CC BY
22УДК 621.311 (571) В.Р. Киушкина1
СПЕЦИФИКА АНАЛИЗА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕВЕРА РОССИИ
В данной работе решается задача определения особенностей различных объектов энергоснабжения северных территорий, достигающаяся соответствующим набором индикаторов. Предлагаемые индикаторы оценки энергетической безопасности автономных систем электроснабжения Севера обладают универсальностью и могут использоваться для энергетических комплексов с любыми генерирующими энергоустановками, в том числе на базе возобновляемых источников энергии.
Ключевые слова: децентрализованные энергозоны, автономные системы электроснабжения, индикаторы, энергетическая безопасность.
Введение и постановка задачи
Степень большого различия северных и энергоизолированных регионов имеет место в формировании глубины анализа энергетической безопасности (ЭнБ). Это позволяет выделить приоритетные направления оценки, и в соответствии с этим сузить и уточнить перечень индикаторов. В результате выполнения данных аналитических исследований производится качественная оценка уровня состояния ЭнБ поэтапно. Анализ значений индикаторов позволяет группировать области, районы регионов и сами регионы по уровням ситуаций. Поставлена задача выявления специфики децентрализованных энергозон с точки зрения оценки их энергетической безопасности и обозначения перечня индикаторов, комплексно характеризующих ее для изолированной автономной системы электроснабжения (АСЭС) в суровых условиях Севера.
Основная часть - обсуждение проблемы
В анализе энергетической безопасности существующих исследований сформирован достаточно характерный перечень угроз для энергетики и энергетических хозяйств. Их рассмотрение в оценке северных децентрализованных территорий требует некоторого анализа и выявления значительно проявляющихся негативных и потенциально опасных явлений среди угроз
максимально присущих с определяющей специфичностью исследуемых территорий.
В данном аспекте среди природных угроз [1, с. 72-76] для северных регионов остро проявляется характерная угроза - суровые холодные продолжительные зимы - наложение которой на проявляющиеся факторы и условия приводит к серьезным последствиям для ЭнБ. Здесь же повышается необходимость выработки не только значительного, возрастающего в разы, количества электрической, но также и тепловой энергии в холодный период года (в отдельных северных регионах к отопительному сезону относятся месяца с сентября по июнь, в отдельных - круглый год). Это приводит к увеличению расхода топлива - потребность в дополнительном топливе при наступлении холодной зимы может составить до 35-40%. Из-за перегрузок выходит из строя энергетическое оборудование. Как следствие - можно отметить [1, с. 76]: дефицит энергии и топлива, неприемлемое снижение температур в помещениях разного рода, температур воды в системах горячего водоснабжение, нерасчетное дополнительное потребление электроэнергии, в том числе для отопления, ускоренное сокращение запасов топлива и т.д. В группе природных угроз в децентрализованных зонах проявляются стихийные бедствия (наводнения, гололедные явления и т.д.), которые приводят к выходу из строя или снижению производительности (пропускной способности) энергетических установок, объекта, системы вследствие
1 Виолетта Рафиковна Киушкина - заведующая кафедрой электропривода и автоматизации производственных процессов, Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, к.т.н., e-mail: [email protected]
их повреждения; отключению и ограничению потребителей; напряженности энергобаланса, дефициту ТЭР.
Для изолированных систем электроснабжения присущ факт низкой или отсутствующей квалификации производственного персонала и руководящих кадров энергетических комплексов. Нарушение трудовой дисциплины низкоквалифицированным персоналом приводит к регулярным сбоям работы АСЭС, которые зачастую обходятся сложным и дорогим ремонтом оборудования. Как следствие - наблюдается усиление нарушений стабильной эксплуатации объектов энергетики, неэффективное использование ТЭР, снижение производительности локального энергетического объекта. И впоследствии - несвоевременное или неполное принятие мер по обеспечению ЭнБ, их неоптимальность и некачественная реализация.
В децентрализованных районах северных регионов вследствие низкой надежности производственных систем и оборудования остро проявляются техногенные угрозы.
Как экономическая угроза, сильное проявление в таких регионах имеет слабость энерготранспортных (межрайонных) связей при значительной несбалансированности региона по отдельным энергоносителям. Это объясняет районные дефициты ТЭР при наличии излишков в других районах территориальных образований, обоснованное их разбросанностью и значительной удаленностью друг от друга, слабостью хозяйственных связей, недопоставкой ресурсов, либо нарушением сроков поставки в большей части вследствие влияющих факторов суровых климатических условий. Слабость механизмов реализации энергосберегающей политики в энергоизолированных районах усиливает неэффективность использования ТЭР и невовлеченность местных энергоресурсов, напряженность и дефицитность энергобалансов, невозможность поддержания достаточных запасов топлива.
Проявление политических и экономических угроз в децентрализованных зонах сопровождается критической зависимость ТЭР от условий их транспортировки, возможности ограничений, неприемлемых тарифов. И как следствие - нарушение нормальной работы энергетиче-
ских установок, опасность возникновения продолжительных простоев. Растянутость (либо отсутствие) межрегиональных коммуникаций, значительная удаленность от более населенных и развитых территорий в данной ситуации усиливает угрозу в обеспечении ЭнБ. На преобладающей части децентрализованной территории северных регионов имеет место очаговое размещение производственных сил со значительными расстояниями относительно друг друга.
К примеру, север Дальнего Востока заселяют народы, занимающиеся рыбоводством, коневодством и оленеводством. В сельских поселениях других регионов также преобладает коренное население, ведущее промысловую и сельскохозяйственную деятельность. Большая часть сельских поселений северных районов (рис. 1) относится к территориям децентрализованного электроснабжения [2, с. 20]. Преобладание рассредоточенных и своеобразных по требованиям к энергоснабжению потребителей (горнодобывающих, обогатительных, лесозаготовительных и рыбообрабатывающих предприятий, сельскохозяйственных поселений и промысловых сосредоточений, небольших населенных пунктов) требует особого подхода на региональном уровне к обеспечению ЭнБ изолированных территорий и уточнения ее индикативных показателей для применения в оценке децентрализованных территорий.
Если ЭнБ рассматривать исключительно на территории Крайнего Севера, то многие существующие научные исследования и публикации представляют данное определение как состояние обеспеченности населения и экономики северного региона энергоресурсами, необходимыми для жизнедеятельности людей и непрерывной работы предприятий и организаций. Под устойчивым развитием децентрализованных зон северных регионов можно понимать стабильное развитие малых изолированных поселений, обеспечивающее выполнение ими народнохозяйственных функций: производства сельскохозяйственного сырья и услуг, общественных благ; сохранение сельского и промыслового образа жизни, самобытной культуры; сохранение исторически освоенных ландшафтов; рост уровня и улучшение качества жизни населения, поддержание экологи-
Рис. 1. Доля сельского населения (%) /количество сельских поселений территорий Крайнего Севера и приравненных к ним
1_
Тип Тип Тип Тип
децентрализованной децентрализованной децентрализованной децентрализованной
зоны I зоны II зоны III зоны IV
сельскохозяйственном производственная —
специфика специфика смешанная промысловый вид
жизнедсятапьности жизнедеятельности специфика жизнедеятельности
залы северных регионов
11юньлт<!р Нюнулнэр ^ йдриу ^
ИйЛНИГОр ^
1 Ьиза:лтор Инлинюр ПнзюагорЗ,
ПВЛНМЮрО]
/* -—-
/ 1
Оценка остроты кризисной —ч
Решение шачп !| Решение ^и ш 1ч Решеыж и^ичн 1>
Раи ше личм I,
Локпьныг поыюпели
ситуации
. Решение плачи 2 Рнпенне гиачн 3
Рдпенве шачн и
В индикаторе п..I = 1,4 (к) - соответствие оценке определенного типа децентрализованной зоны (преобладающего производства); у = 1, п - соответствие поставленной территориальной задаче 1п
Рис. 2. Фрагмент системы индикативных показателей в оценке региональной ЭнБ типовых групп
ческой безопасности [3, с. 117-120]. Трактовка энергетической безопасности децентрализованных районов обобщенно в разных исследованиях звучит как модель энергообеспечения, предполагающая долгосрочную перспективу подачи электроэнергии, топлива и необходимых ресурсов для функционирования автономных систем электроснабжения.
Индикативная оценка ЭнБ выделяется в нескольких типовых блоках, индикаторы которых имеют различную иерархическую структуру. Рассмотрение индикаторов оценки ЭнБ на региональном уровне в разрезе децентрализованных территорий должно конкретизироваться на местном уровне с обозначением локальных индикаторов со специфичностью для каждого региона (его территориальных кластеров) (рис. 2). Исследование таких объектов целесообразно внутри каждого дифференцированного распределения территорий децентрализованных зон Севера.
Индикаторы децентрализованных зон электроснабжения характеризуют развитие типовых зон северных территорий. С точки зрения ЭнБ северных регионов влияющими факторами могут быть наличие или отсутствие месторождений топливно-энергетических ресурсов, степень освоенности этих месторождений, надежность поставок топливно-энергетических ресурсов на ДЭС и котельные, развитие в регионе возобновляемой энергетики, потребности в энергоресурсах потребителей региона и др. Обобщенный фактор обеспечения ЭнБ подразумевает как диверсификацию путей поставок в регион топливно-энергетических ресурсов, так и поиск возможной диверсификации собственными источниками энергии (например, альтернативными энергоресурсами). Таким образом, эффективность и надежность энергообеспечения в энергетической политике северных регионов диагностируются индикаторами из перечня показателей регионального или локального уровня.
Анализ методик оценки и множественных исследований научной литературы по ЭнБ и различных условий функционирования и развития энергетических хозяйств регионов подтвердил необходимость в отличных методических подходах диагностирования ЭнБ территориальных образований в целом и по внутренним составляющим даже на одном уровне (регионы, муниципальное образование). Это позволило
определить круг приоритетных направлений и индикаторов для исследований децентрализованных территорий северных регионов: сужение перечня существующих индикаторов и введение дополнительных. Совокупность сформированных систем представляет модель детализации локальных индикативных показателей для типовых зон децентрализованного электроснабжения Северных регионов.
Блок надежности топливо- и электроснабжения в оценке ЭнБ децентрализованных территорий в соответствии с ситуативными факторами автономной энергетики в своей основе должен отражать аспекты состояния дизельной генерации, как единственного источника энергии для изолированных потребителей, в ряде случаев присутствуют и другие источники (котельные, миниТЭЦ, газогенераторные установки). Дополнительное введение индикаторов объясняется и тем, что в большинстве исследуемых объектов электроснабжения ДЭС состоят из генерирующих установок от одной до двух-трех. В данном случае предположительно присутствие факта выбора количества и номинальных мощностей ДГУ без тщательного технико-экономического обоснования. Поэтому нет гарантии, что структура и состав генерирующих мощностей соответствует параметрам потребителя и оптимально согласуется с графиками электрических нагрузок энергоизолированных потребителей. Зачастую, чтобы обеспечить пиковую мощность нагрузки, единичная мощность силовых агрегатов преднамеренно завышается, что влечет за собой ухудшение ряда показателей, среди которых наиболее важными можно выделить удельный расход топлива на выработку 1 кВтч электроэнергии. Вследствие недостаточной загрузки ДГУ в некоторых режимах увеличивается длительность режимов холостого хода или близких к нему режимов, характеризующихся непропорционально высоким расходом топлива к выработке электроэнергии (перерасход топлива до 20-30%), повышенным износом цилиндро-поршневой группы, закоксовкой цилиндров и т.п. [4].
Наличие одной ДГУ в составе ДЭС обуславливает риск отсутствия генерирующих мощностей при аварийном выходе из строя или ремонте существующего энергоисточника
и профилактике генерирующего оборудования. Учитывая суровые климатические условия северных территорий, данные прецеденты вызывают угрозу жизни и здоровью населения в энергоснабжаемых населенных пунктах. Система электроснабжения децентрализованных потребителей должна предполагать резерв, хотя бы для обеспечения собственных и хозяйственных нужд ДЭС. Данный фактор чрезвычайно важен в условиях децентрализованного электроснабжения и должен быть учтен в индикативной оценке возможно через показатель коэффициента производственной обеспеченности АСЭС.
Еще одним важным проявлением исследуемых территорий является значительный перекос в сторону топливной составляющей в себестоимости производства энергии и некая сложность ее исходного обеспечения. В соответствии с этим можно включить соответствующий показатель логистики поставки топлива. Энергетическая безопасность децентрализованных зон северных территорий напрямую зависит от поставок энергоносителей из других регионов.
Большая территориальная удаленность муниципальных образований и поселков децентрализованной зоны, малая плотность населения, небольшие объемы электрических нагрузок, вечная мерзлота не дают возможности обеспечить эффективную интеграционную связь.
В силу автономности систем электроснабжения децентрализованных зон северных регионов, изолированных от централизованных систем, показатель доли собственных источников в балансе электроэнергии, характеризующий силу электрической связи между отдельными территориями, не рассчитывается и должен иметь 100-процентную величину.
Приведенный в исследовании [5, с. 108-109] индикатор, характеризующий расширение возможностей перетоков электроэнергии из региона и в него в случае возникновения такой необходимости, к критерию оценки децентрализованных северных территорий неприменим в силу специфики функционирования анклавных автономных систем электроснабжения, построенных на дизель-генераторах и не имеющих связи не только с энергетической системой, но и станциями самого района.
В блоке воспроизводства основных производственных фондов (ОПФ) целесообразен учет
показателей по степени износа энергетического хозяйства АСЭС на основе дизельной генерации и оценка состава энергосилового оборудования по уровню унификации. Различный состав энергосилового оборудования даже в структуре одной энергообслуживающей организации приводит к ряду проблем, связанных с эксплуатацией и ремонтом (наличие квалифицированных кадров, наличие и качество запасных частей).
Индикаторы рассмотренных блоков позволяют определить степень риска потери электроснабжения в результате аварии на дизельных электростанциях или линий электропередач, обеспечивающих электроэнергией территории изолированных зон в суровых климатических условиях. Индикаторы блока воспроизводства ОПФ оценивают уровень риска при повышенных значениях процента износа оборудования ДЭС и недостатке инвестирования, приводящих к снижению надежности электроснабжения потребителей.
Оценка уточняющего уровня самообеспеченности энергоресурсами территорий децентрализованных районов с учетом местных ресурсов через характеристические коэффициенты в блоке обеспеченности топливом позволит выявить территории с возможной их диверсификацией местными традиционными и возобновляемыми ресурсами. Здесь возможно включение характеристического коэффициента привлекательности таких ресурсов для предварительного рассмотрения их стратегической востребованности при повышении показателей ЭнБ. Коэффициент привлекательности территории для вовлечения ВИЭ в изолированные системы электроснабжения предварительно может быть рассмотрен в виде зависимостей от таких показателей, как потенциал ВИЭ, степень децентрализации и возможность подключения к централизованному электроснабжению, стоимость производимой электроэнергии.
Рассмотрение индикаторов энергетической безопасности северных регионов должно включать в себя показатели по возобновляемым энергоресурсам с их анализом, коэффициентами обеспеченности, потенциальным возможностям в развитии и функционировании автономных энергетических комплексов локальной энергетики, ее объектов, а также изолированных потребителей (сельских, разведочных и
малых промышленных). Данное направление потребует микроклиматического наблюдения, исследований, регистрации и анализа возобновляемых ресурсов, обработки их данных с целью выявления их уровня и оценки целесообразного участия (типовые структуры комбинированных систем, виды генерации и т.д.) в повышении и обеспечении требуемого уровня индикаторов ЭнБ децентрализованных районов исследуемых регионов.
Энергетика Севера представляет собой сложный комплекс, включающий в себя большое многообразие различных энергетических хозяйств с широким диапазоном специфических потребителей. В децентрализованной зоне региона не функционируют крупные производственные мощности, в связи с этим энергообеспечение носит в основном социальный характер. Поэтому учет индикативных показателей потребления энергии рассредоточенными малыми населенными пунктами (IV типовая группа, рис. 2) самобытной и промысловой жизнедеятельности на фоне гипертрофированного внимания к проблемам централизованного электроснабжения внесет в мониторинг уровня ЭнБ все сектора потребителей децентрализованных территорий северных регионов.
Влияние дизельных электростанций на окружающую среду и жизнедеятельность населения во множестве технических и научных работ оценивается как «промежуточное» между минимальным влиянием газовых электростанций и максимальным - бензиновых электростанций. Но вместе с тем высокая экологическая уязвимость и слабая восстанавливаемость природы северных территорий обосновывает повышение требований к экологической обстановке в пунктах размещения АСЭС, в частности на базе ДЭС и определяет значительность затрат на природоохранные мероприятия. В случае проявления технологических, производственных и социальных угроз, повышенного морального износа ДГУ, применения некачественного топлива и моторного масла или несвоевременного обслуживания и неквалифицированной эксплуатации (например, отсутствие правильной организации выхлопного тракта, нерегулярная замена фильтров, неграмотно организованная система вентиляции и т.д.) ситуация может при-
вести к значительному загрязнению атмосферы от отработанного топлива. Необходимо отметить, что в блоке экологической составляющей ЭнБ рассмотрению подлежат также гибридные или автономные установки, использующие возобновляемые источники. Такие установки имеют принципиально отличительный аспект влияния на окружающую среду. Как показывают существующие исследования [6-7] во множествах работ, объекты большой мощности существенно влияют на окружающую среду. Установки малой и средней мощности оказывают низкий экологический ущерб, практически безвредны по отношению к экосистемам.
Блок финансово-экономической оценки в анализе децентрализованных территорий на основе расчета индикативных показателей требует уточнения в разрезе локальных типовых зон. Преобладание в этих зонах потребителей с промысловой направленностью и граничной с нулем платежеспособностью формирует напряженное финансовое состояние АСЭС. Население, как правило, неспособно оплачивать полную стоимость электроэнергии, и участвует в данном процессе только частично по минимальному принципу, большая же часть оплачивается из бюджета территориального образования. Здесь выявляется существенная особенность энергообеспечения всех автономных СЭС, которая затрагивает вопрос формирования дотаций на оплату потребленной населением электрической энергии.
Размер капиталовложений в энергетические установки и их структура зависят от многих факторов (тип оборудования, число агрегатов и т.д.). Также влияющими факторами являются местные условия: климат, степень освоенности территории, развитие транспорта и т.д. Совокупность таких факторов может быть задана функциональной зависимостью - территориальным коэффициентом. Чем выше характеризующий территориальный коэффициент, тем выше степень экономической оправданности комплексного развития локального кластера для повышения надежности и укрепления энергетической безопасности децентрализованной зоны.
Оценка эффективности функционирования ТЭК исследуемых территорий в блоке энергос-
бережения и энергоэффективности потребует детализации в связи с отсутствием или низкой развитостью энергоемких отраслей промышленности на изолированных территориях. Показатели удельного расхода топлива в динамике на производство энергии в каждом отдельном случае для АСЭС на базе ДЭС может показать картину соотношения статистических данных технической реальности.
Все приведенные доводы подтверждают то, что целый ряд индикаторов, определенных существующими методиками, не может характеризовать состояние децентрализованных зон электроснабжения. И в принципе не все пока-
затели могут являться индикаторами, применимыми для районирования децентрализованных территорий. Этому факту необходимо уделить отдельное внимание в определении перечня оцениваемых показателей исследуемых территорий. Таким образом, система индикаторов, обозначенных во множестве существующих исследований оценки уровня ЭнБ, с учетом изменений (без показателей неприемлемых для сектора децентрализованного электроснабжения), может считаться сквозной для исследования децентрализованных территорий северных регионов с учетом присущих им особенностей и специфики.
Наименование индикативных блоков и группы индикаторов Значительность показателя для территории децентрализованной зоны Существенность показателя для территорий северного региона
Б1. Блок обеспеченности электрической энергией потребителей децентрализованной зоны
1.1. Душевое потребление электроэнергии в коммунально-бытовом хозяйстве децентрализованной зоны [5, 8] Отдаленность потребителей от централизованных систем электроснабжения на локальном уровне Обеспечение условий нормальной жизнедеятельности в экстремальных природно-климатических условиях
1.2. Коэффициент обеспеченности электрической энергией
1.3. Типовые показатели индивидуального потребления электроэнергии по IVтипу децентрализованной зоны Изолированность и очаговое размещение потребителей с хозяйственно-самобытным образом жизни народов Севера Сохранение самобытной культуры Севера
Б2. Блок ресурсной (топливно-энергетической) обеспеченности системы энергоснабжения децентрализованной зоны
Доля собственных источников в балансе КПТ, моторного и дизельного топлива, газа в децентрализованной зоне [1, 5, 8] Коэффициент обеспеченности углем, газом, дизельным топливом и т.д. Степень самообеспеченности территории топливными ресурсами Обеспечение надежных условий по своевременной доставке привозного топлива
Возможность обеспечения запасами нефти, угля, газа через разведку месторождений децентрализованной зоны [1, 5, 9] Риск снижения самообеспеченности территории собственными топливными ресурсами Повышение топливной составляющей в себестоимости электроэнергии при переходе к импортируемому энергоресурсу в условиях ценообразования энергетики Севера
Доля доминирующего ресурса в общем потреблении топлива в децентрализованной зоне [1, 5, 9] Степень перспективной самообеспеченности территории и восстановления топливными ресурсами Выявление альтернативных видов топливных ресурсов для функционирования АСЭС
Доля собственных источников в балансе КПТ, моторного топлива, газа в децентрализованной зоне [1, 5, 9] Коэффициент обеспеченности углем, газом, дизельным топливом и т.д. Риск нарушения электроснабжения потребителей удаленных от централизованных систем Риск нарушения условий нормальной жизнедеятельности в экстремальных природно-климатических условиях
Наложение условий децентрализации и территориальной расположенности на определение перечня индикаторов оценки ЭнБ децентрализованных зон северных регионов
Продолжение табл.
Наименование индикативных блоков и группы индикаторов Значительность показателя для территории децентрализованной зоны Существенность показателя для территорий северного региона
Коэффициент обеспеченности возобновляемыми ресурсами децентрализованной зоны Выявление альтернативных видов энергоресурсов для вовлечения в энергобаланс территории Сохранение ресурсной базы для АСЭС за счет использования ВИЭ
Коэффициент привлекательности ВИЭ для децентрализованной зоны Выявление приоритетных ВИЭ для вовлечения в энергобаланс территории Повышение надежности электроснабжения потребителей в условиях Севера и изолированности
Показатель истощения собственной топливной базы Риск снижения самообеспеченности территории собственными топливными ресурсами Повышение топливной составляющей в себестоимости электроэнергии при переходе к импортируемому энергоресурсу в условиях ценообразования энергетики Севера
Оценка текущих разведанных извлекаемых запасов топлива по отношению к его годовой добыче, оценка объемов бурения и финансирования геологоразведочных работ на топливо по отношению к уровню инвестирования топливной промышленности [5] Данный показатель определяется в случае присутствия существенных объемов местных топливных ресурсов на территории децентрализованной энергозоны
Б3. Блок надежности топливо- и электроснабжения децентрализованной зоны
Коэффициент производственной обеспеченности АСЭС децентрализованной зоны Необходимость резерва генерации Выполнение повышенных требований к надежности электроснабжения потребителей в условиях Севера и изолированности
Доля установленной мощности наиболее крупного агрегата ДЭС Риск потери электроснабжения изолированных потребителей Риск нарушения условий жизнедеятельности в экстремальных природно-климатических условиях
Степень автоматизации и ДУ ДЭС децентрализованной зоны Недостаточный уровень квалификации обслуживающего персонала Обеспечение условий нормальной эксплуатации АСЭС
Характеристический показатель логистики поставок топлива в децентрализованную зону Риск недопоставок топлива, формирование высокой стоимости топлива Риск нарушения условий нормальной жизнедеятельности в экстремальных природно-климатических условиях
Синтетический индикативный показатель обеспеченности потребителей запасами КПТ, моторного и дизельного топлива в децентрализованной зоне [1, 5, 8] Удаленность АСЭС от пунктов накопления топлива Обеспеченность топливом на максимально продолжительный период
Уровень потенциальной обеспеченности спроса на топливо в условиях резкого похолодания на территории децентрализованной зоны [9] Обеспеченность дополнительным объемом топлива при достаточно продолжительной пиковой нагрузке потребителя
Б4. Блок состояния ОПФ АСЭС децентрализованной зоны
Уровень унификации ДГУ на территории децентрализованной зоны Повышение эксплуатационных показателей надежности АСЭС изолированных потребителей Повышение надежности электроснабжения потребителей в условиях Севера и изолированности
Продолжение табл.
Наименование индикативных блоков и группы индикаторов Значительность показателя для территории децентрализованной зоны Существенность показателя для территорий северного региона
Синтетический индикативный показатель степени износа ОПФ по АСЭС децентрализованной зоны. Индикативный показатель степени износа ОПФ ДЭС децентрализованной зоны: - степень износа сетевого оборудования; - степень износа распределительного оборудования и подстанций; - степень износа зданий ДЭС; - техническое состояние емкостей резервного парка для ДЭС. Индикативный показатель степени износа и повреждений установок на базе ВИЭ децентрализованной зоны Надежность работы энергетического оборудования в условиях территориальной изолированности Риск нарушения условий жизнедеятельности в экстремальных природно-климатических условиях
Уровень инвестирования энергохозяйств децентрализованной зоны [1, 5] Удаленность от централизованных систем электроснабжения на локальном уровне Риск нарушения уровня работоспособного состояния ОПФ по АСЭС
Объем ввода и реконструкции ОПФ энергохозяйств децентрализованной зоны по отношению к их первоначальной (восстановительной) стоимости [1, 5]
Отношение среднегодового ввода установленной мощности и реконструкции АСЭС децентрализованной зоны к установленной мощности АСЭС децентрализованной зоны [9]
Б5. Экологический блок
Степень экологической уязвимости территорий Севера (принадлежность децентрализованной зоны к наиболее уязвимым природным территориям -промысловые зоны растениеводства и оленеводства близ природоохранных и заповедных зон, эко наследие Севера и т.д.) Ограниченность рекреационных возможностей северных территорий
Удельные выбросы вредных (токсичных) веществ в атмосферу от ДЭС децентрализованных зон на единицу площади территории [5] Предельно малая плотность населения, повышенный удельный расход топлива Экологическая уязвимость северных территорий
Экологическое воздействие энергоустановок на ВИЭ, окружающую среду Снижение комфортных условий проживания
Окончание табл.
Наименование индикативных блоков и группы индикаторов Значительность показателя для территории децентрализованной зоны Существенность показателя для территорий северного региона
Б6. Финансово-экономический блок
Доля топливной составляющей в себестоимости производства электроэнергии, производимой АСЭС на территории децентрализованной зоны Неплатежеспособность энергоизолированных малых потребителей при чрезмерно высоких тарифах на электроэнергию Наложение высокой топливной составляющей на относительно повышенный расход топлива
Присутствие дотационного принципа финансирования оплаты электроэнергии Поиск решений по сокращению бюджетных дотаций и направления их на остро востребованные затраты территорий
Территориальный коэффициент Автономность систем электроснабжения изолированных потребителей при напряженном финансовом состоянии энергетических хозяйств Повышение надежности инвестиций и улучшение ЭнБ территории
Б7. Блок энергосбережения и энергоэффективности
Удельный расход условного топлива на производство электроэнергии АСЭС децентрализованной зоны [1, 5] Малонаселенные территории - суровость климатических условий -рассредоточенные электростанции малой мощности
Относительные потери электроэнергии в электрических сетях децентрализованной зоны [5] Относительно протяженные линии электропередачи при сравнительно малой загрузке Надежность работы энергетического оборудования в условиях территориальной изолированности
Заключение
Представленный анализ оценки ЭнБ локальных энергозон северных территорий показывает их характерные признаки (критерии). Сформированное сочетание индикаторов позволит выявить безопасное, депрессивное и чрезвычай-
ное состояние таких зон и потребует дополнительных подходов и экспертной оценки к определению пороговых значений. Выход за пределы пороговых уровней вызовет угрозу жизнеобеспечению населения и функционированию автономных систем электроснабжения в условиях изолированности и суровых климатических условий, продолжительных по длительности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бушуев В.В., Воропай Н.И., Мастепанов А.М., Шафраник Ю.К. и др. Энергетическая безопасность России. Новосибирск: Наука. Си-бир. издат. фирма РАН, 1998. 302 с.
2. Старостина Л.В., Киушкина В.Р., Шари-пова А.Р. Кластеризация промышленных районов Якутии по индикаторам энергетической безопасности // Промышленная энергетика. 2016. № 2. С. 19-23.
3. О концепции устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на пе-
риод до 2020 года: Сборник парламентских слушаний. 23 апреля 2009 год. URL: http://council. gov. ru/failes/journalsf/number/20100218143733.pdf.
4. Отчет о НИР в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ по теме «Повышение эффективности реализации стратегии энергетической безопасности Республики Саха (Якутия) на основе диверсификации децентрализованного электроснабжения возобновляемыми источниками энергии». НИТПУ, ТИ(ф) СВФУ, 2013.
5. Отраслевые и региональные проблемы формирования энергетической безопасности / под ред. А.А. Куклина, А.Л. Мызина. Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2008. 384 с.
6. Безруких П.П., Церерин Ю.А. Нетрадиционная энергетика. Приложение к науч.-тех. журналу «Экономика топливно-энергетического комплекса России». М.: ВНИИОЭНГ. 1993. 64 с.
7. Виссарионов В.И., Золотое Л.И. Экологические аспекты возобновляемых источников энергии. М.: Изд-во МЭИ, 1996. 155 с.
8. Глущенко Т.И. Структура и состав показателей индикативного анализа энергетической безопасности // Вестник КГУ. 2011. № 4(86). С. 176-181.
9. Сендеров С.М., Смирнова Е.М. Состояние энергетической безопасности в восточных регионах России. ИСЭМ СО РАН, Иркутск. URL: http://sei.irk.ru/symp2010/papers/RUS/S6-05r.pdf.
Поступила в редакцию 11.04.2016 г.
V.R. Kiushkina2
SPECIFICS OF ENERGY SECURITY ANALYSIS OF SELF-SUFFICIENT POWER SUPPLY SYSTEMS IN THE RUSSIAN NORTH
This paper solves the problem of determining specific aspects of various energy supply facilities in the northern territories, which is achieved with a corresponding set of indicators. The proposed indicators for energy security assessment of self-sufficient power supply systems in the Russian North are versatile and can be used for energy complexes with any type of power generation plants, including those based on renewable energy sources.
Key words: decentralized energy zones, self-sufficient power supply systems, indicators, energy security.
2 Violetta R. Kiushkina - Head of the Electric Actuation and Process Automation Department, Technical Institute (branch) of the North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov, PhD in Engineering, e-mail: [email protected]
