Особенности российского энергодефицита

Размещено на http: //www. allbest. ru/

1. Особенности российского энергодефицита

1.1 Проблемы электроэнергетики в отоплении

За последние годы мы успели отвыкнуть от понятия «дефицит», еще совсем недавно главного внешнего фактора, определяющего деятельность как граждан, так и организаций. Большинство, решая проблему дефицита, действовало в соответствии с рыночным понятием очередей, покупая место в очереди, т.е. переплачивая за товар или услугу. Другие получали первые места в очереди, используя административный ресурс.

Система регулирования очередей, включающая фонды, талоны, льготы, ограничение отпуска в одни руки, социальные нормы и т.д., конечно, смягчала ситуацию, но не спасала страну от постоянно возникающих новых и новых дефицитов.

Рынок практически моментально все изменил, заменив множество дефицитов на два - денег и качественных инвестпроектов. Эти изменения в гораздо меньшей степени коснулись естественно-монопольных отраслей. «Социалистическое» регулирование тарифов при сохранении «социалистических» методов управления неизбежно привели к возрождению дефицитов в электроэнергетике и газовой отрасли. Пришлось опять вспоминать теорию очередей.

1.2 Энергетическое своеобразие России

* Основная особенность России - конечно, климат. Низкие расчетные температуры наружного воздуха предопределяют необходимость значительных мощностей тепловой генерации, не работающих большую часть года. В то же время тепловой рынок тесно связан с электрическим, и любые нарушения в теплоснабжении компенсируются в первую очередь путем использования электронагревателей. Надо также учитывать все более распространяющиеся стационарные устройства электроотопления.

Компенсация пикового теплопотребления электронагревательными приборами сегодня экономически выгодна. Более высокая стоимость электроэнергии по отношению к тепловой с лихвой компенсируется меньшими затратами на оборудование и его эксплуатацию.

В результате величина пикового потребления электрической мощности определяется сегодня в основном погодой. Это допустимо для теплых стран, но для России абсолютно не приемлемо. Уже сегодня, при прочих сопоставимых условиях, похолодание на 1 ОС приводит к увеличению электрической мощности в Европейской части России на 0,6%. Таким образом, до трети электрической мощности используется на термические цели, но по тепловой мощности это 6-7%, а по годовым объемам потребление теплоты 3-4%. Т.е. даже такие небольшие объемы замещения критичны для энергосистем, а компенсировать в холодное время крупную аварию в теплоснабжении невозможно ни в одном крупном городе.

В России зимой короткий световой день, вплоть до полярной ночи в северных городах. Пик потребления электрической мощности на освещение по времени совпадает с максимальным потреблением на цели отопления.

Повсеместно распространенное у нас качественное регулирование систем теплоснабжения также повсеместно дополнено верхней температурной срезкой, применяемой при сильных похолоданиях. Применение пенополиуретана в качестве теплоизоляции предопределяет сохранение срезки на всю обозримую перспективу, хотя бы на уровне 130 єС. Объективно срезка должна компенсироваться увеличением расхода у каждого потребителя в 1,3-2 раза, в зависимости от уровня срезки, но наши тепловые сети к этому не приспособлены либо по мощности насосов, либо по пропускной способности, либо по системам регулирования, либо по совокупности этих факторов. Таким образом в сильные морозы мы часто имеем максимально разрегулированные тепловые сети с недостаточными перепадами у концевых потребителей. Потребитель в лучшем случае реагирует на ситуацию включением кухонных плит и электрообогревателей, в худшем - ставит внутреннюю систему отопления зданий на проток, сливая теплоноситель в канализацию.

Относительная дешевизна сетевого газа приводит к постоянному возрастанию его доли в топливном балансе городов. Основные потребители газа - ТЭЦ и муниципальные котельные - максимально потребляют его в холодное время. Зарубежные потребители, получившие газ, используемый ранее российской промышленностью, также используют его на энергетические цели. Таким образом, неравномерность потребления сетевого газа в последние годы повысилась, с максимумом в самое холодное время. В этот же период строительство новых подземных газовых хранилищ в России было практически остановлено.

Природного газа в холодное время уже объективно не хватает. На фоне низкой обеспеченности или неработоспособности систем резервного топлива на отопительных котельных это привело к массовым нарушениям температурного графика в холодное время. ТЭЦ также снижает температуру сетевой воды даже ниже принятой срезки из-за дороговизны замещающего топлива.

Все вышеизложенное, в сочетании с несколькими менее значимыми факторами, привело к разуплотнению годовых графиков потребления электрической мощности с недопустимо высокими пиками в самые холодные дни. Удачно, что в этом году похолодание в Европейскую часть России пришло только в феврале при относительно длинном световом дне.

Ситуация год от года продолжает ухудшаться, т.к. темпы роста максимума потребления электрической мощности значительно превышают темпы роста годового электропотребления.

Таким образом, в России нет проблем с тепло-, электро- и топливоснабжением при средних температурах отопительного периода, но существует региональный, грозящий перерасти в общесистемный, кризис нехватки пиковых мощностей.

Очень важно понимать системность этого кризиса и взаимосвязь различных видов энергетических ресурсов.

1.3 Оперативное энергосбережение

Россия столкнулась с весьма редкой формой энергетического кризиса - временным дефицитом электрической мощности. Временный дефицит случается даже в самых богатых странах с развитой энергетической инфраструктурой. Такие случаи были в Швеции, Норвегии, Японии, США и т.д.

Бразилия попала в кризис из-за засухи; Норвегия из-за засухи и необычно ранней и холодной зимы; США и Канада из-за аварий в энергосистеме; Швеция из-за похолодания.

Разнообразие причин говорит о том, что все системы энергоснабжения уязвимы. Но опыт этих стран также показывает, что даже оперативное энергосбережение путем реализации срочной программы регулирования спроса, как альтернативы простому отключению потребителей, обеспечивает снижение потребления электроэнергии от 0,5 до 20%.

Существуют сотни мер, направленных на энергосбережение. В их основе лежат изменения в поведении и повышение технической эффективности. Ранжирование мер, выделение наиболее важных, определяется условиями конкретного кризиса и каждый раз уникально. Энергосбережение невозможно без участия миллионов людей, имеющих разные интересы. Это сложная многоплановая деятельность, которую нельзя организовать только по принципам бизнеса. Фактически она в России еще не начиналась. С другой стороны альтернативы оперативному энергосбережению уже фактически нет:

Страна не готова к быстрому массовому вводу новых энергетических мощностей. Нет проектов, квалифицированных кадров и организаций.

Чтобы обеспечить 1 кВт энергетической мощности в потреблении необходимо обеспечить развитие электрических сетей, увеличение мощности в генерации с учетом собственных нужд и потерь в сетях, развитие топливной инфраструктуры вплоть до разработки месторождений.

С учетом налогов на прибыль, используемую на инвестиции, суммарные затраты общества на ввод в эксплуатацию мощностей составят минимум 100 тыс. руб./кВт. При тарифе 1,5 руб./кВт·ч, даже если эта мощность будет использоваться 5000 ч в год, все доходы составят 7500 руб./год. Несопоставимые цифры. А если эта мощность используется в период пикового потребления, то коэффициент неравномерности включения нагрузки учитывать нельзя, а доходы мизерные. Таким образом, неуправляемый рост потребления пиковой мощности может разорить любую энергетическую компанию, решившую компенсировать его увеличением мощности всей энергосистемы.

¦ При отсутствии ограничительных мер и непродуманной тарифной политике рост потребления электроэнергии на термические цели может оказаться столь стремительным, что даже осуществление масштабных планов энергетического строительства не позволит исправить ситуацию.

Имеется достаточно большой набор мероприятий, позволяющих достаточно быстро решить проблему нехватки пиковой мощности.

Скорейшее введение рынка электрической мощности. Повышение стоимости энергии в часы максимального потребления приведет к снижению спроса у крупных потребителей.

Рынок мощности будет также способствовать созданию дешевых территориально распределенных пиковых/резервных мощностей, в том числе у крупных потребителей.

Создание взаимоувязанной, сквозной системы энергетического аудита, статотчетности и энергетического планирования.

Восстановление на новых принципах системы государственного нормирования, управления, контроля и надзора в области энергоэффективности.

Создание рынка высвобождаемой в процессе энергосбережения мощности.

Введение комплекса экономических мер, стимулирующих спрямление суточного графика электрических нагрузок.

Реализация тщательно продуманной программы пропаганды энергосбережения.

1.4 Снижение объемов электроотопления

россия электроэнергетика отопление бытовой

На фоне применения в России все более энергоэффективных бытовых приборов и производственных технологий стремительно увеличивается использование электроэнергии на прямой обогрев воздуха.

Причины:

фактическое снятие в СНиПах и правилах ограничений подключения потребителей использующих электроэнергию для термических целей;

отмена повышенного тарифа на электроэнергию, используемую для термических целей;

реорганизация структур РАО ЕЭС с превращением сбытовых организаций, не имеющих стимулов к снижению неэффективного потребления мощности, в энергоснабжающие;

полное исключение из договоров ответственности энергоснабжающих организаций за качество теплоснабжения и компенсация потребителями низкого качества с помощью электрокалориферов.

В части тарифного регулирования представляется необходимым осуществить следующие действия.

* Разрешить (рекомендовать) Региональным энергетическим комиссиям вводить повышенные тарифы на электроэнергию, используемую для термических целей в нежилых зданиях. Проработать порядок сохранения повышенных тарифов даже при полной либерализации рынка, например путем введении акцизов. В результате у потребителей появятся стимулы к уменьшению объемов электроотопления, а у энергосбыта к выявлению таких потребителей.

Например, за 4 самых холодных дня января 2006 г. прирост потребления электрической мощности только по Московскому региону составил 2000 МВт. Это привело к необходимости отключения потребителей и повышению опасности системной аварии.

Рекомендовать РЭК вводить более глубокое понижение ночного тарифа на электроэнергию. Введение более низкого ночного тарифа повысит экономическую привлекательность применения теплоаккумуляторов и заинтересованность предприятий в смещении производственного цикла на время ночного минимума. Эти меры позволят снизить пик потребления и уменьшить ночные провалы потребления электрической мощности.

Ввести в практику отмену платы за присоединение (технологическое подключение) электроустановок, потребляющих электрическую мощность только в ночное время. Сегодня применение теплоаккумуляторов с ночной зарядкой приводит к трехкратному увеличению платы за подключение по сравнению с вариантом обычного электроотопления.

Например, перевод потребителей Московского региона, суммарно использующих 1500 МВт (из 3500 МВт) электрической мощности для целей отопления, на теплоаккумуляторы позволит не только снизить пиковое потребление, но и превратить суточный график потребления мощности практически в прямую линию, т.е., по опыту других стран, теплоаккумуляторы могут служить средством управления нагрузкой.

Поскольку качество теплоснабжения определяется не только режимами на источниках теплоты и насосных станциях, но и режимами теплопотребления, необходимо в теплоснабжении ввести двухставочные тарифы.

Кроме привычной ставки за потребленную теплоту необходимо ввести плату за мощность в виде платы за суммарный (средний) расход сетевой воды, пропущенный через теплопотребляющие установки потребителя за отчетный период. Даже при сохранении объемов теплопотребления, лучше используя энергетический потенциал и снижая расход и температуру обратной сетевой воды, потребитель благотворно воздействует на всю систему централизованного теплоснабжения. Уменьшаются расходы в сетях, снижаются потери давления, улучшаются гидравлические режимы у самых удаленных потребителей. Появляется возможность подключения к существующим сетям новых потребителей.

В условиях повсеместно применяемой температурной срезки потребители компенсируют в самые холодные дни недостаточную температуру теплоносителя увеличением расхода. Гидравлические режимы конечных потребителей нарушаются и это приводит к массовому включению электрообогревателей, особенно в жилых домах. Из-за ограничений по пропускной способности тепловых сетей часто эту ситуацию не удается улучшить увеличением расхода на источнике теплоты. Введение платы за мощность в виде платы за максимальный расход сетевой воды позволит включить в общий тепловой баланс свободные мощности муниципальных и заводских котельных, расположенных в центре нагрузок, для выполнения ими роли пиковых теплоисточников.

В городах, где в массовом порядке в системах централизованного теплоснабжения начали устанавливать индивидуальные тепловые пункты, не урегулировав при этом вопросы их централизованной эксплуатации и обслуживания, у теплоснабжающих предприятий начали проявляться трудности с наладкой и соблюдением режимов и, соответственно, в обеспечении качественного теплоснабжения потребителей.

С другой стороны даже при недостатке тепловой мощности сетей и источника энергоснабжающая организация не передает нагрузку на другие источники.

* Введение двухставочных тарифов, контроль качества теплоснабжения невозможны без установки приборов учета. Решить проблему массового их внедрения можно только путем введения отдельного тарифа на измерения или биллинг. Если отслеживать рост тарифов не по стоимости 1 Гкал, а по платежам жителей за отопления 1 м2, то увеличения не будет, т.к. затраты на учет компенсируются уменьшением перетопов и реальным энергосбережением.

Уже довольно много домов оборудованы приборами учета тепловой энергии. Однако из-за отсутствия отдельного тарифа на обслуживание приборов учета и, соответственно, отсутствия таковых работ, большинство приборов впоследствии выходит из строя и не используется для расчетов с энергоснабжающей организацией. Необходимо также, по примеру г. Томска, решить проблему платежей жителей зданий со сверхнормативным теплопотреблением.

* Тарифы для потребителей, имеющих свой автоматизированный тепловой пункт, должны быть ниже, чем у потребителей, подключенных к ЦТП. Также должна поощряться независимая схема подключения. Это требуется как для объективного разнесения затрат, так и для поощрения качества потребления, снижения жалоб и использования электроэнергии для обогрева.

Пример Петропавловска-Камчатска показал, что при установлении разных тарифов для потребителей, присоединенных через ИТП и ЦТП, можно в короткое время создать условия для массового распространения ИТП.

* Необходимо изменить систему расчета тарифов на тепловую энергию от ТЭЦ в части экономии от комбинированной выработки, с отнесением большой части экономии на тепловую энергию. Это повысит конкурентоспособность ТЭЦ на тепловых рынках, особенно по сравнению с электроотоплением, и позволит снизить суммарные затраты топлива, в том числе уменьшить дефицит газа.

Сложившаяся система отнесения затрат приводит к тому, что расходы топлива на 1 Гкал на ТЭЦ иногда больше, чем на котельных. Высокие тарифы на тепло при большей стоимости оборудования по сравнению с электронагревателями привели к их массовому распространению, т.е. имеет место перекрестное субсидирование электрической энергии за счет тепловой, что приводит к замещению последней.

* Создание системы экономической ответственности энергоснабжающих организаций за качество теплоснабжения, для переориентации их с системы управления объемами на систему управления качеством.

В то же время необходимо задействовать комплекс административных мер:

Анализ электропотребления в зимний период по разным типам потребителей с целью выявления потребителей, резко увеличивающих потребление электрической мощности при похолоданиях. Обследование их на предмет выявления установок, использующих электрическую энергию в целях обогрева помещений. Определение законности использования таких установок. Установки, не имеющие официального разрешения, должны отключаться.

Обследование временных павильонов, складов, организаций общественного питания, киосков, временных сооружений, дач по процедуре энергоаудита с выдачей энергетического паспорта, определением мощности электропотребления, используемого на обогрев, в том числе не оформленной мощности. Выявление случаев хищения мощности и электроэнергии. Применение мер ответственности, вплоть до уголовной.

Проведение тщательного анализа жалоб на плохое отопление в зимний период. Жесткий контроль за качеством подготовки к отопительному сезону по всем зданиям, по которым зафиксированы жалобы. Окончательная проверка качества в начале отопительного сезона при пуске отопления. Принятие оперативных мер по наладке режимов с целью снижения использования электричества на догрев помещений.

Создание городской диспетчерской службы, выполняющей функции учета, контроля и анализа всех нарушений системы теплоснабжения и электроснабжения. Отработка эффективного оперативного реагирования на возникающие проблемы и жалобы.

Обследование элитных жилых домов и квартир на предмет выявления теплых полов с электрообогревом, встроенных саун, в том числе по данным приборов учета электрической энергии. Применение мер административного воздействия жилищными инспекциями.

Особое внимание должно быть обращено на дачи, в которых использование электроэнергии на обогрев носит массовый характер.

Необходимо возобновить практику выдачи разрешений на использование электроэнергии для термических целей в соответствии с действующей инструкцией «О порядке согласования применения электрокотлов и других электронагревательных приборов» (утв. Минтопэнерго РФ 24.11.1992 г. и согласованной в Минюсте). При этом должен выполняться п. 5.1. Инструкции, требующий: «Применение электроэнергии для отопления и горячего водоснабжения может рассматриваться только при условии включения электронагревательных приборов в ночное время, оснащения их аккумуляторами тепла и автоматикой, исключающей работу в дневные часы».

Рис. 1 Факторы, влияющие на безопасность энергоснабжения

Энергетическое планирование

Несмотря на техническое несовершенство систем энергоснабжения, чрезвычайно низкую энергоэффективность, недостаточное финансирование и недостатки общесистемного управления до 2005 г. обеспечивался минимально допустимый уровень безопасности энергоснабжения за счет созданных в советское время резервов. Эти резервы были предусмотрены взаимоувязанными энергетическими планами городов, регионов, страны. С начала 90-х годов ХХ в. энергетическое планирование на всех уровнях было прекращено. Инерционность развития энергосистем не позволила сразу ощутить последствия, однако уже к 2005 г. проблемы, связанные с отсутствием энергетического планирования, обострились и проявились во вводимых ограничениях и масштабных авариях. Сегодняшняя ситуация с энергоснабжением характеризуется:

дефицитом электрической мощности во все большем количестве регионов;

дефицитом природного газа;

исчерпанием пропускной способности сетей;

ростом количества локальных зон низкой надежности.

Как следствие - значительно возросла вероятность системных аварий.

Необходимо возродить энергетическое планирование на принципиально новом уровне в сегодняшних условиях неопределенности увеличения нагрузок и минимальном бюджетном финансировании. В стране имеются огромные резервы повышения энергоэффективности, что позволит обеспечить решение вышеперечисленных проблем с соблюдением принципа доступности энергоресурсов для потребителей на фоне роста цен на первичные энергоносители и роста затрат на обеспечение требований по экологии.

Во всех промышленно развитых странах энергетическое планирование является наиболее адекватным способом развития систем.

Составными элементами процесса энергопланирования являются:

критерии и характеристики энергетической безопасности;

оценка состояния системы энергоснабжения;

прогноз развития системы и ее соответствия допустимым уровням энергобезопасности;

¦ конкретные мероприятия по изменению и/или развитию системы энергоснабжения.

Результаты процесса планирования отражаются в соответствующих «Программах (схемах) развития систем энергоснабжения», которые разрабатываются в отраслевом и территориальном разрезе. Следует отметить, что задача согласования схем развития энергоснабжения установлена положением об Управлении государственного энергетического надзора, являющегося структурным подразделением Ростехнадзора.

Важной задачей является введение в практику мер ответственности за соблюдение требований безопасности. Учитывая масштабность потенциальных системных аварий, государство через уполномоченный орган обязано обеспечить контроль разработки энергетических планов, их экспертизу и исполнение, в том числе и путем разработки соответствующих нормативно-правовых актов. Всегда существует множество вариантов решения проблем. Задача энергетического планирования - найти оптимальные варианты, соответствующие критериям безопасности и доступности.

В советское время разработка схем энергоснабжения являлась одним из множества элементов государственного планирования. При ликвидации Госплана, функции энергетического планирования должны быть значительно шире, чем примитивный выбор 2-3 вариантов увеличения мощности энергосистемы.

Должны быть учтены все факторы, влияющие на безопасность энергоснабжения (см. рис.). Энергетическая безопасность не может обеспечиваться планированием только на уровне страны, она должна быть обеспечена в каждом населенном пункте. В то же время территориальные планы должны быть увязаны с общегосударственными, хотя бы в части топливных балансов.

Развитые капиталистические страны давно перешли к глобальному энергетическому планированию с помощью Международного энергетического агентства и директив ЕС, мы же пока не имеем перспективного плана газоснабжения даже по Москве и Санкт-Петербургу, не говоря уже о более мелких городах.

Размещено на Аllbest.ru