Обзор электроэнергетики Приволжского федерального округа: состояние и основные тенденции развития

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.

                                                                                    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

В январе 2020 года завершены пуско-наладочные работы на гелиостанции «Нептун-2», построенной в Новосергиевском районе (Оренбургская область). Солнечная электростанция является второй очередью энергообъекта, введенного в эксплуатацию в 2018 году. Запуск генерирующего оборудования увеличил мощность СЭС с 30 МВт до 45 МВт. В марте станция начала поставлять мощность на оптовый рынок.

 В ходе строительных работ планомерно смонтировано 580 тонн металлических конструкций, проложено 190 км кабеля и установлено более 47 тыс. фотоэлектрических модулей. Кроме этого, собраны три блочно-модульных инверторных установки, предназначенных для преобразования постоянного тока в переменный. Построен пункт управления с КРУ 35 кВ.

После успешного прохождения испытаний регулирующие органы выдали допуск к работе. Солнечная станция «Нептун-2» соответствует всем требованиям для работы на ОРЭМ, включая необходимый уровень локализации. На территории России произведено 88% оборудования, использованного в строительстве энергообъекта.

Параллельно завершаются строительно-монтажные работы на СЭС «Сатурн», которая строится в Светлинском районе (Оренбургская область). Мощность новой электростанции составит 30 МВт. Строительство двух новых гелиостанций на территории Оренбуржья в рамках программы «Солнечная система» стартовало в июле минувшего года. 

 До 2022 года компания «Т-Плюс» планирует ввести в действие еще 60 МВт генерации на базе возобновляемых источников энергии – СЭС «Сатурн» и «Сатурн-2». ПАО «Т-Плюс» обеспечивает энергоснабжение в 16 регионах РФ. Под ее управлением функционируют 60 энергообъектов, более 400 котельных и свыше 18 тыс. км теплосетей. Установленная электрическая мощность электростанций Группы составляет 15,5 ГВт, тепловая – 55 тыс. Гкал/ч.

Энергию солнца упаковали в контейнер

В Башкирии введена в эксплуатацию Бурзянская СЭС – одна из восьми солнечных электростанций суммарной мощностью 64 МВт, строительство которых запланировано на территории этого региона. Энергообъект мощностью 10 МВт оснащен промышленными накопителями энергии общей емкостью 8 МВт*ч.

«Умные» и рекордные по емкости в РФ и СНГ устройства разработаны учеными из Новосибирского государственного технического института. Поставку осуществляла компания «Лиотех» в сотрудничестве со специалистами ООО «Системы накопления энергии» (проект Роснано).

Каждый накопитель – это комплексное интегрированное решение. Конструкция представляет собой устройство из семи контейнеров длиной до 6 м, оснащенное автоматизированной системой управления. Электронные схемы и набор уникальных программных продуктов дают возможность выбирать оптимальный режим работы оборудования и полностью исключают риски, связанные с человеческим фактором.

Система может полноценно функционировать в автономном режиме, без участия оперативного персонала. Ее функционал позволяет анализировать множество параметров, определять, когда необходимо накапливать энергию, а когда следует выдавать ее в сеть. Новая солнечная электростанция обеспечит бесперебойное электроснабжение потребителей Бурзянского района, а в случае возникновения аварийной ситуации или проведения плановых ремонтных работ, сможет до шести часов работать автономно.

Накопители, изготовленные специалистами новосибирского завода «Лиотех», устанавливаются на электростанциях из сферы ВИЭ. Они призваны компенсировать неравномерность выработки альтернативной генерации. Системы накопления обеспечивают надежное электроснабжение и позволяют хранить избыток электроэнергии для покрытия пиковых нагрузок.

Накопители энергии – это новый тренд на рынке альтернативной энергетики. В мире уже создано множество аналогов. Однако уникальность отечественной разработки заключается в способности улучшать качество тока, что существенно снижает износ электрооборудования и тем самым увеличивает срок его службы. Еще один важный аргумент в пользу накопителя российского производства – более доступная стоимость.

В случае востребованности продукта возможен вариант создания новосибирского кластера накопителей энергии большой мощности, в котором будут задействованы около 20 предприятий.

По оценкам экспертов, к 2025 году доля российского сектора рынка систем накопления энергии может увеличиться до 1,5-3 млрд долл. Около 50% этого объема придется на энергетику.

Цифровизация пускает корни в сети

Специалисты сетевых компаний «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» работают над созданием цифровых районов электрических сетей в регионах своего присутствия. Ожидается, что к концу 2020 года в каждом из таких регионов появится не менее чем один цифровой РЭС. В процессе цифровой трансформации сетевой инфраструктуры будет объединена 1 тыс. объектов.

С начала года выполнены работы по комплексной автоматизации распределительной сети в семи районах. В число «пионеров» вошли:

• Борисовский РЭС;
• Брянский РЭС;
• Нерехтский РЭС;
• Тутаевский РЭС;
• Суздальский РЭС;
• Приокский РЭС;
• Семёновский РЭС.

По оценкам аналитиков, уровень цифровизации всех цифровых РЭС превышает 40%. В ходе реализации проекта будут реконструированы и модернизированы свыше 1 тыс. воздушных линий электропередач протяженностью более 17 тыс. км. На ЛЭП будут установлены современные реклоузеры, разъединители и индикаторы короткого замыкания. «Умное» коммутационное оборудование без участия оператора или диспетчера сможет определять и выделять поврежденные участки сети без ущерба для электроснабжения основной части потребителей.

Трансформаторные подстанции 6-10 кВ цифровых РЭС будут оснащены комплексной системой энергомониторинга с устройствами телеметрии. Они призваны обеспечить контроль напряжения на отходящих от ПС линиях и контроль доступа в энергообъекте.

Одним из наиболее важных элементов проекта эксперты называют оснастку всех вводов 0,4 кВ на трансформаторных подстанциях интеллектуальными счетчиками, которые позволят в удаленном режиме снимать показания и сводить баланс между объемом отпущенной и потребленной электроэнергии.

В настоящее время работа в рамках проекта «Цифровой РЭС. Реконструкция и автоматизация распределительной сети» – важного компонента первого этапа цифровизации – продолжается. Он предусматривает построение в РЭС системы дистанционного управления распределительной сетью с высокой степенью автоматизации. По мнению специалистов, это повысит наблюдаемость рабочих параметров в режиме онлайн, позволит реализовать функции самодиагностики и самовосстановления, а также поможет выстроить комплексную систему «умного» учета электроэнергии.

В проект «Цифровой РЭС» интегрировано несколько других программ цифровизации. Например, «Цифровой электромонтер». В ходе реализации этого проекта ремонтные бригады и бригады диагностики оснащаются специальным оборудованием. Как правило, это мобильные устройства, на которых установлено специализированное программное обеспечение.

С помощью этой системы работники смогут в режиме реального времени получать задания и отчитываться об их выполнении. Новый принцип работы помогает ликвидировать бумажный документооборот и способствует повышению производительности труда. Местонахождение членов бригад определяется при помощи датчиков контроля перемещения и движения, что делает работу сотрудников более эффективной и сокращает время, затрачиваемое на ремонт сетей.

Ведутся работы по 100%-ому оснащению территории РЭС цифровой радиосвязью, а автопарка – системой ГЛОНАСС.

Ремонтная кампания 2020: работа кипит

Эпидемиологическая ситуация в стране не влияет на темпы проведения ремонтных работ и не препятствует энергетическим и сетевым компаниям в реализации инвестиционных проектов, направленных на модернизацию действующих мощностей и внедрение инновационных технологий.

 На местах принимаются все необходимые меры для сохранения здоровья работников и строго соблюдаются противоэпидемиологические мероприятия. Создаются условия и реализуются мероприятия для обеспечения устойчивой работы энергогенерирующих объектов, бесперебойного тепло- и энергоснабжения потребителей.  

• Республика Башкортостан. Инвестиционная программа Башкирской генерирующей компании на 2020 год предусматривает выполнение комплекса мероприятий по техническому перевооружению действующего энергогенерирующего оборудования. В модернизацию генерирующих мощностей будет инвестировано более 2,5 млрд руб. (без учета НДС).

В перечень наиболее значимых проектов входит начало реконструкции энергоблока № 3 Кармановской ГРЭС. На объекте планируется замена цилиндра высокого давления паровой турбины. Эта электростанция включена в утвержденный распоряжением правительства Российской Федерации «Перечень генерирующих объектов, мощность которых будет поставляться по договорам купли-продажи (поставки) мощности модернизированных генерирующих объектов».

Ухудшение вакуума в конденсаторах паровых турбин вследствие загрязнения внутренней поверхности теплообменных трубок – это серьезная проблема, с которой сталкиваются энергетики на многих электростанциях мира. Эти загрязнения могут быть вызваны отложениями солей жесткости, ила, глины, песка, продуктами жизнедеятельности микроорганизмов и др.

В результате возрастает давление в конденсаторе и уменьшается коэффициент теплопередачи трубок. И то и другое может стать причиной снижения мощности турбины или, при сохранении мощности, к перерасходу топлива.

Наиболее распространенные методы чистки засора – термическая и вакуумная сушки, промывка высоконапорной струей воды, простреливание воздушными пистолетами, промывка кислотой – предполагают обезвоживание конденсатора, которое влечет за собой снижение мощности или остановку турбогенератора.

В филиалах ООО «БГК» проблему решают с помощью систем шариковой очистки. Это инновационное техническое решение, предназначенное для поддержки в исходно-чистом состоянии внутренних поверхностей трубок конденсаторов лопаточных машин. Оно признано наиболее эффективным средством предохранения конденсаторов от засорения, а трубок конденсаторов – от зарастания различными отложениями. Суть методики заключается в обеспечении циркуляции через конденсатор пористых резиновых шариков, диаметр которых на 1-2 мм больше внутреннего диаметра трубки.

В активе башкирских энергетиков уже есть опыт использования этой технологии. В 2020 году системами шариковой очистки оснащены две турбоустановки:

• № 5 Стерлитамакской ТЭЦ;
• № 8 Уфимской ТЭЦ-4.

Работа была выполнена во время проведения капитального ремонта машин.

Еще один инвестиционный проект будет реализован на Уфимской ТЭЦ-3, где вскоре стартует техническое перевооружение водоподготовительной установки химического цеха. Внедрение технологии обратного осмоса позволит обеспечить надежную работу тепломеханического оборудования энергообъекта. Кроме того, за счет отказа от применения каустического магнезита будет оптимизирован технологический процесс подготовки воды. Окончание работ запланировано на 2022 год.

С начала года в филиалах АО «Башкирская генерирующая компания» выполнено:

• 24 текущих ремонта;
• средний ремонт одной турбоустановки;
• капитальный ремонт одного парового котла;
• капитальный ремонт двух гидроагрегатов;
• капитальный ремонт трех турбоустановок.

• Оренбургская область. С наступлением первого весеннего тепла в регионе стартовала ремонтная кампания. Энергетики «Россети Волга» приступили к ремонту электросетевого оборудования, расположенного в Оренбурге и пригородах областного центра. К началу осенне-зимнего периода им предстоит отремонтировать 816 трансформаторных подстанций и более 400 км ЛЭП. Кроме этого, планируется замена 10 км старого голого провода на изолированный. 199 деревянных опор будут демонтированы и заменены железобетонными. В модернизацию сетевой инфраструктуры и энергооборудования будет инвестировано 59 млн руб.  
• Самарская область. Масштабные ремонтные работы развернулись в Нефтегорском районе области. В годовую программу ремонтов и планового технического обслуживания включены несколько линий электропередачи и два питающих центра 110 кВ «Нефтегорская-1» и «Нефтегорская-2». Это ключевые подстанции муниципального района, обеспечивающие подачу электроэнергии к предприятиям нефтегазовой отрасли. Кроме этого, они являются важными элементами схемы надежного резервного питания. В ходе реализации технических мероприятий на каждом питающем центре будут отремонтированы здания общеподстанционных пунктов управления и следующее оборудование:

- силовые трансформаторы;

- трансформаторы напряжения;

- трансформаторы тока;

- токоограничивающие реакторы;

- разъединители;

- ограничители перенапряжения.

Дополнительно на ПС 110 кВ «Нефтегорская-2» будет выполнен ремонт здания вспомогательного назначения и закрытого распределительного устройства.

В ходе подготовки к осенне-зимнему периоду, с целью обеспечения надежного и качественного электроснабжения будет проведен ремонт воздушных линий 6 кВ и механизированная расчистка просек.

На проведение ремонтной кампании энергетической системы Нефтегорского района планируется выделить 3,5 млн руб.

С января по март 2020 года энергетики компании «Россети Волга» отремонтировали более 1 830 км линий электропередачи, заменили 153 опоры, 3 751 линейный изолятор, 30 км провода, 6,6 км грозотроса и расчистили трассы воздушных линий от древесно-кустарниковой растительности. На питающих центрах 35-110 кВ выполнен ремонт 447 силовых и автоматических трансформаторов 10 кВ, 85 отделителей и короткозамыкателей 35-110 кВ, 2 017 выключателей 6-110 кВ. Кроме того, в распределительных сетях отремонтированы 245 трансформаторных подстанций, 123 трансформатора и 20 выключателей.

В январе 2020 г. на парогазовом энергоблоке Сызранской ТЭЦ (Самарская обл.) завершен плановый капитальный ремонт газовых турбин PG6111FA. Обновление оборудования газотурбинных установок позволило существенно повысить надежность теплоснабжения жителей города.

Впервые в ходе инспекции типа «С» (капитального ремонта) энергооборудования отечественных электростанций энергетики использовали комплекс MAGIC. В процессе проверки состояния газотурбинных установок применен малогабаритный робот MAGIC Junior. Следует отметить, что это не потребовало выведения ротора из турбогенераторов. Робот, помещенный внутрь многотонных агрегатов, провел визуальный, механический и электромагнитный анализ состояния объекта и выдал развернутый отчет. Обследование проводили специалисты GE.

В 2019 году американская многоотраслевая корпорация «Дженерал Электрик» отметила 25-летие эксплуатации турбин линейки 6F на мировом рынке. Первые в России агрегаты этого семейства установлены на парогазовых установках Сызранской ТЭЦ. 

Газовые турбины серии 6F (6F.03, Frame 6FA, PG6111FA) могут генерировать энергию из разных видов природного газа. Они способны работать на дистиллятах и синтетическом топливе. Отличительной характеристикой установок этой серии является высокая эффективность: они вырабатывают до 87 МВт мощности в простом цикле и обеспечивают КПД более 57% в комбинированном цикле.

Ключевым фактором достижения КПД, заявленного производителем, эксперты называют качественную подготовку топливного газа. От этого фактора также зависит надежность эксплуатации и полнота выработки ресурса генерирующего оборудования. Например, на теплоцентрали в Сызрани топливо в турбины подается с помощью системы «ЭНЕРГАЗ», которая оснащена пунктом подготовки газа и дожимной компрессорной станцией.

Сызранская ТЭЦ Самарского филиала ПАО «Т-Плюс» – это крупное энергетическое предприятие, обеспечивающее электроснабжение и теплообеспечение нефтехимических предприятий и бытовых потребителей города Сызрань и Сызранского района.

Решение о строительстве энергообъекта было принято в 1939 году, но в связи с началом Великой Отечественной войны строительные работы были остановлены. В послевоенные годы ТЭЦ была достроена. Торжественный ввод энергообъекта в эксплуатацию состоялся 31 декабря 1947 года. Сызранская теплоцентраль стала первой в Европе электростанцией, работающей на сланце.

В 2012 году мощности ТЭЦ были увеличены. Это дало возможность вывести из эксплуатации более 50 малых неэффективных котельных и тем самым снизить негативное воздействие тепловой генерации на экосистему города.

• Нижегородская область. Энергетики федеральной сетевой компании завершили реализацию проекта, призванного повысить энергоэффективность магистральной подстанции 500 кВ «Нижегородская» – ключевого центра питания региона. Комплекс работ по снижению расхода электроэнергии на охлаждение автотрансформаторов, обогрев зданий и подстанционного оборудования выполнен в рамках корпоративного проекта «Энергоэфективная подстанция», получившего статус национального. Это позволило сократить расход энергии более чем в два раза (относительно уровня 2012 г.).

Первый этап завершился в 2014 году. В ходе реконструкции на подстанции был установлен тепловой насос, перенаправляющий тепло автотрансформатора в систему отопления общеподстанционного пункта управления. Модернизация оборудования позволила снизить уровень энергопотребления на 340 тыс. кВт*ч в год (77% от прежнего объема).

На втором этапе реконструкции к системе утилизации тепловой энергии было подключено вспомогательное здание площадью 806 м². В систему утилизации интегрирован блок жидкостного охлаждения, что минимизирует расход электричества на охлаждение автотрансформатора в летний период, когда здания не отапливаются и контур утилизации тепла в этих целях не используется.

Кроме того, в оборудование питающего центра внедрены передовые энергосберегающие технологии управления обогревом и система частотного управления охлаждением трансформаторов. Интегрирована система мониторинга расхода электричества. Оперативный анализ рабочих показателей позволяет в кратчайшие сроки реагировать на выявленные факты неоптимального энергопотребления и возможные нарушения в работе оборудования собственных нужд энергообъекта.

Мощность трансформаторов ПС 500 кВ «Нижегородская» составляет 1 004 МВА.  Она обеспечивает подачу электроэнергии потребителям нагорной части областного центра и центральных районов Нижегородской области.

• Ульяновская область. Ульяновский филиал Группы «Т-Плюс» планирует направить на модернизацию городских теплосетей более 500 млн руб. Работы по замене 11,6 км трубопроводов будут выполнены в ходе подготовки к осенне-зимнему периоду 2020-2021 гг. В ходе летней ремонтной кампании (в период с мая по август) специалисты компании реконструируют девять участков магистральных теплотрасс и внутриквартальных сетей.

Альтернатива коммунальному коллапсу

ПАО «Т-Плюс» – это крупнейшая в России частная компания, работающая в сфере тепло- и энергоснабжения. В течение ближайших 15 лет предприятие планирует выделить более 10 млрд руб. на модернизацию системы теплоснабжения Оренбурга. При этом более 50% средств будет инвестировано в обновление наиболее изношенной муниципальной инфраструктуры. По оценкам специалистов, это позволит снизить уровень аварийности в теплосетях на 25% и повысить качество теплоснабжения жителей города.

Инвестиции будут выделены в рамках режима «Альтернативная котельная» – эффективного метода спасения обветшалых систем централизованного отопления руками частных инвесторов. В Оренбурге переход к новой модели рынка тепла стартует в июле 2020 года. Ожидается, что это позволит улучшить качество сетей и оборудования.

«Альткотельная» призвана стать альтернативным решением, которое приходит на смену методу индексации тарифов. Если раньше государство регулировало стоимость теплоснабжения, то теперь поставщики тепла и конечные потребители договариваются о цене. Эта цена ограничивается только предельным значением тарифа, который определяется исходя из стоимости поставки тепловой энергии от альтернативного источника тепла, замещающего централизованное теплоснабжение.

В рамках этой модели долгосрочный тариф устанавливается в ходе переговоров между Единой теплоснабжающей организацией и местными органами власти. В новой схеме ЕТО берет на себя ответственность за всю цепочку теплоснабжения в рамках своей территории.

Новая модель рынка тепла дает возможность потребителям усилить контроль за качеством отопления, а бизнесу – увеличить поток инвестиций в теплоснабжающую инфраструктуру города. Для Оренбурга этот вопрос стоит особенно остро. На сегодняшний день около 70% теплосетей и 80% оборудования котельных выработали срок службы. Оборудование изношено и нуждается в тотальной реконструкции.

В ПФО на новую модель уже перешел Ульяновск. Новая система рынка тепла в городе действует с 1 января 2020 года. По предварительной оценке специалистов компании «Т-Плюс», инвестиции в систему отопления областного центра составят 7,8 млрд руб. в течение 10 лет. Тариф на тепло достигнет уровня «альтернативной котельной» только по истечении этого срока.

Антимагнитные пломбы на страже киловатт

Энерговоровство – это бич всех снабжающих компаний. Чтобы снизить сумму в платежках или вообще не платить за потребленную электроэнергию, некоторые недобросовестные потребители идут на разные ухищрения. Это могут быть так называемые «обводы» или установка мощных магнитов для остановки счетного механизма.

Чтобы предотвратить хищения, сетевые компании устанавливают на приборы учета наклейку с антимагнитной меткой, или как ее еще называют – индикатор магнитного поля. Внешне – это обычная наклейка с размещенной на ней полосой или герметичной капсулой, наполненной магнитной суспензией. Под действием магнита, или другого источника поля, мелкие частицы покидают свое начальное местоположение или меняют цвет. Каждый из этих признаков сигнализирует о стремлении потребителя изменить показания счетчика в свою пользу.

Пломбы-антимагниты, как способ борьбы с хищениями электроэнергии, в своей практике используют энергетики Самарской сетевой компании. В зоне операционной деятельности СКК установлено более 4 тыс. таких устройств. Благодаря антимагнитным пломбам в течение трех лет было выявлено и предотвращено незаконное потребление около 250 тыс. кВт*ч электроэнергии.

Каждый факт вмешательства в работу прибора учета фиксируется. Контролеры составляют акт о безучетном энергопотреблении, и гарантирующий поставщик насчитывает оплату по нормативу.

Недавно в городе Кинель был выявлен и задокументирован очередной аналогичный случай. В соответствии с действующим законодательством специалисты компании произвели расчет объема безучетно потребленной электроэнергии, который составил 63 тыс. кВт*ч. В результате индивидуальному предпринимателю был выставлен счет в размере полумиллиона рублей. Если бы горе-Кулибин не пытался обмануть энергетиков, сумма в квитанции была бы в несколько раз меньше. Как говорится, скупой платит дважды.

Новая жизнь старой опоры

Энергетики Россети Центр и Приволжье («ПАО МРСК Центра и Приволжья») приступили к реставрационным работам на Шуховской башне, признанной объектом культурного наследия федерального значения. Вскоре старая опора линий электропередачи станет уникальным арт-объектом, способным привлечь внимание туристов.

Необычный исторический экспонат находится в 12 км южнее города Дзержинск (Нижегородская область). Сетчатое сооружение высотой 128 м, построенное в 1928 году как опора для перехода ЛЭП через Оку, стало артефактом эпохи конструктивизма и с высоты своего роста напоминает потомкам об успехе изобретения русского инженера-конструктора и ученого Владимира Григорьевича Шухова.

В конце ХІХ века В.Г. Шухов изобрел и запатентовал метод устройства сетчатых гиперболоидных башен – конструкцию из ажурной оболочки в форме гиперболоида. В дальнейшем разработка ученого была реализована в сотнях сооружений, когда было необходимо построить высокий объект при минимальных затратах металла. По этому принципу построены водонапорные башни, опоры ЛЭП и мачты военных кораблей.

В период с 1927 г. по 1929 г. в рамках реализации плана ГОЭЛРО под Нижним Новгородом по проекту В.Г. Шухова были построены три пары многосекционных башен-опор высотой 20, 68 и 128 м. В дальнейшем маршрут ЛЭП был изменен. 20- и 68-метровые башни демонтированы и пущены на металлолом.

В 1997 году две чудом уцелевшие высотные башни были признаны памятниками культурного наследия, которые охраняются государством. Несмотря на это, в 2005 году одна из ажурных опор повторила судьбу первых четырех башен. Вандалы разрушили уникальное творение и сдали его в утиль.

Конструкция оставшейся башни-опоры состоит из пяти секций высотой 25 м. Каждая из них изготовлена из прямых профилей, концы которых упираются в кольцевые основания. Верхняя секция увенчана опорной конструкцией с горизонтальной балкой. Длина этого элемента достигает 18 м. По замыслу автора проекта траверса предназначалась для крепления трех проводов. Диаметр бетонного фундамента составляет 30 м.

Решение о реставрации было принято в канун 100-летия ГОЭЛРО и приурочено к этому событию, а также к 800-летию Нижнего Новгорода. Свой юбилей город отпразднует в будущем году.

Уникальностью архитектурного гиперболоида является не только архитектурное решение, но и долголетие ажурного строения. Шуховская башня – это единственная в России опора ЛЭП такой высоты.

В ходе реставрации ее сделают безопасной и более привлекательной для жителей и гостей города. Ожидается, что башня займет достойное место в списке туристических объектов России.