CC BY
12
УДК 621.3.051
doi 10.24411/2221-0458-2023-01-28-36
АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
РЕСПУБЛИКИ ТЫВА
ОндарЮ.Ч., Кысыыдак А.С., Ондар А.М., Сенгин-оолМ.В., ДаржааМ.В.
Тувинский государственный университет, г. Кызыл
ANALYSIS OF THE FUNCTIONING OF ELECTRIC POWER INDUSTRY IN THE
REPUBLIC OF TUVA Yu.Ch. Ondar, A.S. Kysyydak, A.M. Ondar, M. V. Sengin-ool, M.V. Darzhaa Tuvan State University, Kyzyl, Russia
Статья посвящена анализу структуры электроснабжения потребителей Республики Тыва. Представлен краткий обзор состояния электроэнергетики и обозначены основные проблемы отрасли по данным схемы и программы развития электроэнергетики Республики Тыва на 2023-2027 гг., утверждённых распоряжением Главы Республики Тыва от 29 апреля 2022 года, в которых предусмотрены возможные решения в определении ключевых направлений ее дальнейшего развития. Рассмотрена существующая характеристика энергосистемы Республики Тыва, её особенности и связь с энергосистемой Красноярского края. Исследованы балансовая ситуация энергосистемы, характеристика балансов электроэнергии и мощности, структура электропотребления по видам экономической деятельности Тувы. Кроме того, исследована динамика электропотребления и среднегодовых темпов прироста электропотребления тувинской энергосистемы. Проведенный анализ позволил выявить особенности и основные проблемы текущего состояния электроэнергетики Республики Тыва, требующие решения в ближайшие годы. Показана необходимость ввода новых энергетических объектов для повышения энергобезопасности республики и эффективности работы энергосистемы Республики Тыва.
Ключевые слова: Республика Тыва; структура электропотребления; анализ
The article is devoted to the analysis of the structure of electricity supply to consumers of the Republic of Tyva. A brief overview of the state of the electric power industry is presented and the main problems of the industry are identified according to the Scheme and Program for the development of the electric power industry of the Republic of Tyva for 2023-2027, which provides possible solutions in determining the key directions of its further development. The existing
characteristics of the power system of the Republic of Tuva, its features and connection with the power system of the Krasnoyarsk Territory are considered. The balance situation of the energy system, the characteristics of electricity and capacity balances, the structure of electricity consumption by types of economic activity of Tuva are studied. In addition, the dynamics of electricity consumption and the average annual growth rates of electricity consumption of the Tuva power system have been studied.
Keywords: Republic of Tuva; power consumption structure; analysis
Республика Тыва расположена в центре Азии на юге Восточной Сибири, в верховьях реки Енисей. Площадь республики составляет 168,6 тыс. кв. км. Протяженность территории с севера на юг - 420 км, с запада на восток - 630 км. Тыва представляет собой гористый регион с чередованием горных хребтов и межгорных котловин. Около 80% территории республики занимают горы, лишь оставшаяся ее часть - равнинные участки [ 1].
На юге и юго-востоке Республика Тыва граничит с Монголией, на северо-востоке с Иркутской областью, на северо-западе с Республикой Хакасия, на востоке с Республикой Бурятия, на западе с Республикой Алтай, на севере с Красноярским краем [1].
Численность постоянного населения Республики Тыва на 1 января 2022 года составила 332,609 тыс. человек, в том числе городское население - 54%, сельское -46%. Численность населения Республики Тыва за период прошлых лет приведена в таблице 2.1 [2].
Территория Республики Тыва характеризуется низкой плотностью населения (1,97 чел. на 1 км2) и неравномерностью размещения городских и сельских населенных пунктов.
Столица Республики Тыва - город Кызыл с населением 120 067 человек (по состоянию на 01.01.2022 г.). Территория -97,4 км2, плотность населения составляет 1232,7 человек на 1 км2. В городе находятся пристань и аэропорт.
В тыс. чел.
Год 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Всё население 308,1 309,4 310,5 311,8 313,8 315,6 318,6 321,7 324,4 327,4 332,6
Городское 163,7 165,8 167,4 168,2 169,2 171,1 172,1 173,7 175,5 177,8 179,6
Сельское 144,4 143,6 143,1 143,6 144,6 144,5 146,5 148,0 149,0 149,6 153,0
Основные конкурентные преиму- ции сельского хозяйства, производством
щества Республики Тыва связаны с строительных материалов, лечебно-
горнодобывающей, лесоперерабатывающей оздоровительным и туристическим
промышленностью, переработкой продук- комплексом.
29
В регионе выявлены месторождения каменных углей, черных, цветных, благородных и редких металлов, нерудного сырья, подземных питьевых и минеральных вод. Разведано порядка 20 месторождений полезных ископаемых с утвержденными запасами. Тыва имеет благоприятные условия для развития топливно-энергетического комплекса. Ресурсный потенциал комплекса представлен крупными запасами коксующихся и энергетических каменных углей.
Основные запасы и ресурсы Республики Тыва, оцениваемые суммарно в 14,5 млрд. тонн сосредоточены в юрском Улуг-Хемском угольном бассейне. Около 95% запасов и ресурсов бассейна составляют особо ценные марки углей Жкокс и ГЖкокс, являющиеся высококачественным сырьем для производства металлургического кокса. Условия отработки углей бассейна, за исключением разрабатываемого Каа-Хемского месторождения (63 млн. тонн категории А+В+С1), - шахтные. Юрские угли установлены также в небольшом по размерам Чаданском угольном бассейне, где разведаны два месторождения, одно из которых - Чаданское (15 млн. тонн) разрабатывается открытым способом [2].
Наиболее крупное угледобывающее предприятие Республики Тыва - ООО «Тувинская горнорудная компания» (ООО «ТГРК»), которое ведет добычу каменного
угля, в основном для топливно-энергетического снабжения республики.
Крупными предприятиями
энергетической отрасли Республики Тыва являются филиал ПАО «ФСК ЕЭС» -«МЭС Сибири», ООО «Сибирская генерирующая компания», АО «Россети Сибири Тываэнерго», АО «Кызылская ТЭЦ», ООО «ТГРК», ГУП РТ «Управляющая компания ТЭК 4». [2].
Передача, трансформация и распределение электрической энергии осуществляется с использованием 35 подстанций напряжением 35-220 кВ и 1170 подстанции напряжением 6-10/0,4 кВ. Основными электрогенерирующими
мощностями Республики Тыва являются Кызылская ТЭЦ (ООО «Сибирская генерирующая компания») и дизельные электростанции. Производство электрической энергии на Кызылской ТЭЦ осуществляется в небольших объемах для обеспечения собственных нужд, основным видом деятельности является производство тепловой энергии для снабжения теплом города. Установленная электрическая мощность Кызылской ТЭЦ - 17 МВт [2].
На территории Республики Тыва функционируют 12 дизельных электростанций (ДЭС): с. Тоора-Хем, с. Хам-Сара, с. Мугур-Аксы, с. Ырбан, с. Кунгуртуг, с. Сыстыг-Хем, с. Качык, с. Кызыл-Хая, с. Балыктыг, с. Хут, с. Севи и с. Сизим. Суммарная установленная мощность
дизельных электростанций составляет порядка 7 МВт. В большинстве своём доля износа ДЭС составляет более 50%. ДЭС играют важную роль в обеспечении электроэнергией отдалённых кожуунов.
Одной из главных проблем экономики республики является практически полностью исчерпанные мощности по производству и передаче электрической энергии. Республика Тыва является энергодефицитной, собственная выработка электроэнергии (37,1 млн. кВт.ч в 2021 г.) не позволяет покрыть существующие потребности в объеме 808,1 млн. кВт.ч. (потребление электрической энергии за 2021 г.).
Энергодефицитность оказывает
сдерживающее воздействие на развитие экономики. Отсутствие свободных энергомощностей в республике уменьшает конкурентные преимущества региона для потенциальных инвесторов, планирующих организацию энергоёмких производств. Средняя степень износа
электроэнергетических объектов составляет более 80%, большая часть электрических подстанций оснащены оборудованием, которое полностью выработало свой ресурс, их работа осуществляется в предельно допустимом режиме.
Проведем анализ динамики электропотребления и среднегодовых темпов прироста электропотребления
Тувинской энергосистемы за последние 5 лет на период 2017-2021 гг. (Табл. 1). За указанный период суммарный прирост электропотребления составил 0,1 млн. кВт.ч. (с 804,9 млн.кВт.ч. до 808,1 млн.кВт.ч.), при этом максимальный прирост (0,7%) зафиксирован в 2021 году. В 2017 г., 2019 г. и 2020 г. электропотребление Тувинской энергосистемы было ниже примерно на одном уровне 802,5 - 804,9, а увеличение потребления произошло в 2021 г. до 808,1 млн.кВт.ч, что объясняется спадом производства и влияния пандемии коронавирусной инфекции. В 2021 г. произошел рост потребления электроэнергии до 808,1 млн.кВт.ч, что обусловлено ростом добычи полезных ископаемых, в том числе в связи с повторным вводом производственных мощностей угольной компании ООО «УК «Межегейуголь».
Потребители Тувинской энергосистемы представлены нагрузкой промышленного сектора, жилищно-коммунального сектора, транспорта и связи, сельскохозяйственного сектора, и др. Как видно из Табл. 2 наибольшую долю в электропотреблении Тувинской энергосистемы составляют население. В 2020 г. они составили величину 212,0 млн. кВт.ч или 25,7% от общего электропотребления.
Таблица 1
Динамика электропотребления и среднегодовых темпов прироста электропотребления
Тувинской энергосистемы
Наименование показателя 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г.
Электропотребление, млн кВт.ч 804,9 807,9 806,4 802,5 808,1
Абсолютный прирост электропотребления, млн кВт.ч -3,3 3,0 -1,5 -3,9 5,6
Годовой прирост. % -0,4 0,4 -0,2 -0,5 0,7
Таблица 2
Структура электропотребления Тувинской энергосистемы
по видам экономической деятельности
Наименование показателя 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г.
млн кВт.ч. в% млн кВт.ч. в% млн кВт.ч. в% млн кВт.ч. в%
Потери в электросетях общего пользования 263,0 32,1 251,6 50,7 229,6 27,8 203,7 24,7
Сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство 8,5 1,0 8,7 1,1 10,5 1,3 12,4 1,5
Добыча полезных ископаемых 172,9* 21,1 189,1* 23,1 215,9* 26,2 186,9* 22,7
Обрабатывающие производства
Производство и распределение электроэнергии,газа и воды
Строительство 7,3 0,9 9,5 1,2 10,5 1,3 11,5 1,4
Транспорт 16,8 2,0 16,7 2,0 15,4 1,9 16,2 2,0
Связь 12,2 1,5 15,1 1,8 19,7 2,4 22,2 2,7
Прочие потребители 77,0 9,4 92,0 11,2 54,7 6,6 90,8 11,0
Оптовая и розничная торговля 65,8 8,0 66,6 8,1 66,6 8,1 68,6 8,3
Всего потреблено ЭЭ организациями всех видов экономической деятельности 360,5 44,0 397,7 48,5 393,3 47,7 408,6 49,6
Потреблено населением 196,8 24,0 169,9 20,7 202,2 24,5 212,0 25,7
Всего потреблено ЭЭ 820,3 100,0 819,2 100,0 825,1 100,0 824,3 100,0
Примечание: * - суммарный объем электропотребления приведен по данным Федеральной службы государственной статистики
Анализ структуры электропотребления показывает - большая часть электропотребления приходится на потери в электрических сетях и расходы организаций всех видов экономической
деятельности. По данным Федеральной службы государственной статистики в 2020 г. они составили 408,6 млн кВт*час потреблено предприятиями реального сектора экономики. Наибольшую часть
потерь занимают коммерческие потери, ввиду хищений электроэнергии,
недостаточной обеспеченности приборами учета. В 2020 г. они составили 203,7 млн. кВт*час или 24,7 % от общего числа электропотребления.
Также величина потерь объясняется высокой протяженностью сетей и высоким износом электросетевого хозяйства, большая часть ВЛ 35-110 кВ отработали более половины нормативного срока и требуют проведения восстановительных работ. Незначительная доля секторов обрабатывающего производства и добычи полезных ископаемых обусловлена низким уровнем освоения месторождений полезных ископаемых Республики Тыва, сдерживающим фактором является отсутствие железнодорожных сообщений, нехватка автотранспортных связей с восточной частью республики и соседними регионами.
Потребность в электрической мощности Тувинской энергосистемы складывается из потребления мощности собственными потребителями, а также из межгосударственного перетока мощности в Монголию. В период 2017-2021 гг. совмещенный максимум нагрузки потребителей Тувинской энергосистемы находился в диапазоне от 154,2 до 159,9 МВт, что обусловлено вариативностью уровня электропотребления и температурой окружающей среды. Переток мощности в
Монголию за 2017-2021 гг. находился в диапазоне 21,6 - 38,6 МВт, при этом за 2021 год переток в Монголию принят по зимнему контрольному замеру на 31.12.2021 14-00 мск. Располагаемая мощность Кызылской ТЭЦ на протяжении всего рассматриваемого периода составляла 17 МВт.
Необходимо отметить, что в покрытии максимума нагрузки Тувинской ЭС в час максимума нагрузки потребителей ОЭС Сибири участвует только Кызылская ТЭЦ с мощностью от 5,6 МВт до 6 МВт и покрывает всего порядка 4 % от общей потребности в мощности. Из анализа видно, что баланс мощности Тувинской энергосистемы за весь анализируемый период 2017-2021 гг. складывался дефицитно. Дефицит Тувинской энергосистемы покрывался за счет перетоков мощности из Хакасской и Красноярской ЭС. В период 2017-2021 гг. суммарное получение мощности Тувинской ЭС из других энергосистем находилось в диапазоне 170,2-192,5 МВт.
Анализ балансов мощности ТЗвинской энергосистемы (Табл. 3) за 2017-2021 гг. показал, что регион полностью зависим от поставок электрической мощности из Хакасской и Красноярской ЭС, следовательно, существует необходимость разработки комплекса мер по повышению энергобезопасности Республики Тыва.
Таблица 3
Баланс мощности энергосистемы Республики Тыва за период 2017 - 2021 гг.
В МВт
Наименование показателей 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г.
ПОТРЕБНОСТЬ
Дата и время (мск) прохождения максимума потребления МОЩНОСТИ 31.12.17 14:00:00 31.12.18 14:00:00 08.01.19 14:00:00 31.12.20 15:00:00 31.12.21 14:00:00
Максимум потребления мощности 154.2 162.0 154.4 156,1 159.9
ПОКРЫТИЕ
Установленная мощность на час максимума потребления мощности, в т.ч. 17,0 17,0 17,0 17,0 17.0
Кызылская ТЭЦ 17,0 17.0 17,0 17,0 17.0
Располагаемая мощность на час максимума потребления мощности, в т.ч. 5,6 6.0 5:9 6,5 6,0
Кызылская ТЭЦ 5,6 6.0 5,9 6,5 6,0
Нагрузка электростанций 5,6 6,0 5,9 6,5 6.0
Кызылская ТЭЦ 5,6 6.0 6,5 6.0
Сальдо перетоков Выдача (-) / Получение (+) 148,6 156,0 148,5 149,6 153,9
Получение мощности из смежных энергосистем 170,2 180,7 173,1 179,1 192,5
Выдача мощности из энергосистемы (экспорт в Монголию) -21,6 -24,7 -24,6 -29,5 -38,6
Величина дефицита электроэнергии в период 2017-2021 гг. возросла с 768,3 млн.кВт.ч в 2017 г. до 770,9 млн.кВт.ч в 2021 г. (прирост составил 4,6 млн.кВт.ч) (Табл. 4). Этот факт обуславливает увеличение зависимости Тувинской энергосистемы от поставок электроэнергии из смежных энергосистем.
Анализ функционирования электро-энергетики Республики Тыва позволил выявить следующие проблемы функционирования электроэнергетического комплекса:
- крайне низкая энергобезопасность региона в связи с отсутствием электрических станций, способных покрыть значительную часть потребности республики в электрической мощности и энергии;
- высокая степень износа электрических сетей 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ;
- недостаточная пропускная способность межсистемных связей энергосистемы, что приводит к необходимости отключения потребителей в послеаварийных режимах и затрудняет проведение ремонтных работ на объектах электроэнергетики.
Таблица 4
Баланс электрической энергии Тувинской энергосистемы за период 2017 - 2021 гг.
В млн кВт.ч
Наименование показателей 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г.
ПОТРЕБНОСТЬ
Электропотребление 804,9 807,9 806,4 802,5 808,1
ПОКРЫТИЕ
Годовая выработка электростанций, в т.ч. 36,6 38,4 36.4 37,2 37.1
Кызылская ТЭЦ 36.6 38,4 36.4 37,2 37.1
Сальдо перетоков электрической энергии Выдача (-) / Получение (+) 768,3 769,5 770,0 765,3 770,9
Получение электроэнергии из смежных энергосистем, в т.ч. 867,4 879,6 890,4 889,7 924,0
из энергосистемы Республики Хакасия 299.9 289,5 302.9 314,2 335,7
из энергосистемы Красноярского края и Республики Тыва на территории Красноярского края 567,6 590,1 587,5 575,5 588,3
Выдача электроэнергии из энергосистемы, в т.ч. -99.1 -110,1 -120.4 -124.4 -153.1
Экспорт в Монголию -99.1 -110.1 -120.4 -124.4 -153 Л
Число часов использования установленной мощности ТЭС, час/год 2153 2259 2141 2188 2184
В результате на основании проведенного анализа необходимо выделить основные направлений развития электрических сетей энергосистемы Республики Тыва для обеспечения гарантированного электроснабжения
потребителей и эффективного
функционирования электрических сетей.
Разработать рекомендаций по объемам и срокам реконструкции действующих электросетевых объектов с учетом динамики спроса на электрическую энергию и мощность, перспективы развития электрогенерирующих мощностей энергосистемы.
Библиографический список
1. Республика Тыва, история и география. / под редакцией А. Кузнецова. - Текст : электронный |// Сибирский туристический справочник. - URL: http://sib-guide.ru/siberia/ar/42, свободный. (Дата обращения: 20.02.2023 г.).
2. Республика Тыва. Об утверждении Схемы и программы перспективного развития электроэнергетики Республики Тыва на 20232027 годы : Распоряжение Главы Республики Тыва от 29 апреля 2022г. № 214-РГ / Республика Тыва. Доступ из СПС Консультант Плюс (дата обращения: 25.02. 2023). - Текст : электронный.
3. Кенден, К. В. Проблемы и перспективы развития энергетического комплекса Республики Тыва / К. В. Кенден, К. Б. Сагаан-оол, Ю. Ч. Ондар. -Текст : непосредственный // Омский научный вестник. - 2018. - № 6 (162). - С. 150-153. -DOI:10.25206/1813-8225-2018-162-150-153.
4. Кысыыдак А.С. Развитие энергетики Тувы : история и современность / А.С. Кысыыдак, Ю.Ч. Ондар, Ч.В. Сендажы. - Текст : непосредственный // Вестник Тувинского государственного университета. - Выпуск 3. Технические и физико-математические науки. -2020. - № 4 (70). -С. 21-33.
References
1. The Republic of Tyva, history and geography. [Electronic resource] / Siberian Tourist Guide ed. Kuznetsov A.- Access mode: http://sib-guide.ru/siberia/ar/42 , free. (Date of application: 03/20/2023).
2. Ob utverzhdenii Shemy i programmy perspektivnogo
razvitija jelektrojenergetiki Respubliki Tyva na 2023-2027 gg. Raspoijazhenie Glavy Respubliki Tyva ot 29 aprelja 2022 g. № 214-RG [On approvalof the Scheme and Program for the Prospective Development of the Electric Power Industry of theRepublic of Tuva for 2023-2027. Order of the Head of the Republic by April, 29, 2022, no. 214-RG].SPS Consultant-Plus. Available
at:http://www.consultant.ru/ (access
date:25.02.2023).(In Russian)
3. Kenden K.V., Sagaan-ool K.B., Ondar Yu.Ch.Problemy i perspektivy razvitija jenergeticheskogo kompleksa Respubliki Tyva [Problems and prospects of development of Tuva Republic energy complex]. Omskij nauchnyj vestnik. 2018, no. 6 (162), pp. 150-153. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-162-150-153. (In Russian)
4. Kysyydak A.S., Ondar Yu.Ch., Sendazhi Ch.V. Development of Tuva energy: history and modernity // Bulletin of Tuva State University. Issue 3. Technical and Physical-Mathematical Sciences, No. 4 (70), 2020. From 21-33. (In Russian)
Ондар Юрий Чамыянович, старший преподаватель, Тувинский государственный университет, e-mail: yuondar2015@mail.ru
Кысыыдак Алена Санчайевна, кандидат технических наук, доцент, Тувинский государственный университет, е-mail: kysyydak@mail.ru
Ондар Айдаш Мергенович, преподаватель, Тувинский государственный университет, е-mail: ondar96@icloud.com
Сенгин-оол Мерген Васильевич, магистрант, Тувинский государственный университет, е-mail: senginool@mail.ru
Даржаа Мерген Херелович, магистрант, Тувинский государственный университет, е-mail: vanille2020@mail.ru
Yuri Ch. Ondar, senior lecturer, Tuvan State University, Kyzyl, Russia, e-mail: yuondar2015@mail.ru
Alena S. Kysyydak, candidate of technical sciences, associate professor, Tuvan State University, Kyzyl, Russia, e-mail: kysyydak@mail.ru
Aidash M. Ondar, lecturer, Tuvan State University, Kyzyl, Russia, e-mail: ondar96@icloud.com
Mergen V. Sengin-ool, master's student, Tuvan State University, Kyzyl, Russia, e-mail: senginool@mail.ru
Mergen Kh. Darzhaa, master's student, Tuvan State University, Kyzyl, Russia, e-mail: vanille2020@mail.ru
Статья поступила в редакцию 15.03.2023
