Российская энергетика: проблемы и перспективы. Перспективы развития мировой электроэнергетики

8 ноября начала свою работу XХVI Международная научно-техническая конференция «Перспективы развития электроэнергетики и высоковольтного электротехнического оборудования. Коммутационные аппараты, преобразовательная техника, микропроцессорные системы управления и защиты «. Организатором конференции выступила Международная Ассоциация ТРАВЭК , при поддержке Российской академии наук , Академии электротехнических наук РФ , Министерства энергетики РФ , Министерства промышленности и торговли РФ , ПАО «Россети» , ПАО «ФСК ЕЭС» . RusCable.Ru – информационный партнёр мероприятия.

Как рассказал модератор конференции президент Международной Ассоциации ТРАВЭК, д.т.н. В.Д. Ковалев , участниками конференции по результатам работы будет принято решение, отражающее состояние и перспективы развития электроэнергетики и высоковольтного электротехнического оборудования, которое направляется в государственные структуры, ПАО «Россети», ПАО «ФСК ЕЭС» и другие организации РФ.

«Новый этап в развитии электротехнической промышленности отмечен новыми вызовами. Помимо продолжения реализации государственной политики импортозамещения, перед нами стоят новые задачи. Мы должны переходить на новый инновационный продукт. И прежде всего – это цифровизация электросетевого комплекса. Эти задачи ставят перед нами новые вызовы – создать инновационную технику, что обеспечит эту цифровизацию, обеспечить кибербезопасность новой техники. Таким образом, мы сейчас формируем и меры господдержки, которые направлены на решение этих задач. Хотел бы, чтобы в рамках конференции нашли ответы и такие вопросы. Есть более важные задачи, они определены в Национальной технологической инициативе – это формирование платформы EnergyNet, которая также в себя включает элементы цифровизации Smart Grid. И здесь я хочу отметить, что мы давно уже говорим об этих проблемах, хотелось бы уже, чтобы они переходили в практическую плоскость. Надеюсь, на сегодняшней конференции обсудят эти вопросы», – с таким приветственным словом выступил заместитель директора Департамента станкостроения и инвестиционного машиностроения Минпромторга России Олег Токарев .

На заседании Межведомственного координационного совета по вопросам развития энергетического машиностроения, электротехнической и кабельной промышленности были сформированы рабочие группы по различным отраслям для разработки «дорожных карт», направленных на качественное обновление электросетевого комплекса. Такую дорожную карту развития силовой электротехники до 2030 года на конференции представил главный инженер ПАО «Россети» Дмитрий Гвоздев . Цифровая интеллектуальная сеть – это сеть, которая в реальном времени отслеживает параметры и режимы работы всех участников процесса выработки, передачи и потребления электроэнергии. Получая обратную связь через разветвлённую систему датчиков в режиме online, интеллектуальная сеть автоматически реагирует на все изменения, происходящие в сети, принимая оптимальные решения для предотвращения аварий и осуществления энергоснабжения с максимальной надёжностью и экономической эффективностью. Функциональные требования интеллектуальной сети: учёт на всех уровнях; самодиагностика и способность к самовосстановлению после сбоев в подаче электроэнергии; снижение затрат на строительство и эксплуатацию; устойчивость сети к физическому и кибернетическому вмешательству злоумышленников; обеспечение требуемого качества передаваемой электроэнергии; обеспечение синхронной работы источников генерации и узлов хранения электроэнергии; возможность активного участия в работе сети потребителей; интеграция в сеть новых высокотехнологичных продуктов и предоставление новых электросетевых услуг на рынках.

К силовой электротехнике отнесли: трансформаторы, автотрансформаторы силовые; измерительные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения; воздушные линии электропередачи; КРУЭ; выключатели; высоковольтные вводы; автоматизированные системы управления энергообъектом; оборудование для массового внедрения передач постоянного тока. Как рассказал г-н Гвоздев, к 2025 году в «Россетях» планируют построить цифровую сеть. И первым этапом должно быть оснащение всех элементов электротехники системой управления и сбора/передачи параметров работы в цифровом виде.

С футуристическим докладом «Энергоинформационные эргатические системы – будущее электроэнергетики» выступил генеральный директор Института энергетической стратегии Виталий Бушуев . Он представил эргатическую систему как человеко-машинную энергоинформационную систему производства и жизнедеятельности. Актуальными проблемами энергетики стали: количественный и качественный рост энергопотребления; новая техника генерации (ВИЭ) и транспорта (УВЛ и СПИН); энерго-информационная интеграция электрических систем; глобализация и регионализация энергетики; эргатические системы. Новая парадигма развития энергосистем – это энергосистема как интегратор многообразия потребителей и производителей электрической энергии. Обозначил докладчик и основные тренды развития электроэнергетических систем как переход к энергетическим системам нового поколения по 4-м основным направлениям: сочетание концентрированной и распределенной генерации; развитие технологий гибких связей межсистемного энергообъединения; развитие технологий накопления электроэнергии в энергосистеме; создание систем управления энергосистемой («умная энергосистема»).

Доклад «ЕЭС России в период до 2023 года: проблемы и перспективы» представила Евгения Сердюкова , начальник департамента перспективного развития сетей АО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ». Согласно анализу показателей, на период 2017-2023 гг. потребление электроэнергии в России будет расти, одновременно с ростом введенных мощностей. Так потребление электроэнергии вырастет с 1026,6 в 2016 году до 1101,04 млрд. кВт.ч в 2023 году. Максимальные электрические нагрузки вырастут 151,07 в 2016 до 164,598 тыс. МВт к 2023 году. Вывод из эксплуатации генерирующих мощностей составит 7,7 тыс. МВт, ввод в эксплуатацию – 18,9 тыс. МВт к 2023 году. Ввод трансформаторной мощности напряжением 220 кВ и выше за период 2017-2023 гг. составит 54,6 тыс.МВА, из них: 750 кВ – 3,0 тыс. МВА; 500 кВ – 14,6 тыс. МВА; 330 кВ – 4,8 тыс. МВА; 220 кВ – 32,2 тыс. МВА. Ввод линий электропередачи напряжением 220 кВ и выше за период 2017-2023 гг. составит 16,7 тыс. км, из них: 750 кВ – 0,6 тыс. км; 500 кВ – 3,0 тыс. км; 330 кВ – 2,2 тыс. км; 220 кВ – 10,9 тыс. км. Основные проблемы, решаемые при планировании перспективного развития ЕЭС: старение основного генерирующего и электросетевого оборудования (около 50% оборудования отработало 30 лет и более); ненадежное электроснабжение ряда потребителей; ограничения схем выдачи мощности отдельных электростанций; недостаточная пропускная способность межсистемных сечений.

В докладе «Интеграция энергетических систем» Заведующий отделением АО «ЭНИН» Валентин Баринов рассмотрел тенденции развития больших энергетических систем. Эволюция энергетических систем в мире идет в направлении объединения энергетических систем в комплексные интегрированные системы («супергриды»: региональные, межгосударственные или островные). И в условиях идущих процессов интеграции энергетических систем актуальным для России является решение следующих задач: определение ключевых направлений развития электроэнергетического комплекса страны и разработка системы целостного оптимального управления развитием и функционированием электроэнергетического комплекса страны в условиях наличия многих собственников электроэнергетических объектов с учетом различных временных и территориальных уровней управления и идущего в стране увеличения разнообразия источников генерации и компонентов энергосистем.

Павел Драчев , младший научный сотрудник Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, представил методику построения развития основной электрической сети. Это уже реализованная программа, которая позволяет сделать выбор концепции построения межсистемных ЛЭП (220 кВ и выше); определить перспективные объекты ЛЭП (5-15 лет) и их предварительной очередности их вводов и стоимости; обоснование присоединения систем, потребителей и узлов; выбрать класс напряжения, способы дальнего транзита электроэнергии и др.

С докладом «Организация комплексного процесса управления качеством электроэнергии - приоритетная задача энергетической стратегии развития России» выступил Валерий Воротницкий , АО «Научно-технический центр ФСК ЕЭС». Он указал, что в системе электроснабжения России в настоящее время существуют три наиболее существенные проблемы: качество электроэнергии в узлах присоединения потребителей, не в полной мере соответствующее нормативным требованиям, недостаточный уровень надёжности электроснабжения потребителей электроэнергии, присоединённых к распределительным электрическим сетям, завышенные потери электроэнергии. В своём выступлении г-н Воротницкий представил технические средства для повышения качество электроэнергии (такие как многофункциональные системы повышения КЭ и технологии: статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности (СТК), статические компенсаторы реактивной мощности (СТАТКОМ), активные фильтро-симметрирующие устройства, вставки постоянного тока на преобразователях напряжения (ВПТН), системы FACTS.) и предложения по совершенствованию нормативной базы обеспечения надёжности, качества и экономичности.

Доклад «Обобщение тенденций развития и применения технологий передачи электроэнергии постоянным током (по материалам международного коллоквиума 2017 CIGRÉ A3, B4 & D1)» представила Ольга Суслова , АО «НТЦ ЕЭС». Докладчица выделила 2 мировые тенденции развития технологии передачи электроэнергии постоянным током с помощью линейно коммутируемых преобразователей тока: ППТ ультравысокого напряжения с ВЛ от 1500 до 3300 км и многотерминальные ППТ УВН.

Области применения объектов постоянного тока с преобразователями тока: передача электроэнергии по воздушным и воздушно-кабельным линиям напряжением от ±350 кВ ±1100 кВ пропускной способностью до 12 ГВт; связь несинхронно работающих энергообъединений через вставки постоянного тока; межгосударственные электропередачи коммерческого назначения; увеличение надежности энергоснабжения; компенсация суточных и сезонных колебаний генерируемых мощностей, выравнивание пиков нагрузки и потребления; передача электроэнергии через протяженные водные и наземные преграды. Области применения объектов постоянного тока с преобразователями напряжения: передача электроэнергии по кабельным воздушно-кабельным линиям напряжением ±500 кВ мощностью до 1,4 ГВт; связь несинхронно работающих энергообъединений через вставки постоянного тока; межгосударственные электропередачи коммерческого назначения; присоединение к энергосистемам генераторов с нестабильным уровнем генерации, зависящим от условий окружающей среды – возобновляемые источники энергии (ВИЭ) (ветропарки, солнечные, приливные и другие установки генераторов); надежное электроснабжение автономных нагрузок и изолированных энергосистем; энергоснабжение офшорных нефтяных и газовых платформ; регулирование реактивной мощности, улучшение качества напряжения в точках присоединения; создание многотерминальных электропередачи постоянного тока, сетей постоянного тока; компенсация суточных и сезонных колебаний генерируемых мощностей.

Полный список докладов можно увидеть на сайте . Сегодня пройдет второй день конференции, на котором рассмотрят уже конкретные новые разработки в области электротехники.

Электроэнергетический комплекс без преувеличения может быть назван одной из ключевых отраслей промышленности. Без электроэнергии невозможно производство в практически любой другой области. Таким образом, от энергетики, в конечном счете, зависит вся экономика нашей страны. Попробуем разобраться, в каком состоянии в настоящий момент находится российская энергетика и чего ожидать от нее в будущем.

Россия – один из лидеров мирового энергетического рынка

В настоящее время Россия входит в десятку крупнейших производителей электроэнергии и в число стран, обладающих самыми крупными запасами энергоресурсов. Во многом сегодняшнее лидерство определили заслуги советских строителей – речь идет о масштабном строительстве тепло- и гидроэлектростанций (проект ГОЭЛРО), а позднее и АЭС. В 60-80-х годах прогресс обеспечивался за счет активного освоения природных ресурсов Западной и Восточной Сибири.

А вот в последнее десятилетие XX-века энергетика была практически заброшена. Новые проекты, введенные в работу в тот период, можно пересчитать буквально по пальцам. В начале 2000-х ситуация начала понемногу исправляться, но и проблем пока еще очень много, и темпы роста не так велики, как хотелось бы.

Бич энергетики – устаревшее оборудование и технологии, отсутствие кадров и инвестиций

По оценкам экспертов, от 50 до 80% оборудования, занятого сегодня в российском производстве энергии, уже выработало или в ближайшие годы выработает свой ресурс. А это означает, что в обозримом будущем мы вполне сможем столкнуться с нехваткой электроэнергии и, как не трудно догадаться, с повышением цен. Несмотря на то, что с 2003 года наблюдается рост объема производства электроэнергии, электроэнергия становится все более дефицитной. У нас не хватает генерирующих мощностей, да и то, что есть, используется недостаточно эффективно: весь объем вырабатываемой энергии часто бывает сложно передать потребителю вследствие недостаточного развития электросетей.

Основной проблемой, доставшейся нам в наследство еще от СССР, является то, что половина электроэнергии в стране вырабатывается на газовых паротурбинных блоках, отличающихся малым КПД. КПД газовых паротурбинных блоков в полтора раза ниже, чем у парогазовых.

Страны Европейского Союза и США постепенно заменяют устаревшую паротурбинную технологию. Сегодня там на таких блоках генерируется менее 30% электроэнергии.

Эксперты Европейского банка реконструкции и развития в 2009 году провели исследование энергетического комплекса России и пришли к выводам о необходимости кардинальной реформы, включающей в себя полную замену оборудования на большинстве гидро- и теплоэнергостанций страны. По их подсчетам, общие затраты на модернизацию отрасли составят не менее 48 миллиардов евро.

Вместе с тем, в прошлом году нам удалось ввести в строй производственные мощности, генерирующие 6 ГВт электроэнергии, что стало рекордным показателем с 1985 года.

С другой стороны, российская промышленность продолжает оставаться чрезвычайно энергоемкой. Затраты энергии на производство ВВП превышают среднемировой показатель в 2,3 раза, а в отношении показателя государств Европы – в три раза.

Проблемой является и снижение научно-производственного потенциала в отрасли. Сегодня мы в состоянии производить генераторы и трансформаторы, не уступающие по эксплуатационным параметрам мировым аналогам. Но с точки зрения надежности и безопасности уже наблюдается некоторое отставание. Кроме того, модернизация имеющихся производств и внедрение новых технологий тормозится, в том числе, и отсутствием необходимого количества специалистов нужной квалификации.

Чего ожидать в будущем?

По прогнозам специалистов, в период с 2007 по 2015 год рост внутреннего спроса на электроэнергию составит, в среднем, 3,7-4,0% в год, а в период с 2016 по 2020 годы – 3,6-3,7%. Снижение роста объясняют модернизацией производства и внедрением менее энергоемких технологий. В связи с этим, энергетики каждый год должны вводить в строй мощности, генерирующие 130-200 млн. кВт.

Правительством РФ было принято решение о реализации нескольких программ, в рамках которых планируется снижение энергоемкости самых различных областей хозяйства:

- «Энергоэффективный квартал». В рамках программы планируется коренная модернизация систем энергоснабжения ряда мелких городов и отдельных микрорайонов. Впоследствии опыт будет распространен на системы всей страны;

- «Малая комплексная энергетика», в рамках которой планируется замена оборудования локальных генерирующих мощностей;

- «Инновационная энергетика», проект по внедрению новых технологий и решений.

Кроме того, значительное внимание уделяется атомной энергетике. Благодаря накопленному опыту у России есть все возможности сохранить конкурентоспособность на мировом рынке. Однако необходимо понимать, что 15 лет деградации не могли не сказаться на отрасли, так что сегодня ей необходимы значительные инвестиции.

Согласно государственным планам, в 2015 году рост генерирующих мощностей АЭС должен достигнуть 34-36 ГВт, а к 2020 году – 51-53 ГВт. Начиная со следующего десятилетия, запланирован постепенный переход к новой платформе, основанной на эксплуатации реакции быстрых нейтронов и замкнутом топливном цикле.

Как бы то ни было, для решения проблем в энергетическом комплексе необходим значительный рост инвестиций, повышение энергоэффективности промышленности, а также расширение производства электроэнергии за счет альтернативных источников.

К сожалению, не так давно мы допустили одну довольно серьезную ошибку: разделение и приватизацию РАО «ЕЭС России». Планировалось, что если допустить к отрасли частный капитал, это простимулирует его вкладывать средства в развитие и модернизацию. Но этого не произошло. Владельцы генерирующих мощностей и сбытовых компаний продолжают эксплуатировать устаревшее оборудование, не желая вкладываться в модернизацию. Здесь, как и во многих других отраслях, действует одно и то же правило: ориентация на «быструю» прибыль и нежелание думать о будущем. Вложения в энергетический комплекс со стороны государства по-прежнему составляют 85-90% от общего числа. Выходит, что средства вкладывает государство, а прибыль получает частник.

В связи со всем этим нетрудно сделать вывод, что сегодня власть должна озаботиться внесением изменений в законодательство, которые были бы направлены на:

Повышение контроля за деятельностью компаний отрасли;

Установление определенных показателей прибыли, которые владелец компании обязан направлять на обновление основных фондов и внедрение новых технологий, или, как вариант, экономическое стимулирование модернизации за счет налоговых льгот и других послаблений;

Возвращение чиновников-специалистов к управлению госкомпаниями энергетического сектора. Это позволит повысить управляемость и лучше контролировать ситуацию. Мера, конечно, во многом спорная, но если частные управляющие не будут работать подобающим образом, ничего другого просто не останется.

В настоящее время российская электроэнергетика переживает состояние острого кризиса. Существуют крупные препятствия и нерешенные проблемы, не позволяющие форсировать процесс российских реформ. Это, прежде всего – затянувшийся системный кризис экономики страны, вызвавший серьезные перебои в системе денежного обращения и финансировании отрасли.

В условиях практически полного прекращения бюджетного финансирования, в результате исключения инвестиционной составляющей из себестоимости энергии электроэнергетика потеряла значительную часть источников инвестиций. Итог неутешителен – затормозилось развитие отрасли. Новых мощностей за 1998–1999 годы введено в среднем по 760 МВт в год, что на порядок меньше необходимого их объема с учетом морального и физического старения оборудования электростанций.

В настоящее время проблеме возобновления мощностей в экономическом развитии РАО «ЕЭС России» придается первостепенное значение. И в случае непринятия кардинальных мер возникнет дефицит мощностей на энергетическом рынке России. Промышленность будет усиленно развиваться, требуя дополнительной электроэнергии, а ее не будет.

Кажущееся благополучие балансов покрытия нагрузок ЕЭС России, обусловленное падением электро- и теплопотребления соответственно на 22 и 30%, и возникновение действительных и мнимых резервов притупило остроту проблемы нехватки новых мощностей. Между тем такое положение может иметь только временный эффект. Исчерпание ресурса мощностей лишь тепловых электростанций из-за их старения в 2000 г. составил 25 млн. кВт, в 2005 – 57 млн. кВт и к 2010 г. – достигнет почти 74 млн. кВт, или почти половины всей установленной мощности ТЭС в настоящее время.

Тепловая энергетика России располагает уникальной, потенциально эффективной структурой топлива, в которой 63% составляет природный газ, 28% – уголь и 9% – мазут. В ней заложены огромные возможности энергосбережения и охраны окружающей среды.

В тоже время эффективность топливоиспользования на ТЭС, работающих на газе, недостаточна. Она значительно уступает топливной экономичности современных парогазовых установок (ПГУ). Однако из-за трудностей с финансированием до настоящего времени не введен первый парогазовый блок ПГУ-450 на Северо-Западной ТЭЦ Ленэнерго.

Реальное повышение технического уровня отечественной теплоэнегергетики при эффективном использовании капиталовложений на эти цели, может быть достигнуто главным образом путем реконструкции с переводом действующих ТЭС на природный газ и строительства новых газовых ТЭС, как правило, с применением ПГУ. Парогазовая технология на базе современных газовых турбин позволяет на 20% снизить капиталовложения и на столько же повысить эффективность топливоиспользования, получить при этом существенный природоохранный эффект.

Тяжелое финансово-экономиеское положение РАО «ЕЭС России» и его дочерних обществ обусловлено как общими проблемами российской экономики, так и рядом специфических факторов:

Проводится тяжелая тарифная политика, не обеспечивающая в каждом втором АО-энергокомпенсацию затрат на производство и транспорт электрической и тепловой энергии;

Инвестиционная составляющая в тарифах недостаточна даже для простого воспроизводства основных производственных фондов;

Увеличивается задолженность потребителей, финансируемых из федерального и регионального бюджетов, что провоцирует кризис неплатежей, и проблемы с налоговыми органами по осуществлению налоговых зачетов;

Отсутствуют четкие механизмы стимулирования снижения производственных затрат в структурных подразделениях и дочерних обществах РАО «ЕЭС России».

Сохраняется отношение к РАО «ЕЭС России» как к министерству, а к АО-энерго – как к «службам», что не способствует развитию корпоративных отношений в электроэнергетике и коммерциализации энергетических компаний. Это приводит к снижению эффективности и конкурентоспособности энергетических компаний, отказу платежеспособных потребителей от услуг региональных энергетических компаний, сужению рынка сбыта (особенно тепловой энергии). В 1998 году вводы собственных тепловых мощностей у потребителей повышали вводы тепловых мощностей в РАО «ЕЭС России».

Нынешняя организационная структура электроэнергетики породила конфликт интересов в отношениях РАО «ЕЭС России» и АО-энерго, так как АО-энерго являются и покупателями услуг РАО «ЕЭС России» и дочерними или зависимыми акционерными обществами (ДЗО).

Кроме того, на региональном уровне отсутствует государственная вертикаль регулирования тарифов, позволяющая реализовывать какую-либо единообразную политику. В итоге тарифная политика оказалась слабо управляемой со стороны федерального центра и в большей степени зависимой от позиции региональных властей.

В последние годы в электроэнергетике России неуклонно обостряется проблема физического и морального старения оборудования электростанций и электрических сетей. Нарастают мощности энергооборудования ТЭС и ГЭС, отработавшие свой парковый ресурс.

Низкие темпы реновации во многом обусловлены дефицитом финансовых ресурсов, как из-за неплатежей потребителей энергии, так и вследствие недостаточности источников финансирования этих работ (амортизационных отчислений).

Старение оборудования – одна из главных причин ухудшения технико-экономических и экологических показателей электростанций. В результате организации РАО «ЕЭС России» ежегодно недополучает более 4 млрд. руб. прибыли. Требуется принятие незамедлительных мер по обеспечению надлежащего технического состояния генерирующего оборудования электростанций РАО «ЕЭС России».

Перечисленные выше проблемы усугубляются старением оборудования в электроэнергетике. Его износ на 01.01.99, по РАО «ЕЭС России» составил уже 52%. Сохранение тенденции снижения располагаемой мощности электрических станций даже в краткосрочной перспективе может привести к невозможности удовлетворения растущего спроса на электроэнергию. Низкая рентабельность и неплатежи, отсутствие государственной поддержки развития электроэнергетики привели к снижению за последние годы объема инвестиций в электроэнергетику в 6 раз.

Совмещение естественно монопольных и не являющихся таковыми видов деятельности в рамках одной компании не способствует достижению прозрачности финансово-хозяйственной деятельности и не позволяет вывести из-под государственного тарифного регулирования потенциально конкурентные виды деятельности.

Все это приводит к снижению надежности, безопасности и эффективности энергоснабжения. Нарастает угроза ограничений по удовлетворению будущего спроса на электрическую и тепловую энергию уже в ближайшие годы.

Атомная промышленность и энергетика рассматриваются в Энергетической стратегии (2005–2020 гг.) как важнейшая часть энергетики страны, поскольку атомная энергетика потенциально обладает необходимыми качествами для постепенного замещения значительной части традиционной энергетики на ископаемом органическом топливе, а также имеет развитую производственно-строительную базу и достаточные мощности по производству ядерного топлива. При этом основное внимание уделяется обеспечению ядерной безопасности и, прежде всего безопасности АЭС в ходе их эксплуатации. Кроме того, требуется принятие мер по заинтересованности в развитии отрасли общественности, особенно населения, проживающего вблизи АЭС.

Для обеспечения запланированных темпов развития атомной энергетики после 2020 г., сохранения и развития экспортного потенциала уже в настоящее время требуется усиление геологоразведочных работ, направленных на подготовку резервной сырьевой базы природного урана.

Максимальный вариант роста производства электроэнергии на АЭС соответствует как требованиям благоприятного развития экономики, так и прогнозируемой экономически оптимальной структуре производства электроэнергии с учетом географии ее потребления. При этом экономически приоритетной зоной размещения АЭС являются европейские и дальневосточные регионы страны, а также северные районы с дальнепривозным топливом. Меньшие уровни производства энергии на АЭС могут возникнуть при возражениях общественности против указанных масштабов развития АЭС, что потребует соответствующего увеличения добычи угля и мощности угольных электростанций, в том числе в регионах, где АЭС имеют экономический приоритет.

Основные задачи по максимальному варианту – строительство новых АЭС с доведением установленной мощности атомных станций до 32 ГВт в 2010 г. и до 52,6 ГВт в 2020 г. и продление назначенного срока службы действующих энергоблоков до 40–50 лет их эксплуатации с целью максимального высвобождения газа и нефти; экономия средств за счет использования конструктивных и эксплуатационных резервов.

В этом варианте, в частности, намечена достройка в 2000–2010 годы 5 ГВт атомных энергоблоков (двух блоков – на Ростовской АЭС и по одному – на Калининской, Курской и Балаковской станциях) и новое строительство 5,8 ГВт атомных энергоблоков (по одному блоку на Нововоронежской, Белоярской, Калининской, Балаковской, Башкирской и Курской АЭС).В 2011–2020 гг. предусмотрено строительство четырех блоков на Ленинградской АЭС, четырех блоков на Северо-Кавказской АЭС, трех блоков Башкирской АЭС, по два блока на Южно-Уральской, Дальневосточной, Приморской, Курской АЭС–2 и Смоленской АЭС–2, на Архангельской и Хабаровской АТЭЦ и по одному блоку на Нововоронежской, Смоленской и Кольской АЭС–2.

Одновременно в 2010–2020 гг. намечено вывести из эксплуатации 12 энергоблоков первого поколения на Билибинской, Кольской, Курской, Ленинградской и Нововоронежской АЭС.

Основные задачи по минимальному варианту – строительство новых блоков с доведением мощности АЭС до 32 ГВт в 2010 г. и до 35 ГВт в 2020 г. и продление назначенного срока службы действующих энергоблоков на 10 лет.

Основой электроэнергетики России на всю рассматриваемую перспективу останутся тепловые электростанции, удельный вес которых в структуре установленной мощности отрасли составит к 2010 г. 68%, а к 2020 г. – 67–70% (2000 г. – 69%). Они обеспечат выработку, соответственно, 69% и 67–71% всей электроэнергии в стране (2000 г. – 67%).

Учитывая сложную ситуацию в топливодобывающих отраслях и ожидаемый высокий рост выработки электроэнергии на тепловых электростанциях (почти на 40–80% к 2020 г.), обеспечение электростанций топливом становится в предстоящий период одной из сложнейших проблем в энергетике.

Суммарная потребность для электростанций России в органическом топливе возрастет с 273 млн. т у.т. в 2000 г. до 310–350 млн. т у.т. в 2010 г. и до 320–400 млн. т у.т. в 2020 г. Относительно не высокий прирост потребности в топливе к 2020 г. по сравнению с выработкой электроэнергии связан с практически полной заменой к этому периоду существующего неэкономичного оборудования на новое высокоэффективное, что требует осуществления практически предельных по возможностям вводов генерирующей мощности. В высоком варианте в период 2011–2015 гг. на замену старого оборудования и для обеспечения прироста потребности предлагается вводить 15 млн. кВт в год и в период 2016–2020 гг. до 20 млн. кВт в год. Любое отставание по вводам приведет к снижению эффективности использования топлива и соответственно к росту его расхода на электростанциях по сравнению с определенными в Стратегии уровнями.

Необходимость радикального изменения условий топливообеспечения тепловых электростанций в европейских районах страны и ужесточения экологических требований обусловливает существенные изменения структуры мощности ТЭС по типам электростанций и видам используемого топлива в этих районах. Основным направлением должно стать техническое перевооружение и реконструкция существующих, а также сооружение новых тепловых электростанций. При этом приоритет будет отдан парогазовым и экологически чистым угольным электростанциям, конкурентоспособным на большей части территории России и обеспечивающим повышение эффективности производства энергии. Переход от паротурбинных к парогазовым ТЭС на газе, а позже – и на угле обеспечит постепенное повышение КПД установок до 55%, а в перспективе до 60% что позволит существенно снизить прирост потребности ТЭС в топливе.

Для развития Единой энергосистемы России Энергетической стратегией предусматривается:

Создание сильной электрической связи между восточной и европейской частями ЕЭС России путем сооружения линий электропередачи напряжением 500 и 1150 кВ, а за 2010 г. и передач постоянного тока, проходящих по территории России. Роль этих связей особенно велика в условиях необходимости переориентации европейских районов на использование угля, позволяя заметно сократить завоз восточных углей для ТЭС;

Усиление межсистемных связей транзита между ОЭС (объединённой энергетической системой) Средней Волги – ОЭС Центра – ОЭС Северного Кавказа, позволяющего повысить надежность энергоснабжения региона Северного Кавказа, а также ОЭС Урала – ОЭС Средней Волги – ОЭС Центра и ОЭС Урала – ОЭС Северо-Запада для выдачи избыточной мощности ГРЭС Тюмени;

Усиление системообразующих связей между ОЭС Северо-Запада и Центра;

Развитие электрической связи между ОЭС Сибири и ОЭС Востока, позволяющей обеспечить параллельную работу всех энергообъединений страны и гарантировать надежное энергоснабжение дефицитных районов Дальнего Востока.

Нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы (биомасса, солнечная, ветровая, геотермальная энергия и т.д.) потенциально способны с избытком обеспечить внутренний спрос страны. Однако экономически оправданное применение нетрадиционных технологий использования возобновляемых энергоресурсов ещё будет составлять единицы процентов от общего расхода энергоресурсов.

Намечаемые уровни развития и технического перевооружения отраслей энергетического сектора страны невозможны без соответствующего роста производства в отраслях энергетического (атомного, электротехнического, нефтегазового, нефтехимического, горношахтного и др.) машиностроения, металлургии и химической промышленности России, а также строительного комплекса. Их необходимое развитие – задача всей экономической политики государства.

Заключение

Основные задачи, которые предстоит решить для оптимального развития электроэнергетического хозяйства:

Обеспечение повсеместного перехода на энерго- и электросберегающие технологии, определение реальных потребностей страны и ее регионов в электроэнергии, с учетом максимальной экономии потребления электроэнергии;

Осуществление модернизации энергетического оборудования;

Выработка научных основ комплексной эксплуатации электростанций разных видов и мощностей;

Реализация действенных мер по охране природы и рациональному природопользованию.

Россия нуждается в форсированном развитии электроэнергетики: увеличении объема вырабатываемой электроэнергии. Наращивание объемов производства новых электростанций и повышение мощностей уже существующих электростанций будет происходить, в частности, путем увеличения единичных мощностей и эффективности энеогопроизводящих агрегатов. В России в настоящее время свыше 80 электростанций мощностью 1 млн кВт и более, что составляет 60% мощностей электростанций страны.

Энергия является основой обеспечения необходимых условий жизнедеятельности и развития человечества, уровня его материального и экономического благополучия, а также взаимоотношений общества с окружающей средой. Самым удобным в использовании и экологичным энергоносителем является электроэнергия. Она является базой ускорения научно- технического прогресса, развития наукоемких отраслей и информатизации общества. Таким образом, на перспективу до 2035 г. ожидается рост электрификации мировой экономики и потребления электроэнергии. Для рассмотрения прогноза электроэнергетической отрасли, отметим факторы, которые могут вызвать изменение производства и потребления электроэнергии:

· темпы экономического роста;

· рост численности населения;

· повышение эффективности использования энергии и энергосбережение;

· старение квалифицированных кадров электроэнергетики развитых стран;

· рост внимания к экологической безопасности, в том числе политика снижения выбросов CO 2 .

Рассмотрим общий прогноз производства электроэнергии.

Мы видим, что наибольший прирост производства ожидается к 2015 г.- 18%. Средние темпы прироста в период с 2008 по 2035 гг. составляют 13%.

Рассмотрим структуру видов производства электроэнергии в прогнозном периоде:

На диаграмме видно, что при росте производства электричества структура его источников практически неизменна. Основную долю в структуре производства электроэнергии составляет электроэнергия, произведенная на угольных ТЭС (около 39%). На втором месте стабильно находится электричество на основе природного газа: в среднем 23%. Изменения долей атомной и гидроэнергетик также не ожидается, они занимают в структуре по 14% и 16% соответственно. В прогнозируемом периоде ожидается небольшой рост доли электроэнергии на основе ВИЭ- с 3% до 7%,причем достижение 7% доли ожидается к 2020 г., в дальнейшем планируется стабильное развитие.

В прогнозе отмечается некоторое увеличение потребления угля для производства электроэнергии. Такой сценарий возможен: экономический рост Китая и Индии мотивирует их разрабатывать собственные залежи и развивать за счет дешевой добычи угля электроэнергетику и производство. Установленная мощность угольных генерирующих мощностей в этих странах возрастет с 2008 г. 2035 г. почти вдвое. Развитие отрасли потребует значительных инвестиций в добывающую отрасль и инфраструктуру (в том числе транспортную), так что в период развития отрасли, на наш взгляд, нельзя ожидать от этих стран быстрого экономического роста.

Производство электроэнергии на АЭС в 2008 году составило 2600 ТВт-ч, а к 2035 году, прогнозам, оно увеличится до 4900 ТВт-ч. В настоящее время растет не только производство электроэнергии на АЭС, но и их КИУМ: с 65% в 1990 году до 80% в настоящее время, что говорит о росте эффективности атомной энергетики. Рассматривая прирост мощностей АЭС, можно отметить, что странами, активно занимающимися развитием атомной энергетики, являются Китай, Индия и Россия. Мощности АЭС Китая с 2008 г. по 2035 г. вырастут почти в 13 раз (с 9 ГВт до 106 ГВт), Индии- почти в 7 раз (с 4,1 до 28 ГВт). Прирост мощностей АЭС в России за прогнозный период планируется в объеме 122% (с 23,2 ГВт в 2008 г.до 51,5 ГВт в 2035 г.).

Другим важным направлением производства электроэнергии являются ВИЭ. Производство электроэнергии на основе ВИЭ в настоящее время является одним из самых быстро развивающихся направлений электроэнергетики. Серьезным препятствием для строительства таких генерирующих мощностей является высокая стоимость проектов и их колебательный характер работы, однако это не останавливает страны перед развитием этого сектора электроэнергетики: темп прироста объемов произведенной электроэнергии на основе ВИЭ в прогнозном периоде планируется на уровне 3,1% в год. Из 4600 ТВт-ч прогнозируемой произведенной электроэнергии на основе ВИЭ к 2035 г. 55% будет произведено на ГЭС и 27% на ВЭС. В последние десять лет очень возросла важность энергии ветра: установленные мощности ВЭС выросли с 18 ГВт на 2001 г. до 121 ГВт в 2009. Очевидно, тенденция наращивания ветровых мощностей продолжится и в будущем. Правительства многих стран мира уже обнародовали меры, направленные на развитие возобновляемой энергетики. Евросоюз планирует, что в 2020 году на долю ВИЭ будет приходиться 20% всех объемов генерации; целью США является 10-20% производства из ВИЭ, тогда как Китай рассчитывает к 2020 году получать из них 100 ГВт энергии.

Даже в условиях кризиса и сокращения деятельности многих отраслей, производство электроэнергетики осталось практически на прежнем уровне, а в некоторых странах даже выросло. Электроэнергетика является важным разделом ТЭК любой страны и всего мира, и поэтому к 2035 г. ожидается увеличение объемов произведенной электроэнергии. С учетом описанных трендов мы также можем ожидать роста цен на электроэнергию.

Опережающие темпы развития возобновляемой энергетики по сравнению с традиционной - общемировой тренд, начиная с конца 20 века. В силу ряда объективных (наличие достаточных запасов углеводородов) и субъективных (общий экономический и технологический кризис) факторов, Россия оказалась не вовлечена в глобальный процесс изменения энергетической парадигмы. Сегодня ситуация меняется, и новые технологии все больше привлекают внимание бизнеса и власти. Подробный анализ причин развития российской возобновляемой энергетики и перспектив различных сегментов отрасли был проведен в рамках аналитического отчета «Альтернативная энергетика России 2009», подготовленного компанией «АЭнерджи» в декабре прошлого года.

Как уже было сказано выше, сегодня ситуация меняется, и в возобновляемую энергетику начинает активно приходить капитал - в первую очередь иностранный и государственный. Для целей государственных инвестиций активно создаются компании в рамках государственных корпораций. Дочерние структуры «Роснано», «Ростехнологий», «Росатома» и «РусГидро» реализуют проекты почти во всех сегментах возобновляемой энергетики. Суммарный утвержденный объем инвестиций в отрасль на плановый период 2010–2013 годов составляет 4–5 млрд долл. Вместе с капиталом в отрасли появляются и крупные лоббисты - Сергей Чемезов, Анатолий Чубайс и другие.

Помимо развития проектов в сегменте централизованной генерации электроэнергии, в России активно появляются экспортоориентированные производства топливных гранул, биотоплива, поликремния и солнечных панелей. Причина развития таких проектов - благоприятная конъюнктура мировых рынков и доступность ресурсов для производства обозначенных видов продукции в РФ. Появление этих производств, вместе с проблемами в традиционной энергетике, поспособствует расширению и внутреннего рынка децентрализованной генерации тепла и электроэнергии из ВИЭ.

Исследование проведенное компанией АЭнерджи в декабре 2009 года показало, что наиболее перспективными направлениями развитиями ВИЭ в России следует назвать биоэнергетику, малую гидроэнергетику и ветроэнергетику. «РусГидро» также связывает большие надежды с развитием приливной энергетики, в которой Россия может стать глобальным лидером в ближайшее десятилетие. Остановимся подробнее на перспективах развития обозначенных отраслей.

Биоэнергетика

Биоэнергетика - одно из самых перспективных направлений развития возобновляемой энергетики РФ. Это обусловлено наличием существенного ресурсного потенциала биомассы и экономически оправданных технологий.

Перевод мазутных и угольных котельных на биомассу в ряде регионов России, разработавших региональные программы развития возобновляемой энергетики и благоприятная конъюнктура европейского рынка топливных гранул, связанная с увеличением спроса на пеллеты на фоне роста цен на природный газ и жидкое топливо, обуславливают наращивание производства в этом секторе биоэнергетике. В 2010 г. будет введено порядка 50% существующей сегодня мощности или 350 тыс. тонн в год.

Динамично развивается и биогазовая энергетика. И это несмотря на то, что фактически эта отрасль не затронута ни федеральной, ни региональными системами поддержки использования ВИЭ. Это обусловлено растущими потребностями развивающегося сельского хозяйства РФ в энергоресурсах и удобрениях. Существующие тарифы, доступность сетей, стоимость технологического присоединения и рост цен на газ не всегда устраивают сельскохозяйственных производителей и предприятия пищевой индустрии.

По данным сельскохозяйственной переписи менее 35% крупных и средних сельскохозяйственных организаций имеют доступ к системе централизованного газоснабжения и только 20% к сетям централизованного теплоснабжения. При условии выполнения программы газификации первый показатель вырастет не более чем на 10%. Вместе с этим в последние годы принципиально выросла стоимость технологического присоединения, что делает биогазовые проекты, в некоторых случаях, сопоставимыми по капитальным затратам с сетевым подключением.

Биогазовая энергетика будет развиваться на базе крупнейших сельскохояйственных производств (животноводческих ферм) в сельской местности, предприятий пищевой промышленности, источников сточных вод (городские водоканалы) и ТБО в крупных городах.

Появляются в России и проекты производства биотоплива. Во многом это обусловлено созданием по инициативе ГК «Ростехнологии» в марте 2008 года корпорации «Биотехнологии» для целей развития биотопливного производства в России. Компания активно покупает лесохимические предприятия Восточной Сибири и Урала и создает на их основе заводы по производству биотоплива и сопутствующих товаров. Наличие такого сильного лоббиста на рынке позволит ускорить принятие ряда ключевых законодательных актов, способствующих развитию биотопливной энергетики. В частности ведется разработка законодательных актов, предусматривающих выведение биоэтанола из числа подакцизных товаров и введение требования обязательных присадок биотоплива в моторное топливо.

На первоначальном этапе продукция российских биотопливных заводов, по всей видимости, будет, отправятся за рубеж, в Германию и Китай. Законодательная база, способствующая развитию биотопливной энергетики, должна появиться в 2010-2011 гг., что создаст хорошие условия для сбыта произведенного биотоплива и на внутреннем рынке.

Ветроэнергетика

Сегодня, ввиду усиливающегося энергодефицита в ряде регионов и создания системы поддержки возобновляемой энергетики, в ветроэнергетику, ранее неинтересную для инвесторов ввиду ее низкой рентабельности, начинает приходить капитал, в том числе и иностранный. Ветроэнергетика привлекает региональные власти высокой скоростью ввода мощностей, бизнес - приемлемыми сроками окупаемости (до 10 лет).

Пока еще существуют проблемы с привлечением финансирования, связанные с отсутствием ключевых законодательных актов, устанавливающих приоритетную закупку сетевыми организациями электроэнергии, произведенной на основе ВИЭ и размер надбавок.

Тем не менее, существует ряд площадок, на которых уже ведутся ветроизмерения, разработаны ТЭО и найдены инвесторы:

Параллельно с реализацией проектов начался процесс кооперации в отрасли - 13 ноября 2009 г. прошла «Первая национальная конференция» Российской ассоциации ветроиндустрии, по итогам которой на имя председателя правительства РФ было направлено открытое письмо с предложениями по поддержке отрасли.

В сегменте децентрализованной генерации начинается реализация нескольких пилотных проектов в Ненецком АО и Волгоградской области комбинированной генерации (ветер солнце, ветер дизель).

Малая гидроэнергетика

Малая гидроэнергетика характеризуется коротким инвестиционным циклом (не более 7 лет), короткими сроками возведения объектов (не более 2 лет) и колоссальным экономическим потенциалом замены дизельных генераторов малыми гидроэлектростанциями в изолированных зонах (в районах Северного Кавказа, Сибири, Дальнего Востока). Срок окупаемости таких проектов приближается к одному году.

Активный интерес к малой гидроэнергетике проявляет крупнейшая генерирующая компания России «РусГидро». В частности, разработаны программы строительства МГЭС в федеральных округах, предполагающие сооружение 384 станций суммарной мощностью 2,1 ГВт.

В ближайшие несколько лет в России можно ожидать ввода новых мощностей в малой гидроэнергетике в объеме 50–60 МВт установленной мощности в год.

Приливная энергетика

На сегодняшний день существует ряд факторов, препятствующих развитию приливной энергетики в РФ. Это и удаленность основных районов потребления электроэнергии от перспективных районов освоения энергетических ресурсов и приливов, и необходимость создания дополнительной сетевой инфраструктуры для целей строительства и эксплуатации приливных станций.

Тем не менее, в Генеральную схему размещения объектов электроэнергетики до 2020 года включены две приливные электростанции - это Мезенская ПЭС мощностью 8 ГВт, в Мезенской губе в Архангельской области и Тугурская ПЭС мощностью 3640 МВт, в Тугурском заливе Охотского моря в Хабаровском крае.

Первая, в перспективе, способна обеспечить потребности в электроэнергии при разработке Ломоносовского месторождения алмазов в Архангельской области, вторая решить проблему энергодефицита Дальневосточной энергосистемы. В случае успешной реализации проектов, Российская Федерация, в целом, и компания «РусГидро», в частности, станут мировыми лидерами в сфере приливной энергетики.

Впечатляющая динамика развития на фоне кризисной ситуации в экономике позволяют оптимистично смотреть на будущее отрасли. Рынок альтернативной энергетики является одним из немногих секторов российской экономики, который будет стремительно расти (на десятки и сотни процентов в год в зависимости от сегмента) в ближайшие годы. Его привлекательность повышает обилие небольших по размеру капитальных вложений проектов, в которых может участвовать малый и средний бизнес.

Об авторах

Компания «АЭнерджи» реализует проекты в сфере энергосбережения и возобновляемой энергети: ки. Одно из приоритетных направлений деятельности компании - консалтинг. В рамках этого направления, компания разработала ряд региональных программ раз: вития возобновляемой энергетики и подготовила ряд аналитических отчетов для бизнеса, заинтересованного в расширении своей деятельности в сфере возобновля: емой энергетики.

Станислав ЧЕРНИЦА,
Артем ЧУРИКОВ,
AEnergy.ru