«Энергетические дискаунтеры» – миф или реальность?

22.07.13 13:01

Ряд факторов, о которых речь пойдет ниже, свидетельствуют о том, что темпы роста тарифов составят в ближайшие 5 лет не менее 15 % в год и не менее 10 % в среднесрочной перспективе. Причины, постоянно провоцирующие рост тарифов, условно можно разделить на связанные:

• с генерацией электроэнергии и тепла;

• с доставкой электроэнергии и тепла потребителям.

В настоящее время доминирующее положение на рынке электро- и теплоресурсов занимают средние и крупные ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС и ГЭС, входящие в систему централизованного энергоснабжения российских потребителей. Сразу же заметим, что до 70 % территории России находится в зонах децентрализованного энергоснабжения. На остальных территориях спрос на энергоресурсы колеблется в диапазоне 30–80 % технических возможностей электрических станций (ЭС). Например, в регионах, где ведется добыча нефти, газа, угля ЭС загружены на 80–85 %. Казалось бы, в энергодефицитные районы можно организовать значительные перетоки электроэнергии. Однако из-за ограниченной пропускной способности и существующего износа региональных сетей осуществить подобные мероприятия в больших объемах, чаще всего, невозможно. Следовательно, в ряде регионов сохраняется дефицит в энергоснабжении, который надо за счет чего-то покрывать, а в энергоизбыточных регионах необходимо поддерживать в резерве значительную часть генерирующего оборудования ЭС. И то и другое приводит к дополнительным затратам, что отражается в цене энергии на оптовом рынке.

Существенное влияние на цену отпускаемой ЭС энергии оказывает низкая эффективность российских ТЭЦ и ТЭС, которые были введены в эксплуатацию несколько десятков лет назад и сегодня их оборудование морально и физически устарело и изношено. В настоящее время износ генерирующих мощностей в России находится на уровне 65–70 % – это около 25 % мощностей энергоблоков и более 40 % мощностей неблочного оборудования ТЭС и ТЭЦ уже выработало свой ресурс. Дальнейшая эксплуатация такого оборудования физически и экономически нецелесообразна. Более 50 % оборудования ГЭС также перешагнуло нормативный срок эксплуатации. Таким образом, износ оборудования резко снижает возможности ЭС работать на номинальном и близким к нему режимах, на которых достигается максимальная экономичность станции. Однако новые владельцы генерирующих мощностей не спешат вкладывать средства в их развитие, мотивируя это тем, что сдерживание тарифов на электроэнергию и тепло не дает возможность привлечь деньги на модернизацию существующих станций и строительство новых. То есть вмешательство государства в формирование тарифов снижает инвестиционную привлекательность энергетики. Стоит отметить также нежелание владельцев заниматься ремонтом оборудования ЭС, стоимость которого из года в год растет. Поэтому вполне естественным оказался переход к эксплуатации оборудования ЭС «по состоянию», т.е. без ремонтов и до очередной аварии.

Сегодня около 80 % первичных энергоресурсов, потребляемых энергетикой России, составляют газ и нефтепродукты. Следовательно, углеводородная, в частности газовая, зависимость не может не оказывать заметного влияния на тарифы. Так, например, расход газа на 1 кВт произведенной электроэнергии у российских ТЭС примерно в 1,5 раза больше, чем у ТЭС развитых стран. Т.е. из относительно дешевого газа вырабатывается дорогое электричество. Поэтому даже небольшое повышение цен на газ приведет к заметному росту цен на оптовом рынке электроэнергии. Сейчас цена на оптовом рынке электроэнергии не превышает 1,5 рубля за кВт·ч. В себестоимости производства электроэнергии топливная составляющая для ЭС, работающих на газе, уже превышает 60 %.Следовательно, для сохранения конкурентоспособности ЭС России необходима массовая модернизация или замена основных фондов практически на всех ЭС.

Важной причиной увеличения цен на электроэнергию считается неудачный раздел РАО ЕЭС России. Одной из целей ликвидации РАО ЕЭС было образование конкурентной среды при производстве и передаче энергии потребителям. В результате конкуренции цены на оптовом рынке должны были снижаться. Однако ни того, ни другого не произошло. Кроме этого, вновь наблюдается монополизация региональных рынков. Так ОАО «ГАЗПРОМ» владеет крупными пакетами акций в 5 из 6 ОГК и 15 из 17 ТГК.

Однако главной причиной увеличения тарифов является рост сетевой составляющей в конечной цене, которая в настоящее время уже превысила 60 %. Если значительная часть электроэнергии поступает из других регионов, то доля сетей может в разы превышать долю генерирующих компаний. Росту сетевой составляющей способствует не только износ свыше 60 % основного оборудования сетевого хозяйства, но и перекрестное субсидирование, когда промышленные предприятия, оплачивая тариф на передачу электрической энергии, покрывают убытки сетевых компаний, возникающие при оказании аналогичной услуги населению. Кроме этого, отмена системы регулирования сбытовых надбавок на розничном рынке привела к росту сбытовой составляющей.

Таким образом, подводя итог краткого анализа причин роста тарифов, можно смело утверждать, что централизованная электроэнергетика находится в кризисном состоянии, следствием которого может быть частичный или полный отказ от услуг централизованного энергоснабжения, и подобные прецеденты уже наблюдаются. Поэтому появление на энергетическом рынке нового игрока – «энергетических дискаунтеров», – является сегодня большей реальностью, чем обещания государства существенно увеличить объем инвестиций в традиционную электроэнергетику.

Процесс создания распределенной энергетики, а по существу собственной генерации, активно начался 5 лет назад. То, что это так, можно судить по числу запросов на поставку паротурбинных энергетических установок и мини-ТЭЦ за последние годы. Количество реальных заказов начало возрастать при достижении стоимости 1 кВт·ч электроэнергии при низком и среднем напряжении для промышленных предприятий 4–5 руб. Т.е. эта стоимость электроэнергии оказалась порогом, после которого переход к собственной генерации для многих потребителей стал очевиден не только при использовании местных видов топлив, но и газа. Если себестоимость производства 1 кВт·ч электроэнергии на ЭС, топливом которой является газ, составляет около 1,5 руб., то для ЭС, топливом которой является, например, древесная щепа, она составляет от 0,40 до 1,00 руб. Дополнительную выгоду дает и отсутствие платы за техприсоединение, которая в отдельных регионах достигает до 100 тыс. руб. за 1 кВт.

Под «энергетическим дискаунтером» (ЭД) понимается мини-ТЭЦ, принадлежащая некой управляющей компании, которая строит ее за свои средства, имея долгосрочные контракты с потребителями энергоресурсов. Максимальная электрическая мощность мини-ТЭЦ не должна превышать 25 МВт. Станция вырабатывает электро- и теплоэнергию (когенерация) и холод (тригенерация), при этом коэффициент использования топлива может достигать 80 % и более.

Анализ состояния централизованной энергетики прямо указывает на целесообразность строительства ЭД в энергодефицитных регионах и в составе существующих или вновь образуемых промышленных, сельскохозяйственных и иных кластеров. Размещение ЭД вблизи к потребителям энергоресурсов существенно сократит издержки на транспортировку энергии, а также, учитывая особенности формирования ЭД, сроки ввода в эксплуатацию.

Минимизация затрат на создание ЭД, в первую очередь, требует решения следующих задач:

• анализа технологий, используемых предприятиями-потребителями энергии, сточки зрения применения отходов производств в качестве топлива ЭД;

• выбора вида топлива (топлив);

• выявления потребности в электроэнергии, тепловой энергии (горячего водоснабжения, отопительной и технологической тепловой энергии в виде воды и пара) и холода для всех потребителей;

• обоснования выбора тепловой схемы мини-ТЭЦ, выбора котельного оборудования в зависимости от вида основного и резервного топлива, выбора энергогенерирующего оборудования в зависимости от режима (режимов) работы станции;

• определения технологии складирования и хранения топлива, топливоподачи;

• описания конкретных условий (ограничений) потребления различных видов энергии каждым потребителем. Эти данные необходимы также и для определения резерва мощности станции.

Исследования структуры потребления энергии существующими и проектируемыми кластерами позволили определить диапазон, в пределах которого колеблется электропотребление: от 2 до 10 МВт. Тепловое потребление зависит от географического положения кластера и от технологий предприятий его образующих.

Строительная часть мини-ТЭЦ должна иметь максимальную заводскую готовность. Компоновка оборудования, разводка силовых, информационных, управляющих линий связи внутри и снаружи станции также должна быть оптимальной и типовой.

Принципам построения АСУТП станции необходимо уделить особое внимание.

На какое бы количество подсистем ни была сегментирована АСУТП станции, ее главной задачей было и остается регулирование частоты и мощности в соответствии со Стандартом ЦДУ РАО ЕЭС «Нормы участия энергоблоков ТЭС в нормированном первичном и автоматическом вторичном регулировании частоты». Исходя из этого и должны выстраиваться функции подсистем: общемашзального оборудования, оборудования котельного и турбинного залов, энергоснабжающего оборудования. Не будем приводить содержательные части подсистем: в общем виде они многократно описаны и технически могут быть реализованы на различных программно – аппаратных платформах. Важнее подчеркнуть, чтобы каждая подсистема являлась элементом реализации главной задачи мини-ТЭЦ. При таком подходе к построению каждой подсистемы с учетом особенностей ее функционирования в рамках общей задачи удается избежать избыточности функций и аппаратуры, а также создать распределенные подсистемы, обеспечивающие автономное функционирование отдельных групп оборудования.

Остановимся на некоторых технологических вопросах эксплуатации оборудования мини-ТЭЦ и рассмотрим их с точки зрения выбора этого оборудования. Так, котлы, работающие на газовом или жидком топливе, являются достаточно маневренными в части реакции на изменение нагрузки станции и позволяют достаточно точно отслеживать изменения расхода пара перед турбинами. В том случае, когда используются другие виды топлива (местные виды топлива – древесные отходы, торф, уголь) при единичной тепловой мощности котлоагрегатов до 86 Гкал целесообразно использовать топочные устройства с кипящим слоем (котлы с высокотемпературным циркулирующим кипящем слое - ВЦКС). Последние хорошо себя зарекомендовали при работе на различных местных видах топлива. Данные топочные устройства, в отличие от слоевых, обладают повышенной маневренностью, что на практике упрощает возможность регулирования начальных параметров перед турбиной.

Поддержать заданные балансы тепловой и электрической мощностей можно либо за счет разгрузки (подгрузки) соседних турбин, либо обводного регулирования со сбросом редуцированного пара с большим теплосодержанием в пароводяные подогреватели сетевой воды. При большом тепловом потреблении это, как правило, не приводит к колебаниям температуры сетевой воды на выходе из мини-ТЭЦ.

Существенное влияние на состав турбинного оборудования мини-ТЭЦ оказывает режим ее работы. Различают следующие режимы: по электрическому графику, по тепловому графику и по смешанному электрическому и тепловому графику. Если противодавленческие турбоагрегаты по своим конструктивным особенностям не предназначены для участия в поддержании частоты и эксплуатируются в основном в базовом режиме по тепловому графику, то конденсационные турбоагрегаты, например, с теплофикационным отбором уже позволяют работать по смешанному графику нагрузки. То есть включение в состав станции энергоблоков с конденсационными, противодавленческими турбинами с производственными и теплофикационными отборами дает возможность удовлетворить любые запросы и осуществить качественное энергоснабжение потребителей.

Следует остановиться также на требованиях к проекту ЭД, который должен быть отработан до мелочей, начиная от выбора оборудования, его размещения и т.п. до выверки инструкций по сборке и опробованию оборудования мини-ТЭЦ. Как показал опыт создания подобных мини-ТЭЦ, этот этап следует считать важнейшим, так как недостаточное внимание к нему является причиной многочисленных неувязок и задержек, возникающих в ходе строительства мини-ТЭЦ, а следовательно, и дополнительных затрат. Именно этот этап определяет стоимость и сроки ввода ЭД в эксплуатацию.

В заключении отметим, что данные, которые мы приводим для характеристики состояния централизованной энергетики России, вполне коррелируют с данными, приводимыми в различных источниках и озвучиваемыми на различных конференциях и дискуссиях. Поэтому ЭД могут стать реальным направлением развития распределенной энергетики России, особенно с использованием местных видов топлива.

 

Сергей Бледных, руководитель секции «Малая энергетика» при председателе Комитета по энергетике ГД ФС РФ, Председатель комитета по энергетике РСС

Агафонов Б.Н., к.т.н., ЗАО «Энерготех»

Агафонов А.Б., инженер, ЗАО «Энерготех»

Мишина К.И., инженер, ООО «Петрокотел-ВЦКС»

Читайте также: