Вы здесь

Обзор электроэнергетики Приволжского федерального округа: состояние и основные тенденции развития

Опубликовано вт, 06/23/2020 - 18:26 пользователем Игнатов Сергей

На территории ПФО расположена пятая часть мощностей ЕЭС России. Макрорегион, добывающий около 20% российской нефти, входит в число лидеров по использованию возобновляемых источников энергии. Однако, несмотря на все достижения в сфере традиционной и «зеленой» энергетики, большинство регионов округа по-прежнему остаются энергодефицитными. 

Структура электроэнергетики ПФО

Энергосистема округа состоит из 14 региональных энергосистем, функционирующих на территории 14 субъектов РФ. Режимом работы энергетических систем, расположенных в девяти регионах – Пензенской, Самарской, Саратовской, Ульяновской и Нижегородской областях, а также в республиках Чувашия, Марий Эл, Мордовия и Татарстан, – управляет филиал системного оператора «Объединенное диспетчерское управление энергосистемы Средней Волги». Эти энергосистемы функционируют под управлением пяти региональных диспетчерских управлений:

  • Нижегородское РДУ. Нижегородский филиал АО «СО ЕЭС» выполняет функции оперативно-диспетчерского управления работой энергоненерирующих объектов, находящихся на территории трех субъектов Российской Федерации – Чувашской Республики, Республики Марий Эл и Нижегородской области. Операционная зона расположена на территории площадью 118,34 тыс. км².

По данным Системного оператора, на 1 января 2020 года в управлении и ведении Нижегородского РДУ находятся:

- энергогенерирующие объекты суммарной установленной мощностью 5 188,789 МВт;

- 362 ЛЭП класса напряжения 110-500 кВ;

- 238 трансформаторных подстанций и распределительных устройств класса напряжения 110-500 кВ.

            В разрезе видов генерации совокупная установленная мощность выглядит так:

  • тепловая – 3 205,789 МВт;
  • гидравлическая – 1 893 МВт;
  • электростанции промышленных предприятий – 90 МВт.

Самыми крупными генерирующими объектами, которые находятся в ведении Нижегородского филиала, являются:

  • Автозаводская ТЭЦ (электрическая мощность 530 МВт, тепловая –  1 920 Гкал/ч);
  • Дзержинская ТЭЦ (электрическая мощность 565 МВт, тепловая –  1 334 Гкал/ч);
  • Новогорьковская ТЭЦ (электрическая мощность 557 МВт, тепловая –  626 Гкал/ч);
  • Нижегородская ГЭС (установленная мощность 520 МВт);
  • Чебоксарская ГЭС (установленная мощность 1 370 МВт).
  • Пензенское РДУ. Структурное подразделение Системного оператора управляет режимами работы электростанций и сетевого комплекса энергосистем двух субъектов РФ – Пензенской области и Республики Мордовия. В операционной зоне филиала функционируют:

- объекты генерации установленной мощностью 762 МВт;

- 273 ЛЭП класса напряжения 110, 220, 500 кВ;

- оборудование, установленное на 219 энергообъектах.

            В число основных электростанций входят:

  • Пензенская ТЭЦ-1 (электрическая мощность 310 МВт, тепловая –  805 Гкал/ч);
  • Пензенская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 16 МВт, тепловая –  335,5 Гкал/ч);
  • Саранская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 280 МВт, тепловая –  744 Гкал/ч).
  • Самарское РДУ. В управлении и ведении Самарского филиала Системного оператора находятся объекты электроэнергетики, расположенные на территории Самарской и Ульяновской областей. Операционная зона охватывает площадь в 90,8 тыс. км².

По состоянию на 1 января 2020 года под управлением Самарского РДУ функционируют:

- электростанции суммарной мощностью 6 913,7 МВт;

- 261 ЛЭП класса напряжения 110, 220, 500 кВ;

- оборудование 187 энергообъектов.

В список наиболее крупных объектов генерации электрической и тепловой энергии входят:

  • Жигулёвская ГЭС (электрическая мощность 2 446 МВт);
  • Тольяттинская ТЭЦ (электрическая мощность 585 МВт, тепловая – 2 497 Гкал/ч);
  • Сызранская ТЭЦ (электрическая мощность 372,4 МВт, тепловая – 765 Гкал/ч);
  • Новокуйбышевская ТЭЦ-1 (электрическая мощность 339,5 МВт, тепловая – 460 Гкал/ч);
  • Новокуйбышевская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 340 МВт, тепловая – 867 Гкал/ч);
  • Ульяновская ТЭЦ-1 (электрическая мощность 435 МВт, тепловая – 2 014 Гкал/ч);
  • Ульяновская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 417 МВт, тепловая – 1 401 Гкал/ч).
  • Саратовское РДУ. Филиал Системного оператора в Саратовской области осуществляет оперативно-диспетчерское управление объектами электроэнергетики, расположенными на территории региона. Площадь операционной зоны охватывает 101 тыс. км².

По состоянию на 01.01.2020 года в управлении и ведении Саратовского РДУ находятся:

- энергообъекты установленной мощностью 6 598 МВт;

- 110 ЛЭП класса напряжения 110, 220 и 500 кВ;

- оборудование 78 объектов электроэнергетики.

Самыми крупными электростанциями, которые находятся в ведении Саратовского РДУ, являются:

  • Балаковская АЭС (электрическая мощность 4 000 МВт);
  • Саратовская ГЭС (электрическая мощность 1 403 МВт);
  • Балаковская ТЭЦ-4 (электрическая мощность 370 МВт, тепловая – 1 532 Гкал/ч);
  • Энгельсская ТЭЦ-3 (электрическая мощность 130 МВт, тепловая – 514 Гкал/ч);
  • Саратовская ТЭЦ-5 (электрическая мощность 445 МВт, тепловая – 1 260 Гкал/ч);
  • Саратовская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 109 МВт, тепловая – 244 Гкал/ч).
  • РДУ Татарстана осуществляет диспетчерское управление работой объектов электроэнергетики Республики Татарстан. Операционная зона филиала расположена на территории площадью 68 тыс. км². В управлении и ведении РДУ находятся:

- объекты генерации электроэнергии установленной мощностью 8 031,388 МВт;

- 8 ЛЭП класса напряжения 500 кВ;

- 55 ЛЭП класса напряжения 220 кВ;

- 141 ЛЭП класса напряжения 110 кВ;

- 3 трансформаторных подстанции напряжением 500 кВ (суммарная мощность (авто) трансформаторов составляет 4 609 МВА);

- 2 электростанции напряжением 500 кВ (суммарная мощность (авто) трансформаторов составляет 2 852 МВА);

- 16 трансформаторных подстанций напряжением 220 кВ (суммарная мощность автотрансформаторов составляет 4 851 МВА);

- 3 электростанции напряжением 220 кВ (суммарная мощность (авто) трансформаторов составляет 1 710 МВА);

- 277 трансформаторных подстанций напряжением 110 кВ (суммарная мощность трансформаторов составляет 9 535,6 МВА).

По данным АО «СО ЕЭС», в разрезе видов генерации совокупная установленная мощность выглядит так:

  • ТЭС оптового рынка – 6 562,3 МВт;
  • гидравлическая – 1 205 МВт;
  • электростанции розничного рынка –264,008 МВт.

В число ключевых энергогенерирующих объектов, действующих в энергосистеме Республики Татарстан, входят:

  • Заинская ГРЭС (электрическая мощность 2 204,9 МВт, тепловая – 145 Гкал/ч);
  • Нижнекамская ГЭС (электрическая мощность 1 205 МВт);
  • Казанская ТЭЦ-1 (электрическая мощность 385 МВт, тепловая – 525 Гкал/ч);
  • Казанская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 410 МВт, тепловая – 876 Гкал/ч);
  • Набережночелнинская ТЭЦ (электрическая мощность 1 180 МВт, тепловая – 4 092 Гкал/ч);
  • Казанская ТЭЦ-3 (электрическая мощность 445 МВт, тепловая – 1 260 Гкал/ч);
  • Нижнекамская ТЭЦ-1 (электрическая мощность 880 МВт, тепловая – 3 746 Гкал/ч);
  • Нижнекамская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 724 МВт, тепловая – 1 580 Гкал/ч).

Наряду с девятью регионами России, энергосистемы которых функционируют под управлением ОДУ Средней Волги, в состав Приволжского федерального округа входят еще пять субъектов РФ – Республика Башкортостан, Удмуртская Республика, Пермский край, Кировская и Оренбургская области. Энергосистемы этих регионов функционируют под оперативно-диспетчерским управлением филиала Системного оператора ОДУ Урала. Режимами их работы управляют три филиала АО «СО ЕЭС»:

  • Башкирское РДУ осуществляет функции оперативно-диспетчерского управления работой энергообъектов, входящих в состав энергосистемы Башкортостана. Операционная зона расположена на территории площадью 143 тыс. км².

В управлении и ведении Башкирского РДУ находятся:

            - объекты генерации энергии мощностью 5 593,029 МВт;

            - 413 ЛЭП класса напряжения 110-500 кВ общей протяжённостью 12 956 км;

            - 405 трансформаторных подстанций и распределительных устройств напряжением 110-500 кВ. Суммарная мощность трансформаторов составляет 17 345,6 МВА.

Самыми крупными энергогенерирующими объектами Республики Башкортостан являются:

  • Кармановская ГРЭС (электрическая мощность 1 831,1 МВт, тепловая – 204 Гкал/ч);
  • Уфимская ТЭЦ-2 (электрическая мощность 519 МВт, тепловая – 1 528 Гкал/ч);
  • Ново-Салаватская ТЭЦ (электрическая мощность 882 МВт, тепловая – 2 352,3 Гкал/ч);
  • Затонская ТЭЦ (электрическая мощность 440 МВт, тепловая – 300,2 Гкал/ч);
  • Ново-Салаватская ПГУ (электрическая мощность 410 МВт, тепловая – 207,3 Гкал/ч);
  • Стерлитамакская ТЭЦ (электрическая мощность 320 МВт, тепловая – 1 539 Гкал/ч);
  • Уфимская ТЭЦ-4 (электрическая мощность 270 МВт, тепловая – 792 Гкал/ч);
  • Ново-Стерлитамакская ТЭЦ (электрическая мощность 255 МВт, тепловая – 1 511,2 Гкал/ч).
  • Оренбургское РДУ устанавливает режим работы и осуществляет функции диспетчерского управления объектами электроэнергетики, действующими в энергосистеме Оренбургской области. Площадь операционной зоны составляет 124 тыс. км².

В управлении и ведении филиала находятся:

- электростанции установленной мощностью 3 870 МВт;

- 269 ЛЭП класса напряжения 110-500 кВ;

- 205 трансформаторных подстанций и распределительных устройств. Суммарная мощность трансформаторных установок составляет 17 066 МВА.

Основным энергогенерирующим объектом региональной энергосистемы является Ириклинская ГРЭС (электрическая мощность 2 430 МВт).

  • Пермское РДУ. Филиал выполняет функции оперативно-диспетчерского управления работой энергоненерирующих объектов и сетевой инфраструктуры, находящихся на территории трех субъектов Российской Федерации – Пермского края, Удмуртской Республики и Кировской области. Территория операционной зоны расположена на площади 322,7 тыс. км².

Как следует из отчета Системного оператора о функционировании ЕЭС России в 2019 году, по состоянию на 1 января 2020 г. в ведении Самарского РДУ находятся:

            - энергогенерирующие объекты установленной мощностью 9 452,076 МВт;

            - 466 ЛЭП класса напряжения 110-500 кВ;

- электрооборудование 323 трансформаторных подстанций и 22 распределительных устройств электростанций напряжением 110-500 кВ.

Основными объектами генерации являются:

  • Пермская ГРЭС (электрическая мощность 2 400 МВт);
  • Воткинская ГЭС (электрическая мощность 1 020 МВт);
  • Яйвинская ГРЭС (электрическая мощность 1 020 МВт).

Ключевые показатели работы энергосистемы ПФО в 2019 году

Из отчета АО «СО ЕЭС» следует, что на протяжении 2019 года электростанции Приволжского федерального округа выработали 186 227,808 млн кВт*ч. За этот же период энергопотребление составило 192 741,816 млн кВт*ч (табл. 1).

В целом энергосистема округа была и остается дефицитной. По итогам минувшего года только две энергосистемы полностью обеспечили потребности региона в электроэнергии – Пермский край и Саратовская область. Другим субъектам федерации приходится покрывать энергодефицит за счет перетоков из соседних энергосистем России.

№ п/п

Субъект

Российской Федерации

Выработка электроэнергии

(млн кВт*ч)

2018 г.

Выработка электроэнергии

(млн кВт*ч)

2019 г.

Изм. (+/-)

к

2018 г.

Потребление электроэнергии

(млн кВт*ч)

2018 г.

Потребление электроэнергии

(млн кВт*ч)

2019 г.

Изм. (+/-)

к

2018 г.

1.

Нижегородская обл., Чувашская Республика, Республика Марий Эл

15 513,0

14 769,6

-743,4

28 534,4

28 666,1

+131,7

2.

Пензенская область, Республика Мордовия

2 762,8

2 617,7

-145,1

8 396,7

8 278,7

-118,0

3.

Самарская область

24 189,5

22 005,8

-2 183,7

23 861,2

23 262,7

-598,5

4.

Ульяновская область

2 692,0

2 608,3

-83,7

5 845,5

5 611,6

-233,9

5.

Саратовская область

42 003,3

39 341,808  

-2 661,492

13 369,9

12 675,816  

-694,084

6.

Республика Татарстан

27 238,5

28 879,6

+1 641,1

30 190,5

30 590,2

+399,7

7.

Республика Башкортостан

24 450,0

26 580,0

+2 130,0

27 584,4

27 430,0

-154,4

8.

Оренбургская область

11 321,0

10 376,0

- 945,0

15 994,2

15 457,6

-536,6

9.

Пермский край

32 495,0

31 012,0

-1 483,0

24 439,1

23 912,8

-526,3

10.

Кировская область

4 330,0

4 309,0

-21,0

7 300,5

 7 153,9

-146,6

11.

Удмуртская Республика

3 847,0

3 728,0

-119,0

9 801,3

9 702,4

-98,9

 

Всего:

190 842,1

186 227,808

-4 614,292

195 317,7

192 741,816

-2 575,88

                                                                                    Табл. 1

В таблице 1 приведены данные 2019 года о фактических годовых объемах выработки электроэнергии в территориальных энергосистемах и энергопотребления в регионах, входящих в состав ПФО, в сравнении с фактическими годовыми объемами генерации и потребления электроэнергии, которые были зафиксированы годом ранее.

Приведенные цифры наглядно демонстрируют снижение годового объема потребления электроэнергии в энергосистеме Приволжского федерального округа (-2 575,88 млн кВт*ч). Такая динамика объясняется влиянием температурного фактора. Наиболее ярко это было выражено в I квартале 2019 года, когда отклонения среднемесячных температур достигали максимальных значений.

В то же время, в некоторых территориальных энергосистемах был зафиксирован рост энергопотребления. При оценке положительной динамики изменения этого показателя следует отметить увеличение в течение всего минувшего года уровня электропотребления на крупных промышленных и газотранспортных предприятиях округа:

  • АО «ТАНЕКО» в энергосистеме Республики Татарстан. «ТАНЕКО» (сокращение от ТАтарстанский НЕфтеперерабатывающий КОмплекс) -–предприятие нефтеперерабатывающей отрасли, включающее в себя строящийся комплекс нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в г. Нижнекамске;
  • Предприятие топливно-масляного профиля ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез» в энергосистеме Нижегородской области;
  • ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» в энергосистеме Нижегородской области. Компания занимает третье место в ПАО «Газпром» по протяженности эксплуатируемых газопроводов и четвертое – по объемам транспортируемого природного газа. 

По данным АО «СО ЕЭС» на 31.12.2018 г. суммарная установленная мощность энергогенерирующих объектов, действующих на территории ПФО, составляла 46 608,839 МВт. На протяжении минувшего года, в результате ввода новой мощности, демонтажа изношенного оборудования и перемаркировки, произошло изменение этого показателя. По состоянию на 01.01.2020 г. установленная мощность энергообъектов округа снизилась до 46 408,982 МВт.

В 2019 году введены в эксплуатацию новые генерирующие мощности:

  • Чкаловская СЭС мощностью 30 МВт. Солнечная электростанция расположена в Оренбургской области на территории площадью 80 га. Строительство объекта началось в мае 2018, и уже в январе 2019-го 100 тыс. гетероструктурных фотоэлектрических модулей были введены в эксплуатацию. Эффективность элементов на таких панелях достигает 23%. Оборудование произведено на заводе ГК «Хевел» в Новочебоксарске. Остальные комплектующие для Чкаловской СЭС, включая инверторное оборудование и опорные конструкции, также изготовлены на территории России. По оценкам аналитиков, в течение года станция будет генерировать 25,5 млн кВт*ч электроэнергии. Это позволит избежать выбросов в атмосферу около 13,5 тыс. тонн углекислого газа и сэкономит 7,6 млн м³ природного газа ежегодно.
  • Григорьевская СЭС установленной электрической мощностью 10 МВт расположена в Оренбургской области. С 1 июня 2019 года энергообъект начал отпуск электроэнергии в ЕЭС России. Прогнозная годовая выработка Григорьевской СЭС составляет 12,5 млн кВт*ч, что позволит предотвратить 6,5 тыс. тонн выбросов углекислого газа и сэкономит 3,7 млн м³ природного газа ежегодно.
  • Елшанская СЭС мощностью 25 МВт. Фотоэлектрические панели нового энергогенерирующего объекта установлены на территории Оренбургской области. 1 июля 2019 года солнечная электростанция начала отпуск первых киловатт в сеть России. По расчетам специалистов, гетероструктурные модули энергообъекта будут вырабатывать 30,5 млн кВт*ч в год. Это поможет избежать 16 тыс. тонн выбросов СО2 и сэкономит 4 млн м³ природного газа ежегодно.
  • Домбаровская СЭС стала 13-й по счету солнечной электростанцией в Оренбургской области. Мощность нового объекта составляет 25 МВт. Для установки почти 77 тыс. фотоэлементов в Оренбуржье был отведен земельный участок площадью 86 га. Домбаровская СЭС с 1 декабря 2019 года начала выдачу электроэнергии в сеть России. С вводом ее в эксплуатацию установленная мощность всех солнечных электростанций региона достигла 285 МВт. По оценкам экспертов, энергообъект будет генерировать 30 млн кВт*ч в год, что позволит избежать 16 тыс. тонн выбросов углекислого газа и сэкономит около 4 млн м³ природного газа ежегодно.
  • Самарская СЭС-2 (75 МВт). Одна из самых крупных солнечных электростанций России находится возле г. Новокуйбышевск Самарской области. Строительные работы на объекте стартовали в 2018 году и велись в три очереди по 25 МВт. В процессе строительства было установлено более 265 тыс. фотоэлектрических модулей наземного типа (100000*0,27+/-0,005 кВт). Они занимают территорию площадью 220 га.

По заданию собственника солнечной электростанции ООО «Солар Системс» специалисты компании «Прософт-Системы» разработали и успешно реализовали алгоритм автоматического контроля состояния стрингов коммутационных шкафов постоянного тока (КШПТ) и исправности фотоэлектрических панелей. Это позволило вывести систему мониторинга работоспособности оборудования на более высокий уровень. Ввод Самарской СЭС-2 в промышленную эксплуатацию состоялся 21 мая 2019 года.

Выработка электроэнергии новой солнечной электростанции будет способствовать снижению нагрузки на тепловую энергетику, что окажет позитивное влияние на состояние региональной экосистемы: ежегодные выбросы вредных веществ в атмосферу сократятся на 1,4 тыс. тонн, а парниковых газов — на 45 тыс. тонн.

  • ГТУ-ТЭС в г. Елабуге (Татарстан) установленной мощностью 20,474 МВт. Новый объект работает в комбинированном цикле – вырабатывает тепловую и электрическую энергию. Энергогенерирующее оборудование состоит их четырех газотурбинных установок Solar типа Taurus 60 GS мощностью 5,6 МВт каждая и четырех водогрейных котлов-утилизаторов. Использование эффективной технологии генерации позволило существенно снизить себестоимость вырабатываемой тепловой энергии, что позволит сдерживать рост тарифов. Кроме того, ввод ГТУ-ТЭС в эксплуатацию увеличил возможности региональной энергосистемы и повысил надежность электроснабжения потребителей.

«Зеленые» технологии в действии

Приволжский федеральный округ – один из лидеров по использованию возобновляемых источников энергии. Во многом этому способствует опыт Ульяновской области, которая уверенно возглавляет рейтинг регионов с высокой степенью вовлеченности и потенциалом развития на ветроэнергетическом рынке.

В Ульяновской области действуют два ветропарка суммарной мощностью 85 МВт. С момента ввода в действие (2018 г.) в составе первого в РФ промышленного ветропарка 14 ветрогенераторов выработали более 82 млн кВт*ч. Примерно такое же количество электричества используют 23 тыс. частных домохозяйств.

Ввод в действие второй очереди ветропарка увеличил объем «зеленой» генерации более чем в два раза, что позволяет обеспечивать электричеством 50 тыс. домохозяйств. Всего на территории региона за счет ВИЭ генерируется около 10% от общей потребности области в электрической энергии. В период 2025-2030 гг. этот показатель может быть увеличен до 30%.

Регион демонстрирует серьезный подход к развитию альтернативной энергетики. Здесь создаются благоприятные условия для бизнеса. Поэтому в минувшем году на территории области, в рамках реализации программы локализации компонентов для альтернативной энергетики, построен и введен в действие завод датской компании Vestas, специализирующийся на производстве монолитных лопастей для ветряков. Длина каждой детали превышает 60 м. Ее вес достигает 12,5 тонн.

Лопасти изготавливаются в соответствии с требованиями специального инвестиционного контракта (СПИК), заключенного Российской Федерацией с компанией Vestas. Кроме того, продукция завода соответствует требованиям постановления правительства РФ в части доли отечественного стекловолокна (не менее 75%) и по составу операций, которые выполняются локально. По оценкам специалистов, производство компонентов для ВИЭ обладает большим экспортным потенциалом.

Наличие современного высокотехнологичного производства нуждается в квалифицированных кадрах, компетентных в вопросах ветроэнергетики. В области уже ведется подготовка специалистов для этой отрасли. На базе Ульяновского государственного технического университета при участии ООО «Ульяновский Центр трансфера технологий» (Наноцентра) работают две кафедры:

  • «Ветроэнергетические системы и комплексы»;
  • «Технология ветроэнергетики».

Программа обучения разработана и реализуется в партнерстве с Высшей школой экономики МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Солнечной генерации становится больше