Вы здесь

Обзор энергетики Северо-Кавказского федерального округа

Опубликовано пт, 06/18/2021 - 16:53 пользователем Игнатов Сергей

Северный Кавказ обладает уникальными природными и рекреационными ресурсами. Географические и климатические условия стимулируют появление объектов ВИЭ, что станет хорошим импульсом для дальнейшего развития  экономики и повышения инвестиционной привлекательности не только отдельных регионов, входящих в состав округа, но и макрорегиона в целом.

Структура электроэнергетики СКФО

Электроэнергетический комплекс Северо-Кавказского федерального округа состоит из семи энергосистем, функционирующих на территории Ставропольского края и шести республик: Дагестана, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкесии, Северной Осетии – Алании и Чечни.

Энергосистемы семи субъектов Российской Федерации, входящих в состав СКФО, являются частью объединенной энергетической системы Юга. Их режимами управляет филиал АО «СО ЕЭС» «Объединенное диспетчерское управление энергосистемы Юга». Режим работы региональных систем устанавливают два филиала Системного оператора:

  • Дагестанское РДУ. Выполняет функции оперативно-диспетчерского управления объектами электроэнергетики и электросетевой инфраструктуры, расположенными на территории Республики Дагестан. Операционная зона охватывает площадь в 50,27 тыс. км². В республике проживает 3,133 млн человек.

По данным АО «СО ЕЭС», под управлением Дагестанского РДУ функционируют:

  • Энергогенерирующие объекты суммарной мощностью 1 904,13 МВт;
  • 121 ЛЭП общей протяженностью 3 789 км, из них –

- 12 ЛЭП класса напряжения 330 кВ;

- 109 ЛЭП класса напряжения 110 кВ;

  • 111 трансформаторных подстанций и распределительных устройств электростанций напряжением 110-330 кВ с суммарной мощностью трансформаторов 6 808,8 МВА.

Самыми крупными объектами генерации региональной энергосистемы являются гидроэлектростанции, входящие в состав Дагестанского филиала ПАО «РусГидро»:

  • Чиркейская ГЭС (установленная электрическая мощность 1 000МВт);
  • Ирганайская ГЭС (установленная электрическая мощность 400 МВт);
  • Миатлинская ГЭС (установленная электрическая мощность 220 МВт);
  • Гоцатлинская ГЭС (установленная электрическая мощность 100 МВт);
  • Каскад Чирюртских ГЭС (установленная электрическая мощность 81 МВт).
  • Северокавказское РДУ. В управлении и ведении филиала АО «СО ЕЭС» находятся объекты электроэнергетического комплекса, функционирующие в энергосистемах шести регионов округа. Территория операционной зоны расположена на площади 120,169 тыс. км² с населением 6,84 млн человек.

В зоне операционной деятельности Северокавказского РДУ находятся:

  • Объекты генерации установленной электрической мощностью 6 341,656 МВт;
  • 486 ЛЭП класса напряжения 110, 330, 500 кВ общей протяженностью 12 071,94 км;
  • 376 трансформаторных подстанций и распределительных устройств электростанций напряжением 110-500 кВ с суммарной мощностью трансформаторов 27 291,3 МВА.

В число наиболее крупных электростанций входят:

  • Ставропольская ГРЭС (электрическая мощность 2 423 МВт, тепловая – 145 Гкал/час). Собственник ПАО «ОГК-2»;
  • Невинномысская ГРЭС (электрическая мощность 1 530,2 МВт, тепловая – 585 Гкал/час). Филиал ПАО «Энел Россия»;
  • Каскад Кубанских ГЭС (установленная электрическая мощность 481,8 МВт). ПАО «РусГидро»;
  • Грозненская ТЭС (установленная электрическая мощность 360 МВт). Эксплуатирующая организация ПАО «ОГК-2»;
  • Зарамагская ГЭС-1 (установленная электрическая мощность 346 МВт). Дочернее общество ПАО «РусГидро»;
  • Зеленчукская ГАЭС (установленная электрическая мощность 300 МВт). Собственник ПАО «РусГидро».

По данным АО «СО ЕЭС», в 2020 году объекты генерации, расположенные на территории СКФО, выработали 20 050,3 млн кВт*ч электроэнергии, что на 677,4 млн кВт*ч меньше, чем за аналогичный период 2019 года.

В минувшем году электропотребление в операционной зоне двух филиалов Системного оператора составило 25 865,7 млн кВт*ч. По сравнению с 2019 годом этот показатель сократился на 227,5 млн кВт*ч (табл. 1).

№ п/п

Филиал

 АО «СО ЕЭС»

Выработка электроэнергии

(млн кВт*ч)

2019 г.

Выработка электроэнергии

(млн кВт*ч)

2020 г.

Отклонение

 от 2019 г. (млн. кВт*ч)

 

Потребление электроэнергии

(млн кВт*ч) 2019 г.

Потребление электроэнергии

(млн кВт*ч) 2020 г.

Отклонение

от 2019 г.

(млн. кВт*ч)

 

 1.

Дагестанское РДУ

4 116,5

3765,9

-350,6

6 652,0

6888,1

236,1

2.

Северокавказское РДУ

16 611,2

16 284,4

-326,8

18 986,2

18 977,6

-8,6

 

Всего:

20 727,7

20 050,3

-677,4

25 638,2

25 865,7

227,5

                                                                                     Табл. 1

Изменение установленной мощности электростанций СКФО в 2020 году

По данным АО «СО ЕЭС» на 31 декабря 2019 г. суммарная установленная мощность объектов генерации, действующих на территории Северо-Кавказского федерального округа, составляла 7 996,616 МВт. По состоянию на 1 января 2021 года этот показатель увеличился на 249,17 МВт. В результате ввода в эксплуатацию нового энергогенерирующего оборудования электрическая мощность электростанций округа достигла отметки в 8 245,786 МВт.

В 2020 году на территории СКФО введены в эксплуатацию новые объекты генерации:

Старомарьевская СЭС. В Грачёвском муниципальном округе Ставропольского края пущены в работу пятая и щестая очереди Стромарьевской солнечной электростанции. Мощность введенного в эксплуатацию генерирующего оборудования составила 25 МВт. Таким образом, общая мощность станции возросла до 100 МВт, и Старомарьевская СЭС стала крупнейшим объектом солнечной генерации в РФ (не считая электростанций, расположенных на Крымском полуострове).

Электростанция вводилась в эксплуатацию поэтапно. С запуском последней очереди, которую назвали «Надежда», СЭС заработала на полную мощность. Она сможет эффективно работать не только летом, но и в осенне-зимний период. По оценкам аналитиков, энергообъект ежегодно будет вырабатывать и выдавать в ЕЭС России около 150 млн кВт*ч электроэнергии.

Энергию солнца в электричество перерабатывают 349 560 фотоэлектрических модулей, которые установлены на территории площадью более чем 490 тыс. м². Всего под строительство солнечного парка выделено 280 га неиспользуемой земли.

Старомарьевская СЭС построена ООО «Солар Системс», созданным для развития солнечной энергетики в России. Объем инвестиций в строительство станции превысил 14 млрд руб.

В строительно-монтажных и пуско-наладочных работах было задействовано около 320 человек. Благодаря пуску энергообъекта в эксплуатацию в регионе создано 12 новых рабочих мест для специалистов инженерных профессий, а также рабочие места для обслуживающего персонала.

По оценкам экспертов, коэффициент использования установленной мощности электростанции за год эксплуатации превысил 16,7%, что на 3% больше планового показателя. Это объясняется хорошими погодными условиями и профессионализмом персонала Старомарьевской СЭС.

Верхнебалкарская МГЭС. Объект генерации мощностью 10,002 МВт введен в эксплуатацию 25 июня. Малая гидроэлектростанция построена в Черекском районе Кабардино-Балкарии. Она стала первым завершенным инвестиционным проектом ПАО «РусГидро», реализованным в рамках ДМП ВИЭ.

Малая ГЭС возведена по деривационной схеме в русле реки Черек Балкарский.  Горная река отличается большим уклоном и скоростью течения, имеет огромный гидроэнергетический потенциал. Возле станции вода забирается вверх по течению и с большим напором подается на турбины.

На Верхнебалкарской МГЭС установлены три горизонтальных гидроагрегата производства Voith Hydro. Мощность каждого из них составляет 3,34 МВт. Они оборудованы радиально-осевыми турбинами, которые работают на расчетном напоре 125 м.

Энергогенерирующее оборудование спроектировано с учетом особенностей работы малой гидроэлектростанции, расположенной на высоте более 1 тыс. метров. Ожидается, что среднегодовая выработка Верхнебалкарской МГЭС составит 60 млн кВт*ч.

Выработанная генераторами ГЭС электрическая энергия выдается в энергосистему через ЗРУ блочно-модульного типа напряжением 35 кВ по линии электропередач класса напряжения 35 кВ протяженностью 40 км на распределительный центр 110 кВ «Кашхатау».

По оценкам аналитиков, пуск станции в действие позволит снизить энергодефицит региональной энергетической системы, покрываемый перетоками из смежных регионов, и обеспечит надежное энергоснабжение высокогорных населенных пунктов.

Природные условия на большой части территории Северо-Кавказского федерального округа считаются одними из наиболее благоприятных для развития малой гидроэнергетики. Поэтому ПАО «РусГидро» реализует пять проектов строительства гидроэлектростанций в СКФО.

Усть-Джегутинская МГЭС. 10 ноября в Карачаево-Черкесской Республике состоялся пуск в эксплуатацию Усть-Джегутинской малой гидроэлектростанции. Мощность нового объекта генерации составляет 5,6 МВт. Станция стала вторым реализованным инвестиционным проектом ПАО «РусГидро» по строительству энергообъекта, генерирующего электроэнергию из ВИЭ.

Усть-Джегутинская МГЭС – это современная, экологически безопасная электростанция, которая позволит снизить дефицит электричества в региональной энергосистеме. По расчетам экспертов, ежегодно она будет вырабатывать 25,6 млн кВт*ч экологически чистой энергии.

Объект генерации построен в Усть-Джегутинском районе, на реке Кубань. Напор воды на турбинах электростанции создает плотина Усть-Джегутинского гидроузла, действующая с 1962 года. Основная функция гидроузла заключается в заборе воды в Большой Ставропольский канал.

Такая особенность конструкции позволила минимизировать уровень затрат на возведение новой гидроэлектростанции и повысить эффективность использования водных ресурсов. МГЭС вырабатывает электроэнергию из воды, которая раньше просто проходила через водосброс.

На энергообъекте установлены два вертикальных гидроагрегата суммарной мощностью 5,6 МВт. Лопасти турбин могут поворачиваться вокруг своей оси одновременно, за счет чего регулируется мощность агрегатов. Поворотно-лопастные турбины работают на расчетном напоре 31 м.

Выработка МГЭС выдается в региональную энергосистему по двум ЛЭП класса напряжения 6 кВ.

Проект строительства станции разработан АО «Институт Гидропроект». Строительно-монтажные работы выполнены специалистами двух компаний – АО «Гидроремонт-ВКК» и АО «ЧиркейГЭСстрой», входящих в Группу «РусГидро».

Барсучковская МГЭС. Электростанция мощностью 5,25 МВт пущена в действие 30 ноября. До этого объект генерации успешно прошел комплексные испытания и получил разрешение на работу на оптовом рынке электроэнергии и мощности. Торжественная церемония пуска, приуроченная ко Дню энергетика, состоялась 22 декабря.

Барсучковская малая гидроэлектростанция построена возле г. Невинномысска Ставропольского края на Большом Ставропольском канале. По конструкции это плотинная ГЭС.

Создание и сопровождение проектной документации, а также контроль над выполнением работ на протяжении всего процесса строительства взял на себя Институт «Гидропроект», строительные работы выполнены компаниями «Гидроремонт-ВКК» и «ЧиркейГЭСстрой».

Напор воды на генерирующих агрегатах МГЭС создается плотиной выравнивающего водохранилища Кубанской ГЭС-4, которое обеспечивает подачу воды к Невиномысской ГРЭС. Ранее энергия части стока, не использованная для водоснабжения, просто пропускалась через водосброс гидроузла.

В конструкцию Барсучковской МГЭС входит водоприемник и три турбинных водовода сечением 2,8х2,8 метра, объединенные в цельном железобетонном строении.

В здании гидроэлектростанции установлены три гидроагрегата горизонтальной компоновки. Мощность каждого из них составляет 1,75 МВт. Основными элементами гидроагрегатов являются:

            - поворотно-лопастная турбина с S-образной отсасывающей трубой;

            - гидрогенератор.

Для выдачи электроэнергии и мощности построена линия электропередачи напряжением 35 кВ. Выработанная станцией электроэнергия подается по новой ЛЭП до распределительного устройства Кубанской ГЭС-4 и далее по существующим линиям электропередачи в региональную энергосистему.

Барсучковская малая гидроэлектростанция спроектирована и построена с учетом всех экологических требований. Работа энергообъекта не оказывает негативного влияния на окружающую среду:

- станция возведена на уже существующем гидросооружении, поэтому дополнительного затопления земель не потребовалось;

- малая ГЭС работает по водотоку и не вносит каких-либо изменений в водный режим ниже по течению реки;

- с целью предотвращения попадания рыбы в гидротурбины водоприемник электростанции оснащен надежным рыбозащитным устройством.

По расчетным данным, ежегодно станция будет вырабатывать из возобновляемых источников энергии 24,7 млн кВт*ч электроэнергии. 12 января 2021 года объект генерации выработал первый с начала ввода в эксплуатацию 1 млн кВт*ч электроэнергии.

Барсучковская МГЭС стала третьей малой гидроэлектростанцией, построенной ПАО «РусГидро» в рамках госпрограммы по поддержке генерации на основе ВИЭ. В течение ближайших двух лет компания планирует завершить строительство Красногорских МГЭС-1 и МГЭС-2.

Кочубеевская ВЭС. В декабре введена в эксплуатацию самая крупная ветроэлектростанция России. В январе 2021 года она начала поставлять электроэнергию и мощность на оптовый рынок. По мнению экспертов, среднегодовая выработка ветропарка составит порядка 597 млн кВт*ч.

Кочубеевская ВЭС – второй завершенный проект АО «НоваВинд». Компания объединила все ветроэнергетические активы госкорпорации «Росатом» и отвечает за реализацию стратегии по направлению «ветроэнергетика».

Ветропарк установленной мощностью 210 МВт расположен в Кочубеевском районе Ставропольского края. В его составе работают 84 ветроустановки. Мощность каждой из них составляет 2,5 МВт. Территория электростанции занимает участок площадью около 200 га.

Высота каждой ветроэлектрической установки (вместе с ротором) достигает 150 м. Длина одной лопасти – 50 м, она весит 8,6 т. Вес башни составляет 200 тонн, генератора – 52 тонны. Общий вес конструкции достигает 320 тонн. Степень локализации оборудования станции, подтвержденная Министерством промышленности и торговли РФ, составляет 65%.

Для подключения ветропарка к сетевой инфраструктуре специалисты ПАО «Ростелеком» проложили волоконно-оптический кабель протяженностью 10 км. Связь будет использована энергетиками для сбора и передачи телеметрических данных с электроэнергетических установок в рамках М2М-системы в диспетчерский пункт энергообъекта, а также для координации работы технического персонала.

В настоящее время «Росатом» работает над реализацией еще нескольких проектов в сфере ветроэнергетики. Госкорпорация строит три ветропарка на территории Ставропольского края и Ростовской области. Ожидается, что до 2024 года в эксплуатацию будет введено 1,2 ГВт новых мощностей.

В 2020 году на территории СКФО выведено из эксплуатации изношенное оборудование мощностью 4,8 МВт. На территории округа функционирует Фаснальская ГЭС. Она расположена в Северной Осетии на реке Сонгутидон. По состоянию на 1 января 2020 года установленная мощность энергообъекта составляла 6,4 МВт.

В здании электростанции установлены четыре гидроагрегата мощностью по 1,6 МВт каждый:

- три агрегата типа ГА-9 оборудованы радиально-осевыми турбинами РО-120-Г-65 и генераторными установками СГ-1600-12В2УХЛЗ;

- один агрегат типа ГА-10М со спаренной ковшовой турбиной К 450-Г-96 и генератором СГ-1600-12В2УХЛЗ. 

            В течение года из эксплуатации были выведены три турбины РО-120-Г-65 установленной мощностью 1,6 МВт каждая.

«Зеленая» энергия рвется в сеть

Ставропольский край входит в число самых густонаселенных субъектов Федерации, является индустриальным лидером Северо-Кавказского федерального округа. Географическое положение, хорошие солнечные и ветровые ресурсы региона способствуют появлению новых электростанций на базе возобновляемых источников энергии.

В 2020 году на Ставрополье была утверждена новая схема и программа развития электроэнергетики. Обновленная версия документа рассчитана на период 2021–2025 гг. По сути, это информационная база, предназначенная для разработки инвестиционных программ и формирования планов по проектированию и капитальному строительству электростанций и объектов электросетевой инфраструктуры.

Объемистый документ информирует обо всех действующих проектах. Кроме того, в него включены планы строительства на территории Ставропольского края новых энергогенерирующих объектов с использованием экологичных технологий: МГЭС, ветряных и солнечных электростанций.

Также в документе описаны перспективы реконструкции электросетевого комплекса региона: трансформаторных подстанций, распределительных устройств и линий электропередачи. СиПР обновляется ежегодно, новые объекты генерации появляются в ней по мере проработки документов на них.

На сегодняшний день установленной мощности действующих электростанций достаточно для надежного электрообеспечения потребителей Ставрополья. Энергосистема региона была и по-прежнему остается одной из самых профицитных в России. Однако высокие темпы строительства жилой недвижимости, активное развитие АПК и промышленных производств заставляют задуматься о перспективах усиления и развития энергетической инфраструктуры.

По оценкам экспертов, до 2025 года в регионе возможен среднегодовой рост электропотребления на уровне 1,06%, максимальная нагрузка в пиковые периоды может увеличиться на 1,7%. Поэтому в 2025 году объемы потребления электрической энергии в Ставропольском крае могут возрасти до 11 203 млн кВт*ч, а ожидаемый максимум нагрузки на энергосистему может достичь отметки в 1 787 МВт.

Ветроэнергетика уже становится привычной для Ставрополья. 1 апреля 2021 года в регионе заработал еще один ветропарк, построенный АО «НоваВинд». Кармалиновская ВЭС проектной мощностью 60 МВт расположена на территории Новоалександровского городского округа.  

В составе ветряной электростанции работают 24 ВЭУ. Мощность каждого ветрогенератора составляет 2,5 МВт. Ежегодно ВЭС сможет вырабатывать около 147 млн кВт*ч экологически чистой электроэнергии.

Ветропарк построен менее чем за девять месяцев. В строительно-монтажных работах было задействовано более 150 специалистов. Для решения поставленных задач потребовалась мобилизация 50 единиц техники. Строительство велось в рамках реализации договора о предоставлении мощности возобновляемых источников энергии (государственная программа ДПМ ВИЭ до 2024 года).

По данным АО «НоваВинд», для реализации этого проекта компания нарастила необходимый уровень локализации, поэтому на новом энергообъекте установлено оборудование, полностью произведенное на территории РФ.

С вводом в действие Кармалиновской ветроэлектростанции суммарная мощность ВЭС в Ставропольском крае составила 270 МВт. Теперь на долю ветроэнергетики приходится 5,4% от общей величины установленной мощности энергообъектов региональной энергосистемы.

Для техприсоединения нового ветропарка энергетики компании «Россети Северный Кавказ» установили трансформатор мощностью 63 МВА, распределительные устройства напряжением 110 и 35 кВ, а также построили воздушную линию класса напряжения 110 кВ протяженностью 3 км.

В настоящее время «НоваВинд» возводит на Ставрополье еще два энергообъекта из сферы ВИЭ. На территории Ипатовского муниципального округа ведется строительство Бондаревской ВЭС мощностью 120 МВт. Планируется, что среднегодовая выработка электроэнергии составит около 354 млн кВт*ч. Такие показатели смогут обеспечить 48 ветрогенераторов мощностью 2,5 МВт каждый. По оценкам аналитиков, в реализацию «зеленого» проекта будет инвестировано 16 млрд руб.

Параллельно с Бондаревской ВЭС в регионе строится еще один ветропарк. На территории Труновского муниципального округа «НоваВинд» реализует проект строительства Медвежинской ветряной электростанции мощностью 60 МВт. ВЭС будет состоять из 24 ветряков с генераторами мощностью 2,5 МВт каждый.

Ожидается, что Бондаревская и Медвежинская ВЭС будут введены в действие до конца 2021 года. Реализация этих инвестпроектов позволит увеличить долю «зеленой» генерации в энергосистеме Ставропольского края до 16%.  

В регионе планируется строительство еще нескольких «зеленых» объектов. В 2022 году в Петровском городском округе будет построена Берестовская ВЭС. На 2024 год запланировано возведение Родниковской ВЭС мощностью 213 МВт на территории Кочубеевского муниципального округа. В реализацию этого проекта ПАО «Энел Россия», входящее в структуру группы Enel (Италия), планирует инвестировать 90 млн евро.

Кроме того, в Ставропольском крае ведутся работы по созданию еще двух объектов альтернативной генерации. «Зеленые» электростанции строятся на территории Нефтекумского городского округа:

  • Горько-Балковская МГЭС (9 МВт) возводится на базе существующего Терско-Кумского канала в районе села Кара-Тюбе;
  • Просянская МГЭС (7 МВт) строится на Большом Ставропольском канале на водосбросе возле села Просянка.

Запуск в эксплуатацию Горько-Балковской МГЭС запланирован на 2021 год. По оценкам экспертов, годовой объем генерации электроэнергии составит 32 млн кВт*ч. Малая гидроэлектростанция на Просянском водосбросе будет введена в строй в 2022 году. Плановый годовой объем выработки – 25 млн кВт*ч. С началом работы новых энергообъектов рабочими местами будут обеспечены 30 специалистов.

Эти проекты реализуются в рамках программы строительства объектов генерации на базе ВИЭ. Одним из условий программы строительства является локализация производства основных частей и агрегатов ГЭС на территории РФ с использованием российских материалов и комплектующих.

Необходимость локализации создает дополнительный импульс для развития отечественных производств. Новые возможности открываются для производителей гидросистем и агрегатов, а также для субъектов малого и среднего предпринимательства, задействованных в технологической цепочке.

По мнению специалистов, строительство новых энергогенерирующих объектов позволяет рассредоточить источники электричества по территории региона, что повышает надежность энергоснабжения потребителей. Близость электростанций к населенным пунктам способствует снижению потерь электроэнергии при транспортировке. Кроме того, в энергосистеме формируется дополнительный резерв мощности, создавая важный задел на будущее.

ПАО «Россети» уделяет особое внимание повышению надежности электроснабжения и развитию электросетевой инфраструктуры в энергосистеме Ставропольского края с целью обеспечения условий для дальнейшего экономического роста региона. Сетевая компания оказывает содействие в реализации «зеленых» проектов на Ставрополье. До конца 2024 года на эти цели будет выделено 7,8 млн руб.

В число наиболее крупных проектов ПАО «Россети», которые будут завершены в 2021 году, входят:

  • Строительство первого в регионе высокотехнологичного питающего центра 110/6 кВ «Михайловск». Подстанцией можно будет управлять дистанционно и оперативно реагировать на нештатные ситуации. Благодаря установленным трансформаторам (50 МВА) мощность объекта увеличится почти в четыре раза. Это значительно повысит надежность энергоснабжения 20 тыс. человек, проживающих на близлежащих территориях, обеспечит дополнительный резерв для развития международного аэропорта им. А.В. Суворова и технологического присоединения новых потребителей;
  • Реконструкция оборудования подстанций 110 кВ «Красный октябрь» и «Южная» для подключения к электросетям предприятий агропромышленного комплекса и нового жилого квартала столицы края.

До 2024 года будет модернизирован центр питания 110 кВ «Восточная». После реконструкции трансформаторная мощность подстанции увеличится на 16 МВА. Обновление оборудования необходимо для подключения объектов жилой недвижимости в Ставрополе.

Большая сила малых ГЭС

Красногорские МГЭС-1 и МГЭС-2. В июне 2019 года на территории Карачаево-Черкесии, на реке Кубань в 800 км от устья, началось возведение двух малых гидроэлектростанций. Строительство двух электростанций ниже действующей Зеленчукской ГЭС-ГАЭС ведет ПАО «РусГидро». Это самый крупный проект в программе энергетической компании по развитию малой гидроэнергетики в России.