является приоритетным направлением деятельности РАО "ЕЭС России" и одним из источников финансовых ресурсов для функционирования Компании и реализации инвестиционных проектов.

Общий объем экспорта электроэнергии в 2002 году составил 16,7 млрд рублей, снизившись по сравнению с 2001 годом на 1,2 млрд кВтч, или на 6%. Несмотря на это, выручка от экспорта в 2002 году увеличилась до 292 млн долларов (в 2001 году – 254,1 млн долларов), что свидетельствует о повышении эффективности экспортной деятельности РАО “ЕЭС России”. Объем экспортных поставок РАО “ЕЭС России” в страны ближнего зарубежья в 2002 году по сравнению с уровнем 2001 года несколько сократился, а в страны дальнего зарубежья – увеличился.

Экспорт в страны ближнего зарубежья

Начиная с IV квартала 2002 года в соответствии с решением Правления РАО "ЕЭС России", часть экспортных поставок в страны СНГ реализуется по контрактам ЗАО "Интер РАО ЕЭС" (ЗАО "Интер РАО ЕЭС" является 100-процентно дочерним предприятием РАО "ЕЭС России"). Всего за 2002 год ЗАО "Интер РАО ЕЭС" поставило на экспорт 848,3 млн кВтч.

Украина

В августе 2001 года объединенная энергосистема Украины и ЕЭС России перешли на параллельную работу, что позволило возобновить экспорт электроэнергии в Украину, объемы которого достигли в 2002 году 231,1 млн кВтч. Кроме того, в отчетном году начаты совместные российско-украинские поставки в Республику Молдова.

Белоруссия

В 2002 году объем поставок составил 3,7 млрд кВтч (в 2001 году - 6,2 млрд кВтч) и определялся платежеспособным спросом Концерна "Белэнерго".

Казахстан

Продолжилось сотрудничество ОАО РАО "ЕЭС России" с казахстанским партнером – национальной сетевой компанией ОАО "KEGOC" по повышению надежности работы ЕЭС России и ЕЭС Казахстана. В значительной мере реализованы преимущества параллельной работы двух энергосистем, что позволило обеспечить надежное энергоснабжение Омской энергосистемы и более полно использовать потенциал имеющихся мощностей в Сибири. Вступило в завершающую стадию создание совместного российско-казахстанского энергетического предприятия на базе Экибастузской ГРЭС-2.

Впервые за последние два года объем поставок электроэнергии из Казахстана превысил экспорт. В 2002 году в эту страну направлено 1,66 млрд кВтч электроэнергии, тогда как импорт составил 2,51 млрд кВтч.

Азербайджан

В 2002 году экспорт электроэнергии в Азербайджан составил 1,09 млрд кВтч. В течение года продолжалось осуществление параллельной работы ЕЭС России с энергосистемой Азербайджана. На качественно новый уровень вышли поставки российской электроэнергии в энергосистему Азербайджана.

РАО "ЕЭС России" утвердило "Комплексную программу повышения надежности работы межгосударственного транзита 330 кВ ЕЭС России – Дагэнерго – Азербайджан", которая включает в себя ряд мероприятий, направленных на обеспечение бесперебойной работы энергосистем Российской Федерации и Республики Азербайджан.

Ведутся переговоры об участии РАО "ЕЭС России" в завершении строительства девятого блока Азербайджанской ГРЭС, а также о перспективах строительства новой линии 330 кВ в Иран

Армения

В соответствии с межправительственным соглашением решается вопрос об управлении Разданской ТЭС, которая должна быть передана в собственность Российской Федерации в счет погашения государственного долга Армении перед Россией. В дальнейшем это может позволить продавать электроэнергию, произведенную на территории Армении.

Грузия

Экспорт электроэнергии в Грузию в 2002 году составил 249,9 млн кВтч.

В рамках действующего договора о транзите осуществлялись поставки в Турцию через электрические сети Грузии. Проведены мероприятия по восстановлению межгосударственной линии электропередачи 500 кВ "Кавкасиони", поврежденной во время стихийного бедствия на юге России. Реализуется программа практических мероприятий, направленных на увеличение поставки электроэнергии при гарантированной их оплате. Продолжалась работа по решению вопроса о ликвидации задолженности за поставки электроэнергии в 1992-1999 годах.

Экспорт в страны дальнего зарубежья

Финляндия

В 2002 году объем поставок электроэнергии в Финляндию составил 7,5 млрд кВтч.

В конце 2002 года закончено строительство третьей линии 400 кВ Выборг (Россия) - Кюми (Финляндия), что позволило включить первый энергоблок Северо-Западной ТЭЦ на синхронную работу с энергосистемой Финляндии и увеличить с 1 января 2003 года пропускную способность межгосударственной передачи на 40%.

В 2002 году в Финляндии зарегистрирована и начала свою деятельность компания RAO Nordic Oy – 100-процентно дочерняя компания ЗАО "Интер РАО ЕЭС". Компания RAO Nordic Oy призвана обеспечить возможность продавать российскую электроэнергию непосредственно на скандинавском рынке NordPool и уже является его полноценным участником.

Эстония

В 2002 году в Эстонию поставлено 70,8 млн кВтч электроэнергии.

С 1 января 2002 года снижена стоимость услуг по транзиту электроэнергии через сети Эстонии. В декабре 2002 года достигнута договоренность о дополнительном снижении стоимости этих услуг с 1 января 2003 года. Транзит электроэнергии через сети Эстонии на 100% оплачивается денежными средствами.

Латвия

В 2002 году объем российского экспорта электроэнергии в Латвию составил 1,11 млрд кВтч, увеличившись по сравнению с 2001 годом в 3,7 раза. Это обусловлено возросшим дефицитом гидроресурсов в этом регионе и соответствующим увеличением конкурентоспособности российской электроэнергии.

Польша

В 2002 году объем поставок электроэнергии в Польшу снизился до 270,6 млн кВтч вследствие технических ограничений на польской стороне. С июня 2002 года поставки электроэнергии в Польшу осуществляет ЗАО "Интер РАО ЕЭС".

Турция

Договор поставки электроэнергии в Турцию завершил свое действие. Ведутся переговоры о заключении нового договора поставки электроэнергии с увеличением объема и сокращением сроков оплаты поставленной электроэнергии.

Объем экспорта электроэнергии ОАО РАО "ЕЭС России" в 2002 гг., млн. кВтч

Азербайджан - 1 087,30

Белоруссия - 3 727,92

Грузия - 249,92

Казахстан - 1 663,38

Молдавия - 440,26

Украина - 231,13

Ближнее зарубежье - 7 399,91

Китай - 151,13

Латвия - 1 112,19

Монголия - 103,66

Норвегия - 0,07

Польша - 270,56

Эстония - 70,80

Турция - 92,76

Финляндия - 7 478,86

Дальнее - 9 280,03

ВСЕГО - 16 679,94

* без учета поставок ЗАО "Интер РАО ЕЭС"

Объем экспорта электроэнергии ОАО РАО "ЕЭС России"

в 2000-2002 гг., млн долл. США

Ближнее зарубежье - 117,46

Дальнее зарубежье - 175,30

ВСЕГО - 292,76

Перспективы развития экспорта

Одним из направлений программы реформирования российской электроэнергетики является реорганизация внешнеэкономической деятельности. В 2002 году с участием независимых от РАО "ЕЭС России" производителей электроэнергии начата работа по созданию на базе ЗАО "Интер РАО ЕЭС" объединенного оператора экспорта-импорта электроэнергии. В 2003 году реализация экспортной программы будет осуществляться как РАО "ЕЭС России", так и объединенным оператором экспорта-импорта. Это станет первым этапом демонополизации внешнеэкономической деятельности в сфере торговли электроэнергией.

В 2003 году предполагается активизировать работу сети аффилированных с РАО "ЕЭС России" компаний, действующих непосредственно на рынках зарубежных стран. Деятельность этих компаний позволит начать процесс перехода от оптовых продаж электроэнергии зарубежным электроэнергетическим компаниям на условиях DAF-граница к поставкам электроэнергии конечным потребителям. На сегодняшний день дочерние компании ЗАО "Интер РАО ЕЭС" созданы в Украине, Финляндии. Создана компания для работы на энергетическом рынке Республики Молдова и стран Балканского полуострова. Эти компании будут выступать как "розничные" перепродавцы российской электроэнергии, и как организаторы поставок электроэнергии в третьи страны, экспорт в которые непосредственно из России неэффективен в силу высоких тарифов на транзит электроэнергии.

Развитие ЕЭС России и его современная структура.

Развитие ЕЭС России происходило путем поэтапного объединения и организации параллельной работы региональных энергетических систем, формирования межрегиональных объединенных энергосистем (ОЭС) и их последующего объединения в составе Единой энергетической системы. Переход к такой форме организации электроэнергетического хозяйства был обусловлен необходимостью более рационального использования энергетических ресурсов, повышения экономичности и надежности электроснабжения страны. На конец 2005 г. в составе ЕЭС России параллельно работали шесть объединенных энергосистем – Северо-Запада, Центра, Средней Волги, Урала, Юга, Сибири. ОЭС Востока, включающая 4 региональные энергосистемы Дальнего Востока, работает раздельно от ОЭС Сибири. Точки раздела между этими объединенными энергосистемами находятся на транзитной высоковольтной линии (ВЛ) 220 кВ «Читаэнерго» – «Амурэнерго» и устанавливаются оперативно в зависимости от складывающегося баланса обоих энергообъединений. Опыт более чем 40 летней работы ЕЭС России показал, что создание целостной единой системы, несмотря на относительную слабость сетевых связей Европейская часть России – Сибирь и Сибирь – Дальний Восток, дает ощутимую экономию затрат на производство электроэнергии за счет эффективного управления перетоками электрической энергии и способствует надежному энергоснабжению страны.

ОЭС частей России.

ОЭС Северо-Запада

В составе ОЭС Северо-Запада работают энергообъекты, расположенные на территориях г. Санкт-Петербурга, Мурманской, Калининградской, Ленинградской, Новгородской, Псковской, Архангельской областей, республик Карелия и Коми. ОЭС обеспечивает синхронную параллельную работу ЕЭС России с энергосистемами стран Балтии и Белоруссии, а также несинхронную параллельную работу (через конвертор) с энергосистемой Финляндии и экспорт электроэнергии в страны, входящие в объединение энергосистем Скандинавии НОРДЕЛ (Дания, Финляндия, Норвегия,

Швеция). Отличительными особенностями ОЭС Северо-Запада являются: протяженные (до 1000 км) одноцепные транзитные ВЛ 220 кВ (Вологда – Архангельск – Воркута) и 330 кВ (Санкт-Петербург – Карелия – Мурманск); большая доля электростанций, работающих в базовом режиме (крупные АЭС и ТЭС), обеспечивающие около 90% суммарной выработки электроэнергии в ОЭС. В связи с чем регулирование неравномерности суточного и сезонного суммарных графиков электропотребления ОЭС происходит, в основном, за счет межсистемных перетоков мощности. Это приводит к реверсивной загрузке внутри-и межсистемных транзитных линий 220–750 кВ практически до максимально допустимых величин.

ОЭС Центра

ОЭС Центра является наиболее крупной (по сосредоточенному в ней производственному потенциалу) объединенной энергосистемой в ЕЭС России. В составе ОЭС Центра работают энергообъекты, расположенные на территориях г. Москвы, Ярославской, Тверской, Смоленской, Московской, Ивановской, Владимирской, Вологодской, Костромской, Нижегородской, Рязанской, Тамбовской, Брянской, Калужской, Тульской, Орловской, Курской, Белгородской, Воронежской и Липецкой областей, а генерирующие мощности электростанций объединения составляют около 25% от суммарной генерирующей мощности ЕЭС России. Отличительными особенностями ОЭС Центра являются: ее расположение на стыке нескольких ОЭС (СевероЗапада, Средней Волги, Урала и Юга), а также энергосистем Украины и Белоруссии; самая высокая в ЕЭС удельная доля атомных электростанций в структуре генерирующей мощности; большое количество крупных узлов электропотребления, связанных с предприятиями черной металлургии, а также крупных промышленных городских центров (Вологодско-Череповецкий, Белгородский, Липецкий, Нижегородский); наличие крупнейшей в России Московской энергосистемы, которая предъявляет повышенные требования к обеспечению надежности режимов энергоснабжения и отличается в настоящее время высокими темпами и большой величиной прироста электропотребления; необходимость широкого привлечения энергоблоков тепловых электростанций к процессу регулирования частоты и перетоков мощности для повышения гибкости управления режимами и надежности ОЭС.

ОЭС Средней Волги

В составе ОЭС Средней Волги работают энергообъекты, расположенные на территориях Пензенской, Самарской, Саратовской, Ульяновской областей, Мордовской, Татарской, Чувашской и Марийской республик. ОЭС располагается в Центральной части ЕЭС России и граничит с ОЭС Центра и Урала, а также с энергосистемой Казахстана. ОЭС обеспечивает транзитную передачу мощности – до 4300 МВт с востока на запад и до 3800 МВт с запада

на восток, что позволяет наиболее эффективно использовать в течение суток генерирующие мощности как самого объединения, так и ОЭС Центра, Урала и Сибири. Отличительной особенностью ОЭС Средней Волги является значительная доля гидрогенерирующих мощностей (ГЭС Волжско-Камского каскада), что позволяет оперативно изменять генерацию в широком диапазоне до 4880 МВт, обеспечивая как регулирование частоты в ЕЭС России, так и поддержание величины транзитных перетоков с ОЭС Центра, Урала и Сибири в заданных пределах.

ОЭС Урала

ОЭС Урала образована из энергообъектов, расположенных на территориях Свердловской, Челябинской, Пермской, Оренбургской, Тюменской, Кировской, Курганской областей, Удмуртской и Башкирской республик. Их объединяет более 106 тысяч километров линий электропередачи (четверть суммарной протяженности ВЛ ЕЭС России) напряжением 500–110 киловольт, расположенных на территории площадью почти 2,4 миллиона квадратных километров. В составе ОЭС Урала работают 106 электростанций, суммарная установленная мощность которых составляет свыше 42 тыс. МВт или 21,4% от суммарной установленной мощности электростанций ЕЭС России. ОЭС расположена в центре страны, на стыке ОЭС Сибири, Центра Средней Волги и Казахстана. Отличительными особенностями ОЭС Урала являются: сложная многокольцевая сеть 500 кВ, в которой ежедневно от двух до восьми ВЛ 500 кВ отключены для планового или аварийного ремонта, а также резерв по напряжению; значительные суточные колебания величины электропотребления с вечерним спадом (скорость до 1200 МВт. час) и утренним ростом (скорость до 1400 МВт. час), вызванные высокой долей промышленности в потреблении Урала; большая доля высокоманевренного блочного оборудования ТЭС (58% от установленной мощности), которое позволяет ежедневно изменять суммарную загрузку электростанций ОЭС Урала в диапазоне от 5000 до 7000 МВт и отключать в резерв на выходные дни и в праздники от двух до десяти энергоблоков суммарной мощностью от 500 до 2000 МВт. Это позволяет регулировать межсистемные перетоки с ОЭС Центра, Средней Волги, Сибири и Казахстана и обеспечивать надежное электроснабжение потребителей Урала.

В составе ОЭС Юга работают энергообъекты, расположенные на территории Краснодарского, Ставропольской краев, Волгоградской, Астраханской, Ростовской областей, Чеченской, Ингушской, Дагестанской, Кабардино-Балкарской, Калмыкской, Северо-Осетинской и Карачаево-Черкесской республик. ОЭС обеспечивает параллельную работу ЕЭС России с энергосистемами Украины, Азербайджана и Грузии. Отличительными особенностями ОЭС Юга являются: исторически сложившаяся схема

электрической сети на базе ВЛ 330–500 кВ, протянувшихся с северо-запада на юго-восток вдоль Кавказского хребта по районам с интенсивным гололедообразованием, особенно в предгорьях; неравномерность стока рек Северного Кавказа (Дон, Кубань, Терек, Сулак), которая оказывает существенное влияние на баланс электроэнергии, приводя к дефициту электроэнергии зимой, с соответствующей загрузкой электрической сети в направлении запад-восток, и профициту в летний период, с загрузкой в обратном направлении; самая большая (по сравнению с другими ОЭС) доля коммунально-бытовой нагрузки в структуре электропотребления, что приводит к резким скачкам потребления электроэнергии при температурных изменениях.

ОЭС Сибири

ОЭС Сибири – наиболее территориально протяженное объединение в ЕЭС России, охватывающее территорию от Омской области в Западной Сибири до Читинской области в Восточной Сибири. В составе ОЭС работают энергообъекты, расположенные на территориях Алтайского, Красноярского краев, Омской, Томской, Новосибирской, Кемеровской, Иркутской, Читинской областей, республик Хакасия, Бурятия и Тыва. «Таймырэнерго» работает изолированно. В ОЭС объединены около 87 тыс. километров ВЛ напряжением 1150 –110 киловольт и более 46 ГВт генерирующих мощностей электростанций, более 50% из которых составляют мощности ГЭС. ОЭС Сибири было образовано с нуля за короткий исторический срок. Одновременно с сооружением мощных и эффективных каскадов ГЭС и строительством крупных ГРЭС на базе дешевых бурых углей открытой добычи создавались крупные территориальнопромышленные комплексы (Братский, Усть-Илимский, Саянский, Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс – КАТЭК). Следующим шагом стало сооружение высоковольтных линий электропередач, создание районных энергетических систем за счет объединения электросетями мощных электростанций, а затем – образование ОЭС Сибири. Отличительными особенностями ОЭС Сибири являются: уникальная структура генерирующей мощности, более 50% которой составляют гидроэлектростанции с водохранилищами многолетнего регулирования и запасами порядка 30 млрд кВт.ч на период длительного маловодья. При этом ГЭС Сибири производят почти 10% объема выработки электроэнергии всеми электростанциями ЕЭС России; значительные естественные колебания годового стока рек Ангаро-Енисейского бассейна, энергетический потенциал которого составляет от 70 до 120 млрд кВт.ч, при плохой прогнозируемости водности рек даже в краткосрочной перспективе; использование пиковой мощности ГЭС Сибири в регулировании нагрузки Европейской части ОЭС и регулирование годовой неравномерности энергоотдачи ГЭС по водотоку резервами ТЭС Урала и Центра. С этой целью было осуществлено строительство ВЛ 500 кВ и 1150 кВ по транзиту Сибирь

– Казахстан – Урал – Средняя ВолгаЦентр с планируемым реверсом мощности до 3–6 млн. кВт.

ОЭС Дальнего Востока

На территории Дальнего Востока и Крайнего Севера работают энергообъекты, расположенные в Приморском, Хабаровском краях, Амурской, Камчатской, Магаданской, Сахалинской областях и Республике Саха (Якутия). Из них энергообъекты, расположенные на территориях Амурской области, Хабаровского и Приморского краев и Южно-Якутского энергорайона Республики Саха (Якутия) объединены межсистемными линиями электропередачи 500 и 220 кВ, имеют единый режим работы и образуют ОЭС Востока. ОЭС Востока работает изолированно от ЕЭС России, а ее отличительными особенностями являются: преобладание в структуре генерирующих мощностей тепловых электростанций (более 70% от установленной мощности), имеющих ограниченный диапазон регулирования; ограниченные возможности использования регулировочных диапазонов Зейской и Бурейской ГЭС изза необходимости обеспечения судоходства на реках Зея и Амур; размещение основных генерирующих источников в северо-западной части, а основных районов потребления – на юго-востоке ОЭС; одна из самых высоких в ЕЭС России (почти 21%) доля коммунально-бытовой нагрузки в электропотреблении; протяженные линии электропередачи.

Связи ЕЭС России с энергосистемами зарубежных стран.

На конец 2005 года параллельно с ЕЭС России работали энергосистемы Белоруссии, Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии, Азербайджана, Казахстана, Украины, Молдавии и Монголии. Через энергосистему Казахстана параллельно с ЕЭС России работали энергосистемы Центральной Азии – Узбекистана, Киргизии и Таджикистана. Структура внутренних и внешних связей ЕЭС России представлена на рис. Параллельная работа ЕЭС России с энергосистемами соседних стран дает реальные преимущества, связанные с совмещением графиков электрической нагрузки и резервов мощности, и позволяет осуществлять взаимный обмен (экспорт/импорт) электроэнергии между этими энергосистемами. Кроме того, совместно с ЕЭС России через устройства Выборгского преобразовательного комплекса работала энергосистема Финляндии, входящая в объединение энергосистем Скандинавии3. От электрических сетей России осуществлялось также электроснабжение выделенных районов Норвегии и Китая.