Обзор электроэнергетики Уральского федерального округа России на 2023 год

Введение

Структура энергосистемы УФО

Уральский федеральный округ (УФО) является одним из ключевых промышленных регионов России и, следовательно, имеет значительный спрос на электроэнергию. Экономическая структура округа характеризуется преобладанием индустриально-сырьевого сектора.

Эффективное развитие экономики этого макрорегиона напрямую связано с состоянием электроэнергетической отрасли, предоставляющей электроэнергию промышленным предприятиям Урала. К числу них относятся те, что занимаются инновационными технологиями, включая ядерную энергетику и разработку ракетно-космической аппаратуры, а также различные научные и образовательные учреждения.

Территориальная зона ОДУ Урала простирается на площади 2,38 млн кв. км, здесь проживает около 24,6 млн человек.

Энергетическая инфраструктура Урала включает 230 электростанций, каждая из которых имеет мощность не менее 5 МВт, а также 2044 электрические подстанции напряжением от 110 до 500 кВ. Кроме того, здесь расположены 2 784 линии электропередачи с напряжением от 110 до 500 кВ с общим протяжением около 127 тыс. км. Общая мощность всех электростанций этого региона достигает 53 172 МВт на начало 2023 года.

Электроэнергетическую инфраструктуру Уральского федерального округа представляют шесть отдельных энергосистем, распределенных по Курганской, Свердловской, Тюменской, Челябинской областях, Ямало-Ненецкому АО и Ханты-Мансийскому АО.

Эти системы координируются через подразделение АО «СО ЕЭС», именуемое «Объединенное диспетчерское управление энергосистемы Урала». Три филиала данного Системного оператора отвечают за оперативное диспетчерское управление энергетическими объектами и сетевой инфраструктурой в указанных регионах Урала.

Рассмотрим самые большие региональные диспетчерские управления (РДУ) отдельно:

1. Свердловское РДУ. Филиал «Региональное диспетчерское управление Свердловской и Курганской областей» (Свердловское РДУ) компании АО «СО ЕЭС» отвечает за оперативное управление объектами электроэнергетики в рамках Свердловской и Курганской областей и находится в операционной зоне ОДУ Урала. Данный филиал был учрежден в 2002 году.

С 1 сентября 2014 года, в рамках структурной перестройки управления Единой энергосистемой, Свердловское РДУ приняло на себя обязанности по управлению энергетическим режимом в Курганской области.

Объекты, находящиеся под контролем Свердловского РДУ, располагаются в двух регионах России: Свердловской и Курганской областях. По состоянию на 1 января 2023 года:

• Свердловская область занимает площадь в 194,3 тыс. кв. км и насчитывает 4 264 340 жителей;
• Курганская область простирается на 71,5 тыс. кв. км и имеет население в 805 510 человек.

Таким образом, общая площадь зоны действия Свердловского РДУ составляет 265,8 тыс. кв. км, а общее количество жителей — около 5,07 млн человек.

В рамках операционной деятельности Филиала АО «СО ЕЭС» Свердловского РДУ функционируют объекты генерации с общей установленной мощностью 11 297,7 МВт. Из этого объема электрической мощности в энергосистеме Свердловской области приходится 10 591,5 МВт, а в Курганской области — 706,2 МВт.

Крупнейшие производственные активы включают в себя:

• Белоярскую АЭС от АО «Концерн Росэнергоатом»;
• Верхнетагильскую и Рефтинскую ГРЭС от АО «Интер РАО — Электрогенерация»;
• Среднеуральскую ГРЭС от ПАО «Энел Россия»;
• Серовскую ГРЭС от ПАО «ОГК-2»;
• Нижнетуринскую ГРЭС, Ново-Свердловскую ТЭЦ от ПАО «Т Плюс»;
• Курганскую ТЭЦ от ПАО «Курганская генерирующая компания».

Энергетическая инфраструктура Свердловской и Курганской областей также включает 629 линий электропередачи с классом напряжения от 110 до 500 кВ, общей длиной в 22 851 км, а также 839 трансформаторных подстанций и распределительных устройств, находящихся на территории электростанций.

2. Тюменское РДУ. Филиал АО «СО ЕЭС» — «Региональное диспетчерское управление энергосистемы Тюменской области и двух автономных округов — Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого» (известный как Тюменское РДУ) отвечает за оперативное и диспетчерское управление электроэнергетическими объектами в Тюменской области и указанных автономных округах. Он взаимодействует с Филиалом АО «СО ЕЭС» ОДУ Урала и находится в его подчинении. Данный филиал был учрежден в 2003 году.

Операционная территория филиала занимает обширную площадь в 1464,2 тыс. кв. км, где проживает порядка 3,778 млн человек.

Объекты генерации, находящиеся под управлением Тюменского РДУ, имеют общую установленную мощность в 17540,189 МВт. Среди них стоит выделить крупнейшие предприятия:

• Сургутская ГРЭС-1 (филиал ПАО «ОГК-2»), Сургутская ГРЭС-2 (подразделение ПАО «Юнипро»);
• Нижневартовская ГРЭС, Уренгойская ГРЭС (филиал АО «ИНТЕР РАО — Электрогенерация»);
• Объекты ПАО «ФОРТУМ»: Няганская ГРЭС, Тюменские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2;
• Тобольская ТЭЦ, которая принадлежит ООО «ЗапСибНефтехим».

Что касается инфраструктуры электропередач, то в рамках управления Тюменского РДУ функционируют 764 линии электропередачи класса напряжения 110 — 500 кВ общей протяженностью до 48 377 км. Эти линии обслуживаются на 434 трансформаторных подстанциях и других распределительных устройствах соответствующего напряжения.

3. Челябинское РДУ.  Челябинское РДУ, которое является филиалом АО «СО ЕЭС», занимается оперативно-диспетчерским управлением объектами энергетики в Челябинской области. Этот филиал функционирует в рамках операционной зоны ОДУ Урала, который также входит в структуру АО «СО ЕЭС». Филиал Челябинское РДУ был учрежден в 2003 году.

Операционная зона филиала охватывает территорию в 88 тыс. кв. км, где проживает порядка 3,419 млн человек.

Объектами, находящимися под контролем Челябинского РДУ (филиал АО «СО ЕЭС»), являются электроэнергетические установки с общей мощностью 5627,4 МВт. Среди крупнейших электростанций можно выделить:

• Южноуральскую ГРЭС и Южноуральскую ГРЭС-2, принадлежащие АО «Интер РАО – Электрогенерация»;
• Троицкую ГРЭС от ПАО «ОГК-2», Аргаяшскую ТЭЦ компании АО «РИР»;
• Челябинскую ТЭЦ-2, Челябинскую ТЭЦ-3 и Челябинскую ТЭЦ-4, находящиеся в собственности ПАО «Фортум».

В дополнение к этим объектам в состав электросетевого комплекса региона входят 424 линии электропередачи с классом напряжения 500 кВ, 220 кВ и 110 кВ общим протяжением в 11 222 км и 227 трансформаторных подстанций с распределительными устройствами.

Состояние рынка электроэнергии в УФО в 2023 году

Аналитическое агентство АКРА подтвердило кредитный рейтинг компании «Россети Тюмень» на уровне АА+ (RU) со стабильным прогнозом. Позитивное развитие компании обусловлено ее доминированием на рынке электропередач и высокой ликвидностью. Показатель просроченной дебиторской задолженности за 2022 год не превышает 1% от общего дохода, что подтверждает отличную динамику оплаты услуг в области электроэнергетики.

Эксперты АКРА в течение трех лет подряд высоко оценивают рыночное положение «Россети Тюмень», их операционные достижения и контролируемый уровень долга.

Основная цель инвестирования компании заключается в обеспечении надежного и высококачественного электроснабжения, а также своевременном присоединении к электросетям крупных потребителей, включая ведущие нефтегазовые компании, такие как «Газпром», «Роснефть» и «ЛУКОЙЛ».

АКРА впервые предоставило кредитный рейтинг «Россети Тюмень» в 2021 году. Эта оценка отражает финансовую стабильность компании, целесообразность ее стратегического планирования и постоянные усилия по оптимизации управленческих процессов.

В первой половине 2023 года «Россети Тюмень» взяли под свое управление линии электропередачи общей протяженностью свыше 300 км и 191 трансформаторную подстанцию с совокупной мощностью 47 МВА в Тюменской области. Основные активы находятся в районах Тобольска и Ишима.

«Россети Тюмень» активно сотрудничают с местными органами самоуправления для выявления и интеграции в систему бесхозяйных электросетей. За последние шесть месяцев было обнаружено 123 таких объекта. Большинство этих сетей находятся в плохом состоянии, приводя к потерям электроэнергии и техническим сбоям. На 46 из этих объектов, которые взаимосвязаны с инфраструктурой «Россети Тюмень», специалисты уже начали работы по улучшению их состояния и легализации прав собственности.

Централизация активов у ведущего электросетевого оператора региона позволяет регулярно проводить техобслуживание и быстро реагировать на аварийные ситуации. После завершения процесса консолидации «Россети Тюмень» приступят к восстановлению и модернизации энергообъектов до соответствия стандартам.

Кроме того, компания «Россети Тюмень» выделила почти миллиард рублей для реконструкции воздушного перехода электрических линий напряжением 110 кВ через реку Иртыш. Эти линии связывают «Горную» с «Косачом» и «Уватом» в Тюменской области. Они обеспечивают поставку электроэнергии для более чем 6 тыс. человек в пяти населенных пунктах и обслуживают линейную станцию «Уват» компании «Транснефть».

Ожидается, что проект стоимостью 997 млн рублей будет завершен к 2024 году.

ЛЭП проходят в районе Уват, с общей протяженностью свыше 3 км, из которых 1,5 км приходятся на переход через Иртыш. Работы по реконструкции предусматривают установку 11 новых опор. При этом две из них будут иметь высоту до 94 метров, что аналогично 30-этажному зданию. Эти опоры будут оборудованы новым проводом длиной более 13 км, который устойчив к ветру и грозовым разрядам.

Для обеспечения стабильности и устойчивости к размыву берегов реки будет произведено укрепление с использованием шпунтовых свай. Опоры также будут оснащены автономной системой освещения, работающей на солнечных батареях, ветрогенераторах и аккумуляторах. На объекте будут задействованы 60 специалистов и 32 единицы техники.

Параллельно «Ивэнерго» использует технологию горизонтального бурения при подключении объектов в городе. Специалисты филиала ПАО «Россети Центр и Приволжье» — «Ивэнерго» успешно провели процесс техприсоединения многоквартирного здания, расположенного на перекрестке улиц 1-я Нагорная и 2-я Ефимковская в Иванове. В рамках выполнения задачи участки кабельных трасс были уложены с использованием методики горизонтального направленного бурения. Этот подход позволяет сохранить целостность дорожного покрытия, инфраструктуры и уменьшить объем земляных работ.

Для обеспечения электроснабжения нового жилого объекта было разработано и реализовано решение по укладке двух кабельных линий длиной 80 метров, из которых 34 метра были проложены методом горизонтального бурения. Максимальная мощность подключения достигла отметки в 0,149 МВт.

Технология горизонтального направленного бурения представляет собой современный подход к прокладке подземных коммуникаций без раскопок, благодаря использованию специализированного оборудования. Основные преимущества метода включают в себя экономию времени, уменьшение возможных рисков и сохранение городского ландшафта и дорожного покрытия.

Планы и перспективы

В 2023 году ОЭС Урала планирует оптимизировать пропускную способность электросети. Филиал Системного оператора, Свердловское РДУ, отвечающий за оперативно-диспетчерское управление электроэнергетическими объектами на территории Свердловской и Курганской областей, внедрил новую цифровую систему мониторинга запасов устойчивости (СМЗУ) в контролируемой зоне «АТГ Южная».

Данная система мониторит передачу мощности для потребителей Екатеринбургского района и обеспечивает транзит мощности в западной части энергосистемы Свердловской области. Внедрение СМЗУ в Свердловском РДУ позволит усилить пропускную способность сети на до 10% (до 80 МВт).

В рамках этой инновации в Свердловском РДУ было развернуто серверное оборудование, настроено ПО, разработаны методические руководства, а также прошло обучение диспетчеров по работе с новой системой.

Теперь диспетчеры располагают мощным инструментарием для мониторинга и управления работой контролируемого сечения «АТГ Южная» в реальном времени. Использование СМЗУ позволяет повысить пропускную способность электросети, а также улучшить экономическую эффективность производства электроэнергии.

Отметим, что в ОЭС Урала данная технология была впервые внедрена в 2016 году. На данный момент проводятся расчеты для 34 контролируемых сечений различных регионов, в том числе Свердловской области, Пермского края и других. В будущем планируется расширение списка контролируемых сечений.

В 2023 году в Челябинской области впервые внедрена российская цифровая система мониторинга устойчивости: так, диспетчеры Челябинской РДУ начали использование цифровой системы мониторинга запасов устойчивости (СМЗУ) для контроля допустимых перетоков активной мощности в контролируемом сечении «Магнитогорский энергорайон». Данная система оптимизирует передачу мощности к Магнитогорскому металлургическому комбинату и Магнитогорску.

Благодаря СМЗУ диспетчеры могут в реальном времени определить перетоки мощности, что способствует более эффективной загрузке электросети, увеличивая ее экономическую выгоду. Применение новой системы позволит повысить использование пропускной способности сети в данном контролируемом сечении на до 20,5%, или 217 МВт.

Теперь диспетчеры обладают мощным инструментом для реального времени мониторинга и управления энергосистемой в контролируемом сечении. Это гарантирует оптимальное управление энергосистемой при сохранении надежности и снижает вероятность ограничений в электроснабжении потребителей.

Экономика и инвестиционная деятельность региона прямо коррелируют с уровнем развития и надежности его энергетической инфраструктуры, учитывая, что Урал служит энергетическим центром, в котором также находятся предприятия черной и цветной металлургии.

К следующему отопительному сезону ожидается, что производство и потребление электроэнергии в округе возрастут на 4% и 1,5% соответственно. При этом наибольший рост прогнозируется в Челябинской области, достигая 12,1% по выработке и 1,7% по потреблению.

Число аварийных ситуаций на электрообъектах Уральского округа сократилось на 10,6% по сравнению с предыдущим отопительным сезоном 2020–2021 гг.

Однако лесные пожары в регионе оказали отрицательное влияние на функционирование электросетей. За текущий год было зафиксировано 39 случаев пожаров, 34 из которых привели к сбоям в электроснабжении. Наибольшие потери из-за пожаров наблюдаются в Свердловской, Челябинской и Тюменской областях.

На основе данных о длине ЛЭП и общей трансформаторной мощности, предоставленных региональными центрами, предполагается следующая структура установления тарифов на услуги передачи электроэнергии: в 2023 году тарифы будут установлены для 126 из 147 ТСО, работающих в УФО, в 2024 году — для 91 ТСО, и в 2025 году — для 45 ТСО.

Уже готовятся правовые изменения, которые предусматривают создание в каждом субъекте ключевой ТСО для обеспечения непрерывности электроснабжения.

На данный момент в каждой области УФО нужно определить ведущую сетевую компанию как основной центр ответственности за стабильность электроснабжения, а также утвердить планы по интеграции в эксплуатацию бесхозяйных объектов и объектов, владельцы которых потеряют статус ТСО.

В 2023 году рынок электроэнергетики УФО продемонстрировал рост производства и потребления электроэнергии, что стало результатом развития промышленных предприятий округа. Также отмечалась тенденция к модернизации и техническому перевооружению старых электростанций, что позволило повысить их эффективность и надежность.