Электроэнергетика

Электроэнергетика
Электроэнергетика – базовая отрасль российской экономики
Российская электроэнергетика и ее место в мире
Основные этапы развития отечественной электроэнергетики
Структурная перестройка электроэнергетики России в 1990-е годы
Реформирование электроэнергетики в 1998—2008 гг.
Реформирование электроэнергетики в 1998—2008 гг.
Техническая база российской электроэнергетики
Электропередача
Оперативно-диспетчерское управление
Примеры рынков электроэнергии
Особенности розничного рынка электроэнергии США
Уроки, вытекающие из обобщения опыта и функционирования рынков электроэнергии
Синхронная зона ЕЭС/ОЭС
Торгово-экономическое сотрудничество российской электроэнергетики
Реформа электроэнергетики в России
Организация реформирования электроэнергетики
Переход к конкурентным рынкам
Организационно-экономическая структура отрасли электроэнергетики
Операционная деятельность
Применение модели товарно-денежных потоков
Основные субъекты рынка электроэнергии
Распределительные сетевые компании
Организации коммерческой инфраструктуры
АО-энерго - энергосистемы изолированных регионов
Задачи реформирования энергосистем Дальнего Востока
Система государственного регулирования в электроэнергетике
Сфера и методы тарифного регулирования в современной электроэнергетике
Стимулирующее регулирование
Система регулируемых тарифов в российской электроэнергетике
Тарифы на услуги по передаче электрической энергии
Недискриминационный доступ к услугам естественных монополий
Антимонопольное регулирование рынка электроэнергии
Методы антимонопольного регулирования
Прогнозирование и проектирование развития электроэнергетики
Системное проектирование электроэнергетики
Система рынков в электроэнергетике
Основы построения оптового и розничных рынков
Узловое ценообразование
Балансирующий рынок
Рынок мощности
Рынок системных услуг
Финансовые права на передачу
Розничный рынок электрической энергии
Особенности оптового рынка в российской электроэнергетике
Особенности российского розничного рынка электроэнергии
Рынки сервисов
Рынок тепловой энергии и его взаимосвязь с рынком электроэнергии
Особенности рынков тепловой энергии в России
Управление надежностью в электроэнергетике
Обеспечение надежности Механизмы управления надежностью
Рынок системных услуг и основные направления повышения надежности
Атомная энергетика
Атомная энергетика занимает важное место в энергетике России.
Экологические проблемы эксплуатации АЭС
Концепция экологической безопасности АЭС
Природоохранные технологии на АЭС
Отработаное ядерное топливо
Демонтаж АЭС по окончании ее нормальной эксплуатации
Геотермальная энергетика
Электромашиностроение и электротехника
Особенности экологических проблем ТЭС и ГЭС, пути их решения
Проблема эмиссии парниковых газов

Обеспечение надежности

Механизмы управления надежностью.

При переходе электроэнергетики к рыночным отношениям задача обеспечения надежности ЕЭС значительно усложняется вследствие влияния рыночных механизмов на изменение режимной ситуации в энергосистемах.

По мнению зарубежных экспертов, серия крупных системных аварий последнего времени вызвана, в том числе, несоответствием действующей системы обеспечения надежности в крупных энергообъединениях новым рыночным условиям. В частности, в общих выводах и заключениях по крупным системным авариям в США и Западной Европе отмечается, что энергообъединениям необходимо разработать эффективные регулирующие и законодательные механизмы для упорядочения рыночных операций по сделкам на поставки электроэнергии. До сих пор, несмотря на крупные аварии и погашения энергосистем в Европе и Америке, участники рынков электроэнергии расширяют объемы контрактов на коммерческие поставки сверх всяких технически возможных и разумных пределов.

Необходимо учитывать тенденцию в западном обществе, направленную на ужесточение требований к системной надежности на основе правовых механизмов. В России отставание в создании эффективных механизмов инвестирования в развитие генерации и электрических сетей от развития рыночных отношений может породить значительные риски и, в частности, риск невозможности удовлетворения перспективного спроса по причине низкой эффективности инвестиционных решений.

При этом следует отметить, что обеспечение централизованного оперативно-диспетчерского управления и проведение торгов электроэнергией исключительно в пределах области допустимых режимов (определяемых системным оператором) существенно снижает упомянутые выше риски.

Механизмы управления надежностью могут базироваться на различных принципах: административном, нормативно-правовом и экономическом.  Это не означает, что вся система управления надежностью в конкретный период и в конкретной энергосистеме строится на каком-то одном из указанных принципов. Как правило, используется та или иная комбинация механизмов, базирующихся на различных принципах управления.

В условиях вертикально-интегрированной структуры электроэнергетики преимущественно использовалось административное и нормативно-правовое управление. На основании отраслевых приказов и распоряжений в соответствии с отраслевыми регламентами осуществлялась единая техническая политика с перераспределением финансовых ресурсов на решение наиболее острых задач.

При переходе электроэнергетики к рыночным отношениям с высокой самостоятельностью участников рынка электроэнергии и несовпадением их интересов административный подход теряет свою былую эффективность. Неизбежным становится сочетание экономического и нормативно-правового управления надежностью. 

Переход к рыночным методам и экономическим механизмам не исключает полностью возможности и эффективности использования в некоторых случаях административного управления. Определенный приоритет оно может иметь в критических либо аварийных условиях.

Надежность электроснабжения потребителей должна стать товаром с соответствующей ценой и предметом договорных отношений между субъектами энергетического рынка, реализуемым через рыночные услуги.

Поддержание необходимого уровня надежности требует определенных затрат, однако, общая рыночная логика, направленная на извлечение максимальной прибыли от реализации товаров и услуг, не создает привлекательного для участников рынка экономического механизма поддержания надежности. Основанием такого механизма может стать создание рынка системных услуг, в котором участники рынка предоставляют через системного оператора всей ЕЭС в целом дополнительный услуги (первичного и вторичного регулирования частоты, регулирования реактивной мощности, запуск системы с нуля и т.д.).

Единство технологического процесса в ЕЭС России, осуществляемого множеством субъектов электроэнергетики, определяет их совместное участие в обеспечении, как системной надежности, так и надежности электроснабжения потребителей. Это обстоятельство требует выстраивания системы экономических взаимоотношений между хозяйствующими субъектами в сфере обеспечения надежности. Необходимо установить соответствующие требования и показатели надежности, меры ответственности за их выполнение на границах взаимодействия.

Генерирующие компании должны обеспечивать безотказность, управляемость генерирующего оборудования и распределительных устройств, выполнять обязательства по выработке ЭЭ в соответствии с диспетчерскими графиками, осуществлять регулирование частоты и активной мощности, напряжения и реактивной мощности, выполнять требования по устойчивости и живучести электростанций, включая возможность восстановления генерации после погашения системы. Реализация требований осуществляется посредством резервирования станционных систем и ресурсов, поддержания согласованных характеристик оборудования и настройки систем управления.

Сетевые компании должны обеспечивать адекватные схемы выдачи мощности электростанций и их текущую надежность, согласованные схемы присоединения потребителей и текущую надежность их электроснабжения, а также регламентированную надежность электрической сети. Реализация требований осуществляется посредством резервирования структуры и пропускной способности сети, применения эффективных управляемых источников реактивной мощности, средств релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Потребители должны использовать энергопринимающие установки, устойчивые к расчетным внешним возмущениям, обладающие достаточной собственной безотказностью, электрической и технологической живучестью, способностью восстановления без значительных потерь после нарушения технологического процесса. Для этого могут применяться системы самозапуска и повторного пуска двигателей, автономные источники питания, устройства регулирования реактивной мощности, технологическое резервирование и средства управления. Потребители должны поддерживать заданный коэффициент мощности, а также принимать участие (в договорном объеме) своей нагрузкой в противоаварийном управлении.

Системный оператор при планировании режимов должен обеспечивать требуемую надежность ЕЭС (энергосистем). При управлении электроэнергетическим режимом он должен эффективно использовать имеющиеся в энергосистеме резервы генерирующих мощностей и пропускной способности электрической сети для локализации и предотвращения развития нарушений нормального режима, обеспечивать его скорейшее восстановление. При этом им используется АСДТУ, системы автоматического управления режимом (АРЧМ, ПА), настроенные с учетом требований обеспечения надежности в текущих условиях. 

Требования к энергопринимающим установкам потребителей, помимо названных ранее, должны ограничивать их негативное влияние на качество электрической энергии во внешних сетях и, таким образом, на надежность электроснабжения других потребителей и системы в целом на границе балансовой принадлежности.

Наличие у одного потребителя нескольких взаимосвязанных точек присоединения, в том числе к электроустановкам нескольких субъектов, может потребовать заключения многостороннего договора и установления комплексных показателей гарантируемого уровня надежности.

Достаточно очевидно, что ни системная надежность, ни надежность электроснабжения потребителей не может быть абсолютной по техническим причинам, а исходя из экономических соображений, ее нецелесообразно приближать к таковой. С учетом этого обстоятельства ответственность субъектов электроэнергетики за надежность может быть как ограниченной, так и полной в зависимости от договорных условий и структуры формирования тарифа на надежность.

При распределении ответственности следует исходить из того, что энергосистема должна выдерживать нормативные возмущения — не допускать нарушений электроснабжения, недопустимых отклонений частоты, напряжения, уровней токов короткого замыкания и перегрузок оборудования, потери статической и динамической устойчивости и др. В границах номативных для энергосистемы возмущений субъекты, являющиеся их источниками, должны нести имущественную ответственность за ущерб, связанный с повреждением собственного и чужого оборудования, с дополнительными эксплуатационными издержками других субъектов рынка, а также с общей упущенной выгодой.

При возмущениях, превышающих нормативные, в энергосистеме может не сохраняться устойчивость, что может привести к нарушению электроснабжения потребителей. В этих условиях соответствующие субъекты электроэнергетики, допустившие нарушение установленных требований надежности функционирования собственных объектов, которые стали причиной нарушения электроснабжения потребителей, должны нести кроме указанной выше имущественной ответственности дополнительную ответственность за ущерб потребителей, для которых был нарушен договорный уровень надежности электроснабжения.

Технологические и организационно-экономические возможности регулирования уровня надежности

Организация экономического управления надежностью нуждается в строгом определении факторов, воздействие на которые приводит к желаемому результату.

К технологическим факторам относятся:

резервы генерирующих мощностей требуемой маневренности и их рассредоточение на обслуживаемой  территории;

структура электрической сети с резервами пропускной способности, резервными линиями электропередачи и трансформаторными мощностями подстанций;

количество питающих вводов от независимых источников у энергопринимающих установок потребителей;

наличие у потребителей собственных резервных электрических генерирующих мощностей;

оснащенность объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей необходимыми средствами автоматики и релейной защиты;

уровень профессиональной подготовленности эксплуатационного персонала технологических субъектов энергосистемы;

уровень эксплуатационного обслуживания объектов электроэнергетики, в энергосистеме.

Организационными факторами являются:

эффективность системы оперативно-диспетчерского управления при предотвращении развития и ликвидации нарушений нормального режима ЕЭС России;

создание рынка системных услуг и привлечение на этот рынок потребителей электрической энергии с управляемой нагрузкой;

дифференциация потребителей электрической энергии по предъявляемым ими требованиям к уровню надежности электроснабжения,

дифференциация цен (тарифов) на электрическую энергию для потребителей по уровню надежности электроснабжения;

распределение ответственности субъектов электроэнергетики за нарушение договорных условий надежности;

создание благоприятного инвестиционного климата в области развития генерации и электрических сетей для субъектов электроэнергетики и потребителей электрической энергии, обеспечивающего опережающий рост предложения над спросом;

развитие энергосбытовых организаций и гарантирующих поставщиков на рынке электрической энергии;

формирование нормативно-правовой базы рынка, учитывающей необходимость обеспечения системной надежности и надежности электроснабжения потребителей.

В качестве ценовых инструментов управления надежностью могут использоваться дифференцированные цены (тарифы) на электроэнергию, формируемые посредством надбавок-скидок к действующим ценам (тарифам) на поставляемую потребителю электроэнергию, либо специальные цены (тарифы) на особый вид системной услуги по обеспечению заданного уровня надежности. Дифференцированная цена на электроэнергию, учитывающая обеспечиваемый уровень надежности и включающая как затраты, связанные с повышением надежности электроснабжения, так и экономический эффект у потребителя (снижение ущерба), является наиболее простым и эффективным инструментом управления надежностью в условиях рынка. Поставщик услуг гарантирует потребителю договорный уровень надежности и в случае его нарушения несет соответствующую имущественную ответственность.

В перспективе часть потребителей будет готова производить дополнительную оплату, если им будет гарантирован в договорном порядке необходимый уровень надежности поставки энергии, а ущерб, связанный с перерывами в подаче энергии будет полностью возмещаться. Часть потребителей, по-видимому, согласится на сохранение существующего уровня надежности на существующих условиях или даже на его снижение на договорной возмездной основе.

Атомная и традиционная энергетикаю Экологические проблемы