Федеральные и региональные энергетические системы

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Федеральные и региональные энергетические системы

В. В. Бушуев

Законодательно в Конституции РФ прописано, что в ведении государства находятся федеральные энергетические системы (ФЭС), призванные обеспечить энергетическую целостность и безопасность страны.

Однако это понятие нигде не было раскрыто ни с юридической, ни с содержательной стороны. Поскольку есть ФЭС, то существуют и региональные энергетические системы (РЭС), которые определяют энергетическую инфраструктуру регионов. Автор пытается переосмыслить проблему общности и своеобразия этих структур в условиях постреформенной энергетики.

Ключевые слова: энергетические системы, энергетическая безопасность, энергоэффективность.

Единая электроэнергетическая система Советского Союза была уникальным организационно-технологическим объединением, включающим в свой состав все параллельно работающие электростанции, магистральные и распределительные сети, а также крупные центры нагрузок.

Она была верхним уровнем иерархической конструкции электроэнергетики, где каждая из девяти объединенных (по экономическим и территориальным факторам) энергетических систем (ОЭС), обеспечивала сбалансированность спроса и предложения на уровне региона, а межсистемные связи, по которым эти ОЭС соединялись для параллельной работы, составляли верхний уровень иерархической структуры ЕЭЭС.

Перетоки по этим связям составляли порядка 10…15 % от мощности объединяемых ОЭС. Это позволяло, с одной стороны, обеспечить условия сбалансированности внутри ОЭС, с другой -- использовать основные преимущества энергообъединения на территории всей страны:

эффективно использовать первичные энергетические ресурсы -- уголь и гидроэнергию -- в восточных районах страны в общем энергетическом балансе;

снизить общий резерв мощности для прохождения максимума нагрузки с учетом его разновременности в различных часовых поясах;

обеспечить взаимопомощь ОЭС в послеаварийных режимах.

Сами же ОЭС чисто административно состояли из РЭС, каждая из которых соответствовала, как правило, своему субъекту федеративного устройства страны (области, краю, автономной или союзной республики).

В условиях централизованной экономики эта структура была, пожалуй, наилучшей формой сочетания общесоюзных и региональных интересов всей страны в сфере энергетики. Более того, преимущества такой иерархической структуры энергообъединения были эффективно использованы и при создании межгосударственного энергообъединения «Мир» в восточной Европе, а в Западной -- советский опыт управления энергетикой активно использовался с учетом рыночных особенностей (хозяйственной самостоятельности), ресурсной обеспеченности и характера нагрузки отдельных стран.

Главными преимуществами такого энергообъединения в виде иерархии «ЕЭЭС -- ОЭС -- РЭС» были, говоря сегодняшним языком, высокая энергоэффективность и энергетическая безопасность больших территорий. А поскольку структурной иерархии энергообъединения соответствовала и иерархия управления, обеспечивающая оптимальное (по общесистемным либо в целом народнохозяйственным критериям) использование различных типов электростанций (ТЭС, АЭС, ГЭС), локализацию аварий на нижних уровнях, активное использование потребителей (САОН -- система активного отключения нагрузки) для предотвращения каскадного развития аварий, то ЕЭЭС в целом отличалась высоким уровнем системной надежности (отсутствием системных аварий), живучести и экономичности.

В новых (постсоветских) российских хозяйственно-политических условиях (с передачей энергетических объектов в частную собственность и внедрением рыночных отношений) сохранить прежнюю структуру организации и управления электроэнергетикой, естественно, оказалось невозможным. Поэтому реформы были необходимы -- как в части приватизации, так и в части организации рынка электроэнергии и мощности. Первый этап этой реформы, сводящийся к акционированию, еще позволял сохранить ЕЭЭС (почему-то она стала именоваться просто ЕЭС -- Единая энергетическая система, без учета особенности электроэнергетики как системы, где принципиально сохраняется единство процесса производства, распределения и потребления электроэнергии не как обычного товарного продукта, а как инфраструктурной услуги по подключению нагрузки к генерирующим мощностям) под общим организационно-управленческим началом РАО ЕЭС. Но второй этап -- ликвидация РАО ЕЭС -- означал полный отказ от какой-либо иерархической организации электроэнергетики и ее переход в «мультиагентное» состояние, где каждый хозяйствующий субъект (ОГК, ТГК, ФСК, МРСК, энергосбыты и т. д.) действовал сам по себе, в угоду своим собственным интересам.

Это не только не привело к обещанной конкуренции поставщиков в борьбе за потребителя, это привело к росту издержек (и тарифов), усложнению структуры управления (в которой функции ответственности за общее и территориальное энергоснабжение потребителей оказались размыты, несмотря на появление понятия «гарантирующие поставщики»), повышению аварийности (в связи с естественным износом оборудования и невводом новых мощностей), а главное, к редкому всплеску числа системных аварий с массовым погашением потребителей (в Москве, Санкт-Петербурге, Красноярске. Хабаровске, на Урале). Последнее обусловлено, на наш взгляд, не столько техническими проблемами, а дезорганизацией оперативного и стратегического управления электроэнергетикой не как самостоятельной отраслью экономики, а как инфраструктурной сферой жизнеобеспечения населения и производственной сферой.

Такие структуры, как Совет рынка, Системный оператор, Минэнерго РФ, решают лишь частные задачи организации и управления, но не в состоянии обеспечить эффективность «мультиагентной» системы. Предлагаемая некоторыми экспертами национализация электроэнергетики -- это попытка «загнать джина в бутылку», откуда он был поспешно выпущен реформаторами в рыночную среду. Это возможно только лишь при условии, если вся экономика вернется на рельсы планово-директивного управления. Табун вырвавшихся из загона и обезумевших от т. н. рыночной свободы лошадей не повернуть вспять -- его нужно возглавить и, не снижая темпов забега, умно направить в нужную сторону, вперед по пути реформирования. Но какого?

Обсуждаемые в настоящее время предложения по созданию «мегарегулятора» в электроэнергетике, безусловно, могут стать конструктивной базой для нового витка реформирования, но главное даже не в том, кто будет осуществлять это «мегарегулирование», а в том, как обеспечить необходимое частно-государственное партнерство в электроэнергетической сфере, чтобы скоординировать и интегрировать далеко не тождественные интересы хозяйствующих субъектов (потребителей и производителей), государства в целом и отдельных регионов.

Для этого надо еще и еще раз не «рушить все до основания» и только потом задумываться, а что же мы собираемся строить. Надо максимально непредвзято отнестись к нашему пока еще недавнему советскому опыту организации энергетического хозяйства страны (ведь не гнушаемся мы использовать те физические объекты, которые были созданы преимущественно в то время; недаром доля «советских» энергетических мощностей, введенных в действие до 1990 г., превышает 85 %, а заложенных еще тогда -- 95 % от того, чем мы располагаем). Именно -- организации, обеспечивающей «мультиагентность» интересов различных хозяйствующих субъектов и государства на федеральном и региональном уровнях.

Главным принципом такой организации должна стать иерархия федеральных и региональных, централизованных и децентрализованных (в т. ч. автономных) энергетических систем, формирующих инфраструктуру энергетического хозяйства страны.

Принцип «системности» означает прежде всего такую организацию инфраструктуры, которая, во-первых, учитывает принципиальную особенность электроэнергетики -- неразрывность процесса производства, распределения и потребления электроэнергии. Электроэнергия не является складируемым товаром, а образуется в результате совместного процесса. Энергетический потенциал (ресурсы, мощности) реализуется, превращается в действие (энергетический процесс) только в замкнутой сети. Изолированно никто ничего не может произвести, только в системе течет электрический ток. Об этой банальной истине приходится напоминать многократно, ибо она относится не только к физическому процессу, но и к организации энергетического взаимодействия всех хозяйствующих субъектов в электроэнергетике. ОГК и ТГК, объединяющие генерирующие мощности, не могут функционировать и развиваться без конечного потребителя. А размещение этих «хозяйствующих» субъектов по разные стороны «ценовой баррикады» приводит к тому, что одни пытаются развить необходимые мощности, привлекая инвестиции со стороны и увеличивая себестоимость и тарифы для потребителя. А те, в свою очередь, отвечают либо неплатежами, либо создают собственную генерацию, стремясь обеспечить системную замкнутость процесса на своем более низком уровне и менее эффективным (по затратам) способом.

Вообще, системность (неразрывность процесса) в электроэнергетике отменить нельзя (по крайней мере, пока не будут созданы накопители энергии на полную мощность всего энергопотребления). Поэтому системность (тесная взаимосвязь производителя и потребителя) является неотъемлемым свойством любой инфраструктуры, и в первую очередь электроэнергетики.

Но это свойство по-разному проявляется на соответствующих уровнях функционально-организованной территориально-производственной и технологически-финансовой структуры. Верхний уровень энергетической инфраструктуры составляют федеральные энергетические системы (ФЭС), включающие электроэнергетические, газотранспортные и нефтепродуктовые объединения основных центров производства и крупных узлов потребления, связанных магистральными транспортными коммуникациями.

По канонам структурирования таких узлов (центров) должно быть на каждом уровне не более семи-девяти. В противном случае связывающая их сеть становится сверхсложной и плохоуправляемой.

Применительно к ФЭС в электроэнергетике можно отнести такие узлы потребления, как Московский (Центральный) и Северо-Западный, Южный и Поволжский (Верхне-Волжский и Средне-Волжский), Уральский (включая Южный Урал и Башкирию, Свердловский район и перспективный район Полярного Урала). В Сибири это Иркутский, Южно-Красноярский и Западно-Сибирский (Кузбасс, Новосибирск, Алтай) узлы. Особняком в структуре ФЭС стоят Дальневосточный, Забайкальский и Якутский регионы, которые пока слабо интегрированы в единую систему с помощью электрических связей, но должны быть более тесно сближены по своему геополитическому и макрохозяйственному положению в рамках общей инфраструктурной системы энергоснабжения.

Узлами генерации на уровне ФЭС выступают: куст АЭС и ГРЭС Центра, включая Костромскую ГРЭС, Волжские ГЭС, КАТЭК, ГЭС АЕК, Тюменские ГРЭС на газе, в т. ч. будущие ГРЭС на низконапорном газе (Ново-Уренгойская ГРЭС).

Принципиальной особенностью такой группировки генерирующих узлов является возможность и необходимость рационального использования природных энергетических ресурсов -- угля, газа, гидроэнергии, -- неравномерно размещенных по территории страны. При этом не ставится задача создания генерирующих узлов преимущественно в районах сосредоточения первичных ресурсов с выдачей мощности по сверхдальним ЛЭП к потребителю, концентрирующемуся по иным технологическим и хозяйственным условиям.

Но провозглашаемый сейчас принцип самобаланса по электрическим мощностям (да еще и с необходимостью иметь соответствующие резервы и средства для покрытия переменного графика нагрузки) неизбежно будет сопровождаться увеличением потоков первичных ресурсов (угля и газа). Так, в Московском регионе вся тепловая энергетика (включая ТЭЦ) базируется на трубопроводном газе из ЯНАО, и монотопливо составляет свыше 98 % топливного баланса ТЭС и котельных. А ориентация здесь на АЭС чревата отсутствием пиковых и полупиковых мощностей для регулирования графика нагрузки.

Поэтому на уровне ФЭС следует сопоставлять два альтернативных, но взаимодополняющих сценария развития:

самобаланс крупных территорий по производству и потреблению конечного продукта -- электроэнергии -- с их обеспечением необходимыми первичными энергоресурсами (газ, уголь) либо за счет дальнего транспорта этих ресурсов по магистральным коммуникациям -- трубопроводам и железной дороге;

производство электроэнергии вблизи мест добычи топлива или наличия крупных энергоресурсов и электронный транспорт по ВЛ СВН на весьма значительные расстояния (свыше 2 тыс. км).

Конечно, возможна и более полная реализация принципа энергетического самообеспечения территорий -- с использованием как местных (нетрадиционных) энергоресурсов (биомассы, торфа, низкокалорийного угля, сланцевого газа, ветра, солнца и др. ВИЭ), так и АЭС. Но это лишь небольшая поправка к двум базовым сценариям.

На наш взгляд, исходя из общих принципов организации сложных систем соотношение между этими двумя сценариями должно соответствовать золотой пропорции: на уровне ФЭС 38 % всех первичных ресурсов нужно использовать на месте для получения конечного продукта -- электроэнергии, а 62 % могут транспортироваться в другие регионы для выработки электроэнергии вблизи мощных узлов нагрузки. Что же касается РЭС, то там целесообразно обратное соотношение: порядка 2/3 баланса первичной энергии должно базироваться на местных ресурсах и не менее 2/3 потребляемой электроэнергии -- вырабатываться на месте.

Принципиальное отличие ФЭС от РЭС заключается именно в том, что на федеральном уровне необходимо обеспечить геополитическую задачу -- энергетическое единство страны и ее энергетическую безопасность, а также рациональное использование всех энергетических ресурсов России в интересах основной массы потребителей, территориально удаленных от мест добычи ТЭР и мест нахождения других нетранспортируемых природных ресурсов (гидроэнергии).

РЭС решают иную задачу -- обеспечение спроса на электроэнергию, что эффективнее решать путем сбалансированности регионов по этому конечному продукту, полагаясь как на импорт топлива, так и на местные ресурсы.

Внутри же РЭС доля централизованного и децентрализованного энергоснабжения также должна соответствовать золотой пропорции: 62 % производства электроэнергии должно осуществляться на крупных ТЭС (ГРЭС и ТЭЦ), составляющих энергетическую базу региона, а 38 % -- на объектах, официально не входящих в РЭС, хотя и имеющих возможность выхода в общие сети для выдачи избытков мощности либо заимствования извне в условиях собственного дефицита.

На муниципальном уровне, где главной задачей является теплоснабжение, наоборот, 2/3 всего теплоснабжения должно базироваться на собственных котельных, и только 1/3 -- подключаться к централизованным источникам.

При этом не столь важно, какие источники играют роль базового энергоснабжения, а какие -- резервного. Важно, чтобы была возможность использовать и те и другие, а конкретные уровни будут определяться не только экономическими соображениями (где производство дешевле), но и удобством для потребителя, ибо зачастую «натуральное хозяйство» оказывается эффективнее: и по тарифам (не надо переплачивать посредникам), и по надежности (при минимуме удаленных поставок), и по экономичности (минимум потерь на передачу).

Подобные экономические и внеэкономические представления дают возможность полнее учесть противоречивые интересы субъектов в «мультиагентной» системе. Подобная задача оптимального соотношения централизованного и децентрализованного энергоснабжения рассматривалась нами при разработке региональных энергетических программ для Тульской области и Республики Бурятии.

А конкуренция в электроэнергетике как основа рыночных взаимоотношений существует не между поставщиками, а между возможным централизованным и децентрализованным энергоснабжением, между собственным производством электроэнергии на автономных энергоисточниках и подключением к «общей розетке». Другой вид конкуренции -- между покупкой электроэнергии и энергосбережением.

С учетом того, что производство электроэнергии все более становится симметричным процессом, когда потребитель развивает собственную генерацию, а электростанции через локальную сеть питают собственных потребителей, все субъекты электрической системы (производитель, потребитель) не только меняются местами, но и формируют новую структуру электроэнергетики, в которой взаимоотношения «мультиагентных» субъектов сводятся не к дифференциации их роли в едином процессе, а к интеграции энергетических модулей. Каждый из этих модулей будет представлять собой мини-систему («генератор -- нагрузка»).

Итак, структура электроэнергетики должна представлять собой многоуровневую иерархию: на верхнем уровне -- ФЭС, в которых доминирующей задачей является рациональное использование всех энергетических ресурсов страны; на среднем -- РЭС, задача которых состоит в обеспечении спроса на электроэнергию за счет преимущественно собственной генерации с обеспечением энергетической сбалансированности территории; на нижнем уровне (муниципалитеты и отдельные предприятия или объекты) -- местные (в основном децентрализованные) системы, реализующие принцип модульности (одновременной генерации и потребления тепла и электроэнергии).

Именно в этом направлении, как нам представляется, и должно осуществляться дальнейшее реформирование электроэнергетики в интересах всех и каждого. федеральный региональный энергетический

Размещено на Allbest.ru