CC BY
128
УДК 621.311:338.45
НГ. Любимова ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ «РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ЭНЕР-
ГЕТИКА»
Аннотация. Рассмотрены различные подходы к определению понятия распределенной энергетики с точки зрения величины установленной мощности, видов генерации и автономности энергоснабжения. Оценены последствия развития распределенной энергетики в зависимости от трактовки понятия.
Ключевые слова: распределенная энергетика, централизованное и децентрализованное энергоснабжение, возобновляемые источники энергии, «умные сети».
Natalia Luybimovа THE DEFINITION OF «DISTRIBUTED ENERGY»
Abstract. Different approaches to the definition of distributed power, in terms of installed capacity, generation types and autonomous power supply are considered. Evaluated the effects of the development of distributed energy depending on the interpretation of the concept.
Keywords: distributed power, centralized and decentralized energy, renewable energy, smart grids.
В соответствии с Энергетической стратегией России на период до 2030 г. (далее - Энергетическая стратегия) распределенная энергетика будет очень активно развиваться и во всех направлениях. Однако пока нет четких критериев и классификации видов генерации, которые мы называем распределенной энергетикой. Как часто это бывает, термин у зарубежной практики заимствовали, не дав определения, в результате каждый понимает его по-своему. Так произошло и с понятием «распределенная энергетика».
Некоторые авторы употребляют понятие малой распределенной энергетики, значит, с какого-то уровня начинается «большая распределенная энергетика»? В Энергетической стратегии тепловые энергетические установки в виде газотурбинных установок с котлами утилизаторами от 10 МВт до 60-70 МВт названы «распределенной энергетикой». Относятся они к «малой» или «большой» распределенной энергетике - непонятно. В Правилах оптового рынка электроэнергии и мощности к крупным (понятия «большие источники энергии» нет!) источникам энергии относятся генерирующие мощности более 25 МВт, которые должны работать на оптовом рынке и только в исключительном случае - при получении разрешения от НП «Совета рынка» - на розничном. Поэтому не ясно? где будут работать эти установки - на оптовом или розничном рынке? Относятся ли мощности до 10 МВт к «распределенной энергетике»? И вообще? каковы пределы мощности так называемой распределенной?
Не ясно и другое, возобновляемая энергетика входит в понятие «распределенной» или нет. Так, в Энергетической стратегии до 2030 г. предусматривается развитие «малой распределенной и возобновляемой энергетики», т.е. «возобновляемая энергетика» - самостоятельное понятие? Возобновляемая энергетика - это в соответствии со ст. 3 Федерального закона № 35 от 26 марта 2003 г. «Об электроэнергетике» гидростанции, ветровые, солнечные и биоэнергетические энергоустановки, мусоросжигающие и мусороперерабатывающие комплексы и прочее. Большинство видов возобновляемых источников обычно имеют небольшие мощности. Можно ли их все отнести к распределенной энергетике? Крупные гидростанции тоже относятся к возобновляемым источникам, но относятся ли они к распределенной энергетике? Является ли критерием распределенной энергетики размеры по установленной мощности?
С другой стороны, есть мнение, что распределенная энергетика - это энергоисточники, работающие автономно, в том числе у потребителя. Но большинство мощностей более 25 МВт работают в энергосистемах. Тогда не все мощности от 25 МВт до 70 МВт можно отнести к распределенной энер-
© Любимова Н.Г., 2014
Вестник Университета № 5, 2014
гетике? Если учитывать не мощность энергетических установок, а автономность работы, тогда любая по мощности и энергоносителям энергетическая установка, работающая изолированно, может быть распределенной. Здесь возникают вопросы: можно ли блок-станции подчас большой мощности, которые раньше назывались изолированными источниками питания, назвать распределенной энергетикой, или таковой будут генераторы малой мощности, в том числе возобновляемые источники, но работающие в системе?
Из этих многочисленных вопросов следует, что четкого определения понятия «распределенная энергетика» пока нет. Если принять редакцию, что любой изолированный источник питания является составляющим распределенной энергетики, то очевидно, что он должен быть расположен около потребителя. Тогда у такого потребителя появляется существенная экономия по тарифам на услуги передачи электроэнергии или тепла, потому что все вышесказанное относится и к теплоисточникам [4]. В настоящее время доля тарифа на передачу электроэнергии в среднеотпускном тарифе на электроэнергию для конечного потребителя составляет 35-65 %, и эта доля растет. Очевидно, что развитие распределенной энергетики при вышеуказанной редакции будет сдерживать развитие сетей, а заодно и централизованное энергоснабжение потребителей.
Чем больше потребителей построят распределенную энергетику, тем выше будут тарифы на услуги по передаче энергии и, следовательно, среднеотпускные тарифы для остальных конечных потребителей, в том числе и для населения. Это не означает, что автономные источники вообще не нужны: есть территории России, куда тянуть линии электропередач экономически нецелесообразно и где автономное питание оправдано, например районы Крайнего Севера или в случае незначительных и переменных нагрузок потребителей и т.п. Тем более что в настоящий момент появилось много относительно дешевых и простых в обслуживании установок, которые могут обеспечить автономное и относительно дешевое энергоснабжение, особенно теплоснабжение [4].
Таким образом, при втором подходе к понятию «распределенная энергетика» альтернативой ее развития является строительство или реконструкция сетей, обеспечивающих централизованное энергоснабжение миллионов потребителей.
В отношении тепла следует обсудить еще вопрос о когенерации. Очевидно, что строительство распределенного источника энергии и отказ от централизованного источника энергии (ТЭЦ-теплоэлектроцентралей) приведет к сокращению теплопотребления от последнего и, следовательно, к увеличению тарифов, как для теплопотребителей от централизованных источников, так и для всех потребителей электроэнергии за счет практически сокращения эффекта от когенерации и увеличения электропотребления от установок, работающих по конденсационному циклу, т.е. более дорогих [4].
Кроме того, следует иметь в виду, что надежность энергоснабжения самого потребителя, собравшегося построить или приобрести собственный изолированный источник энергии резко снизится. Для обеспечения соответствующего уровня надежности потребитель должен будет иметь резервы, которые потребуют существенных затрат на содержание. Поэтому однозначно сказать, что изолированный источник питания будет дешевле нельзя. В каждом конкретном случае надо считать эффективность вариантов централизованного и децентрализованного (автономного) энергоснабжения.
Почему же тогда за рубежом так ратуют за развитие распределенной энергетики?
Возможно, смысл распределенной энергетики все-таки в другом. Сегодня за рубежом активно обсуждаются и формируются «умные сети». «Умные сети» позволяют передавать и распределять электроэнергию в разных направлениях и от различных источников энергии наиболее эффективным образом, максимально задействовав все возможности. То есть это не изолированная энергетика, а распределенная между различными источниками энергии, в том числе и возобновляемыми, и традиционными, разных величин мощности, при этом все они могут работать и в системе, и при необходимости изолировано, а нагрузки их меняются с учетом экономической эффективности энергоснабжения потребителей и рыночной конъюнктуры. В результате каждый потребитель, а не только построивший или приобретший энергоисточник, получит выгоду. Таким образом, понятие «распределенная
энергетика» должно быть синонимом «умных сетей», «умного дома», «умного города». В этой связи главным становится не только строительство дополнительной генерации, но и способности сетей обеспечить оптимальное распределение этой энергии. Отсюда возникает следующий вопрос: готова ли наша энергетика к такому распределению.
На 01.01.2011 г. средний возраст оборудования электростанций России составлял 33,2 года. За последние почти 20 лет он увеличился на 15 лет. Наибольший объем вводов наблюдался за период 1970-1985 гг. (95,3 ГВт или 43,5 %), т.е. это оборудование уже почти исчерпало свой парковый ресурс. За 2001-2010 гг. объем вводов составил 19 574 МВт, т.е. столько же, сколько вводилось в 19611965 гг. Срок эксплуатации около 10,0 % оборудования электростанций составляет более 50 лет, в том числе 57,4 % - ТЭС [5, с. 48-52]. Все это бесспорно подтверждает необходимость реконструкции, технического перевооружения и строительства новых более эффективных источников энергии и возможно у потребителей.
Рассмотрим состояние дел в электросетевом хозяйстве. Высоковольтные линии Единой национальной электрической сети (ВЛ ЕНЭС) составляют около 6,0 % общей протяженности линий электропередач. Технический износ ВЛ ЕНЭС по состоянию на 01.01.2011 г. составляет более 60 %, более 30 % из них имеют срок эксплуатации более 40 лет, т.е. выше нормативного. Наибольшая протяженность ВЛ, имеющих срок эксплуатации более 40 лет, в энергозонах Центра и Урала - 44,9 и 38,0 % соответственно. ВЛ, эксплуатируемые более 50 лет, находятся в энергозоне Центра, их протяженность составляет более 24,5 % общей протяженности энерготрасс Центра. Из общего установленного в сетях ЕНЭС количества силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше на 01.01.2011 г. - 57,2 % выработало свой ресурс. Наиболее высокий износ относится к оборудованию 110 кВ -свыше 71 %, наиболее низкий в сетях 750 кВ и выше - 22,0 %.
В распределительных сетях наибольшую протяженность имеют линии напряжением 0,3820 кВ, доля которых составляет 77,4 %, из них 44,4 % - сети 0,38 кВ. В хорошем и удовлетворительном (улучшение состояния производится путем проведения капитального ремонта) состоянии находятся только 86,9 % от общей протяженности сетей 0.38-20 кВ. Около 2,3 % протяженности таких сетей в состоянии, непригодном для эксплуатации, остальные - требуют списания. Доля трансформаторных подстанций напряжением 6,35-0,4 кВ, которые находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии, составляет - 87,4 %, доля непригодных к эксплуатации - 2,3 %. Техническое состояние ВЛ 6-20 кВ и трансформаторных подстанций 6-35/0,4 находится приблизительно на таком же уровне, что и ВЛ - 0,38 кВ [5, с. 119 -122].
Очевидно, что при таком существенном износе обеспечить надежную и качественную работу распределительных сетей и уже тем более выполнять задачи, стоящие перед «умными сетями», - не просто. Однако именно «распределенная энергетика» с ее оптимизацией источников и потоков может помочь в условиях износа и низкой эффективности централизованной энергетики обеспечить повышение надежности и качества энергоснабжения потребителей.
Библиографический список
1. Федеральный закон № 35-ФЗ от 26 марта 2003 г. «Об электроэнергетике».
2. Постановление Правительства РФ № 426 от 03.06.2008 «О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии».
3. Энергетическая стратегия России на период до 2030 г.. Распоряжение Правительства РФ № 1715-р от 13 ноября 2009 г.
4. Любимова Н.Г. Децентрализация теплоснабжения путь к энергосбережению // Вестник Университета (Государственный университет управления). - 2012. - № 5. - С. 129 -133.
5. Функционирование и развитие электроэнергетики Российской Федерации в 2010 г. Информационно -аналитический доклад ЗАО «АПБЭ», ОАО «СО ЕЭС», ОАО «ФСК ЕЭС».
