Geum.ru

Тезисы доклада на тему «О состоянии, проблемах и перспективах развития электрических сетей напряжением 110 кВ и ниже в Республике Казахстан»

Вид материалаТезисы

Содержание


Зарубежный опыт свидетельствует, что сооружение системы электроснабжения сельских территорий
Материалы обследования должны стать исходными для принятия обоснованного квалифицированного решения
Энергоемкие субъекты
Необходимо создание
Кредо их производственной деятельности: максимальная прибыль
Оптимизация планов
Подобный материал:

Тезисы доклада

на тему «О состоянии, проблемах и перспективах развития электрических сетей напряжением 110 кВ и ниже в Республике Казахстан»


А.С. Трофимов – генеральный директор ТОО «Институт “Казсельэнергопроект”»

Республика Казахстан, г. Алма-Ата


В русле тематики нашего семинара остановлюсь на некоторых аспектах, касающихся не столько энергетических проблем конкретных предприятий, сколько в целом системы электроснабжения территорий.

1. Энергетика тесно взаимосвязана с устойчивым развитием экономики, требующей адекватного обеспечения электроэнергией.

Страна наша огромна, малонаселенная, с преимущественно холодным климатом, поэтому надежность – важнейший аспект электроснабжения. Неожиданные длительные отключения от источников электроэнергии слишком дорого обходятся всему обществу и должны быть исключены. Надежность электроснабжения потребителей и высокое качество поставляемой электроэнергии становятся главным социально-политическим фактором, существенным компонентом социального развития и экономического роста страны в целом.

Ключевым элементом системы электроснабжения территорий является распределительная сеть напряжением 110 кВ и ниже, поскольку она является оконечным звеном технологической цепи: источник генерации—потребительский электроприемник. Представляя сеть общего назначения, она питает разнородных потребителей, не объединенных общим технологическим процессом. Надежное функционирование сети и способность пропускать прогнозируемые объемы электроэнергии являются определяющими условиями бесперебойности электроснабжения и слагаемым элементом энергетической безопасности страны.

2. В условиях рынка нормативная надежность электроснабжения является технико-экономической категорией. Уровень надежности должен быть экономически обоснован сопоставимостью первоначальных материальных затрат на его достижение и величиной потенциально предотвращенного расчетного ущерба, который понесли бы потребители при перерывах в электроснабжении.

Исходя из высокой ресурсоемкости мер по обеспечению бесперебойности электроснабжения, очевидно, что уровень надежности и экономическая ответственность за ее соблюдение должны быть предметом договорных отношений между субъектами энергорынка. Гарантированная конкретному энергоемкому потребителю повышенная надежность электроснабжения, достигаемая за счет дополнительных капитальных вложений, должна компенсироваться увеличением тарифа (плата за надежность) на поставляемую ему электроэнергию, что следует фиксировать в соответствующем договоре между поставщиком и потребителем. В этой связи потребуется доработка порядка расследования причин аварий, определения виновника и юридической ответственности за допущенный ущерб, а также формирование четкого договорного механизма.

После ввода сетевого объекта в эксплуатацию, поддержание проектного уровня надежности в большой мере зависит от строгого соблюдения регламентов эксплуатационного обслуживания.

3. Принимая во внимание повышенные требования к надежности электроснабжения, методический подход к проектированию распре-делительных сетей нуждается в изменении. Требования к надежности должны быть заданы в виде количественного нормативного показателя. За основу надлежит принять


проектный норматив надежности электроснабжения (ПНЭ), устанавливающий максимально допустимую суммарную продолжительность (в часах) перерывов в электроснабжении потребителей за год. ПНЭ является производным от числа внезапных отключений потребителя в течение года и допустимой продолжительности одного внезапного отключения. Для конкретного строительного проекта ПНЭ устанавливается специальным технико-экономическим расчетом. Основную трудность при сопоставлении затрат на повышение надежности с последствиями от нарушения электроснабжения вызывает определение реального экономического ущерба от прекращения питания потребителей. В качестве временного решения допустимо основываться на критической оценке информации, представляемой конкретным потребителем.

4. Целесообразно, чтобы при разработке проектной документации на реконструкцию или новое строительство приемлемый нормативный уровень надежности системы распределения электроэнергии определялся непосредственно заказчиком на стадии подготовки задания на проектирование.

Актуален переход на двухуровневый принцип нормирования надежности внешнего и внутреннего электроснабжения потребителей. Он подразумевает раздельное нормирование надежности системы внутреннего электроснабжения энергоемких потребителей и нормирование надежности системы подачи электроэнергии энергоснабжающей организацией. Такой комплексный подход позволит на стадии проектирования согласовать между собой расчетные нормативы надежности и способствует разделению на практике ответственности за электроснабжение поставщика и потребителя электроэнергии.

5. Существуют три основных направления обеспечения проектного норматива надежности:

– сокращение количества повреждений в сети за счет повышения конструктивной надежности (работоспособности) сетевых элементов;

– совершенствование схемы распределения электроэнергии, в том числе за счет самовосстановления сети при неустойчивых повреждениях и самовыделения поврежденного участка при трехфазных замыканиях;

– снижение отключенной нагрузки с помощью резервирования.

Выбор рациональных компонентов, их целесообразное сочетание являются важнейшей задачей на стадии проектирования. Оптимизация решения позволяет получить максимальный эффект от капитальных затрат. Эта стадия требует многовариантности проектирования, доскональных технико-экономических обоснований и соответствующих высококвалифицированных трудозатрат.

6. Для нормализации электроснабжения территорий возможны два основных варианта его организации: централизованное либо децентрализованное электроснабжение. Суть их в следующем.

Первый вариант предполагает использование крупных действующих источников производства электроэнергии и в основном предполагает сохранение существующих распределительных сетей за счет их обновления, частичной реконструкции и технического перевооружения (замена морально и физически изношенного оборудования). Реализация этого варианта длительна и весьма капиталоемка.

Транспорт электроэнергии по сетям от крупных централизованных источников наряду с очевидными преимуществами имеет и некоторые экономические потери: трансформация напряжения на обоих концах сети, потери электроэнергии в протяженных линиях, затраты на эксплуатационное обслуживание, повышенная вероятность неполадок и аварийных отключений.

Развитие техники и новых технологий, а также изменение экономических условий позволили сделать реальным альтернативный вариант – децентрализованное электроснабжение на базе распределенных, изолированно работающих энергоисточников, максимально приближенных к потребителям.


Второй вариант приемлем для удаленных территорий и предусматривает сооружение местных (локальных) источников генерации электроэнергии и формирование миниэнергосистем, функционирующих изолированно от крупных энергосистем. При этом варианте отпадает необходимость в протяженных сетях напряжением 110 и 35 кВ. В качестве таких источников могут быть использованы газовые микро- и мини турбины и двигатели внутреннего сгорания. Не исключено применение для них жидкого топлива. Такие установки особо выгодны при комбинированном производстве электроэнергии и тепла. Перспективно использование для децентрализованных энергоисточников ветроэлектростанций и солнечных энергоустановок. Последнее требует доработки для конкретных региональных условий.

Локальные электростанции на газодизельном силовом оборудовании можно сооружать в небольших городах районного подчинения.

При централизованной системе электроснабжения также возможно сооружение у потребителей, имеющих в своем составе ответственные электроприемники, резервных электростанций. Локальные, прежде всего ветроэлектростанции, перспективны на «хвостовых» участках протяженных линий электропередачи, способствуя улучшению режима их работы. В первом случае они должны сооружаться за счет собственных средств потребителя, а во втором случае – за счет средств энергоснабжающей организации.

7. Уход государства из сферы электросетевого строительства и транспортировки электроэнергии, ослабление его роли и ответственности в сфере сельской электрификации породили многие разрушительные процессы не только в технологической, но и в социальной сферах.

Реалии сегодня таковы, что приватизировав региональные электросетевые предприятия, большинство новых владельцев не заинтересованы инвестировать реконструкцию и в повышение надежности. Для них приоритетны высокая доходность и сиюминутная прибыль, а не капвложения в сетевую надежность с длительным сроком амортизации.

^ Зарубежный опыт свидетельствует, что сооружение системы электроснабжения сельских территорий, являющейся жизнеобеспечивающим элементом инженерной инфраструктуры, как правило, осуществляется при финансовой поддержке государства.

Восстановление полновесной роли государства в ключевой производственной инфраструктуре – системе электроснабжения назрела. Патерналистская политика государства на данном этапе -- это веление времени.

8. Современное состояние электроснабжения территорий делает насущной задачу анализа и экономической оценки всех возможных вариантов кардинального улучшения сложившейся ситуации с целью обеспечения надежного функционирования распределительных сетей в разнообразных условиях регионов страны. На этой основе для каждого региона необходима выработка системных мер по технико-технологическому переоснащению электроэнергетического хозяйства и развитию электрификации сельскохозяйственного производства, а также по определению эффективных границ зон централизованного электроснабжения.

В целях обеспечения объективной качественной оценки технического и эксплуатационного состояния сетевых элементов распределительных сетей напряжением 110 кВ и ниже настоятельно рекомендуем РЭКам осуществить их полное либо выборочное обследование (энергоаудит). Оно должно быть комплексным и многонаправленным.

Следует установить изменения нормативных требований и условий работы, происшедшие с момента завершения проектирования до времени проведения обследования. В числе подлежащих анализу факторов потребуется выявить


изменения климатических нагрузок, степени и условий загрязнения атмосферы, интенсивности и концентрации коррозионно-активных агентов, уровня грозопоражаемости в районе прохождения трасс ВЛ, а также уточнить геологические и гидрологические условия и учесть другие нормативные требования и условия по трассе ВЛ. Необходимо уточнить появление новых пересечений и сближений ВЛ с инженерными сооружениями и другими объектами.

Обследованию подлежат силовые трансформаторы, высоковольтное подстанционное и линейное оборудование, потребительские подстанции, приборы учета.

Важным акцентом в работе комиссий должен быть анализ отступлений от проектов, замена в ходе строительства различных сетевых конструкций, а также изменения условий за время эксплуатации и оценка их совокупного влияния на работоспособность сети. Должны быть приняты во внимание все данные об имевших место отклонениях от нормальной эксплуатации, отказах и авариях, материалы о восстановительных ремонтах после аварий, а также сведения о фактических метеонаблюдениях, о пляске и вибрации проводов, поражении на опорах ВЛ крупных птиц электрическим током и т. д.

Особое внимание при обследовании распределительных сетей следует уделить изучению и оценке их эксплуатационного состояния и режимным показателям. Должны быть установлены уровни (коэффициенты) загрузки силовых трансформаторов на распределительных и потребительских подстанциях, определен обобщенный коэффициент трансформации, расход электроэнергии на собственные нужды. Необходима информация о технологических и коммерческих потерях электроэнергии, уровнях отклонения напряжения в контрольных точках при максимальном и минимальном режимах электрических нагрузок и средневзвешенных косинусах «фи». Следует зафиксировать удельное количество отказов и их причинную структуру, аварийный недоотпуск электроэнергии, затраты на аварийно-восстановительные ремонты и многое другое.

Потребуется выполнить расчет трудоемкости обслуживания сети в условных единицах и определить загрузку производственного персонала. Выявить техническую оснащенность предприятия и его укомплектованность специальными техническими и транспортными средствами и механизмами, а также средствами диспетчерской, оперативной и линейной связи. Оценке подлежит уровень автоматизации распределительных подстанций и сетей в целом, а также организация коммерческого учета. Следует выявить наличие производственно-эксплуатационной инфраструктуры, включая стационарные и передвижные электролаборатории.

Обследование позволит вынести суждение об уровне дефектности строительных элементов ВЛ (опор, фундаментов, проводов, тросов, изоляторов, арматуры), уровне коррозионных потерь металлических элементов, а также о ремонтопригодности линий.

^ Материалы обследования должны стать исходными для принятия обоснованного квалифицированного решения о последующей замене (восстановлении), реконструкции или техническом переоснащении, либо о списании соответствующих сетевых элементов. Их также надлежит использовать для предварительной оценки потребных объемов финансовых и материально-технических ресурсов, а также при определении сроков и последовательности проведения работ. С их помощью должны определяться количественные и качественные параметры развития системы электроснабжения территорий.

Должно быть вынесено решение о соответствии сетевых элементов по своим параметрам и назначению, определенному в Схемах перспективного развития электрических сетей, а также дана оценка производственному потенциалу сетевого предприятия.


На основе вышеуказанных документов должны быть выработаны временные рекомендации, обеспечивающие безаварийную эксплуатацию распределительной сети на период до разворота широкомасштабных восстановительных работ.

Только при наличии подобного базового материла и глубоко проработанной перспективы платежеспособного спроса на электроэнергию, возможно оптимизировать планы восстановления системы электроснабжения территорий, достигнув при этом высокой технической и экономической эффективности.

Следует особо подчеркнуть, что абсолютное большинство распределительных сетей напряжением 110 кВ и ниже было сооружено по проектам специализированного проектно-изыскательского института Казсельэнергопроект, многие десятилетия являвшегося генеральным проектировщиком и схемодержателем систем электроснабжения территорий Республики Казахстан. В этой связи представляется целесообразным привлечение высококвалифи-цированных специалистов этого института для участия в работе комиссий по проведению обследовательских работ по согласованной программе.

Для упорядочения и систематизации обследовательских материалов надлежит разработать систему форм и бланков, обеспечивающих возможность последующей компьютерной обработки данных.

На основе анализа сложившейся ситуации позволю себе некоторые основные выводы и обобщения:
  • Повсеместно нарастающий интенсивный физический износ распределительных сетей напряжением 110 кВ и ниже по причине их естественного старения без надлежащей замены, большой удельный вес отработавшего нормативный ресурс и морально устаревшего электротехнического оборудования приводят к деградации и интенсивному истощению сетевого потенциала системы электроснабжения территорий. Отказы в работе распределительных сетей – конечного элемента системы электроснабжения повлечет за собой катастрофические последствия для экономики и населения страны. Складывающаяся тяжелейшая энергетическая ситуация должна быть доведена до сведения Совета национальной безопасности Республики.
  • Уход государства из сферы ответственности за организацию электросетевого строительства и транспортировку электроэнергии породило кризисную ситуацию в электроснабжении территорий. Актуально законодательно установить прядок планирования на республиканском и региональном уровнях развития системы электроснабжения территорий и установить четкие границы ответственности территориальных органов исполнительной власти за состоянием электроснабжения, а также регламентировать координацию усилий по ликвидации масштабных электросетевых аварий.

Зарубежный опыт свидетельствует, что сооружение системы электроснабжения сельских территорий, являющейся жизнеобеспечивающим элементом инженерной инфраструктуры, как правило, осуществляется при финансовой поддержке государства.

В республике отсутствует государственная структура (эффективно действовавшая в Казахстане в доперестроечный период), ответственная за состояние и развитие электроснабжения и электрификацию аграрного сектора − важнейшего социально-экономического сегмента нашего общества. В этой связи актуальна разработка Закона Республики Казахстан «Об электроснабжении сельских территорий». Предлагается предложить Правительству и Парламенту республики с выступить с инициативой разработать проект этого Закона.
  • С целью упорядочения и координации работ по восстановлению важнейшей инженерной инфраструктуры – национальной системы электроснабжения территорий, назрела необходимость активного государственного


финансирования соответствующих аналитических и предпроектных работ, а также нормативно-правовых и методических материалов в сфере электроснабжения отраслей экономики страны.
  • ^ Энергоемкие субъекты – участники энергорынка – обязаны финансово участвовать в обеспечении надежности электроснабжения:

– производить оплату за подключение новых крупных электропримников, пропорциональную их мощности и объему электропотребления;

– сооружать собственные резервные электростанции для питания ответственных потребителей в аварийных ситуациях;

– при повышении энергоснабжающей организацией нормативной надежности электроснабжения за счет применения дополнительных технических и схемных решений предусматривать надбавки к тарифу на электроэнергию, используемую на производственные нужды.

Указанный комплекс мер должен быть оговорен законодательством и договорными условиями на поставку электроэнергии.
  • Позитивные процессы в экономике страны делают реальным формирование в сельской местности полноценных хозяйствующих субъектов и предпринимателей и восстановление на этой основе товарного производства, а также развитие социальной инфраструктуры – потенциальных потребителей электроэнергии.
  • Нарождается тенденция повышения требовательности пользователей электроэнергии к ее поставщикам за надежное, устойчивое и качественное электроснабжение. Надежность электроснабжения потребителей по мере развития рыночных отношений становится товаром с определенными потребительскими свойствами. И как всякий товар – она имеет свою определенную цену. Исходя из высокой ресурсоемкости мер по обеспечению бесперебойности электроснабжения, расчетный уровень нормативной надежности и меры экономической ответственности за ее соблюдение должны быть предметом договорных отношений между субъектами энергорынка.
  • Восстановление работоспособности распределительных сетей силами эксплуатационного персонала невозможно. ^ Необходимо создание в республике сети специализированных строительно-монтажных предприятий, соответствующей производственно-технической базы и электросетевой стройиндустрии.
  • Должна быть разработана методика установления величины ущерба потребителей при внезапных отключениях от источников электроснабжения.
  • Требует уточнения и доработки комплекс нормативно-правовой, технической и методической документации в части надежности электроснабжения, ее экономических аспектов и юридической ответственности участников энергорынка.
  • Следует преодолевать накопившуюся технологическую отсталость в системе распределения электрорэнергии. Восстановление электросетевых сооружений должно базироваться на широком использовании новой прогрессивной техники и современных технологий при полном учете прогнозируемого платежеспособного спроса и ожидаемых потоков электроэнергии. Должны применяться долговечные строительные элементы, оборудование повышенной надежности и аппараты с увеличенным коммутационным ресурсом.
  • Актуальна разработка нормативно-методического документа по организации проектирования и строительства объектов распределительных сетей напряжением 110 кВ и ниже, подлежащей реконструкции.
  • Возникшие в результате приватизации новые собственники энергораспределяющих предприятий (РЭКов) по ряду объективных и субъективных причин не готовы инвестировать в необходимых объемах восстановление работоспособности распределительных сетей и повышение


системной надежности электроснабжения. ^ Кредо их производственной деятельности: максимальная прибыль при минимальных издержках
  • производства, без профессионального учета специфики электроснабжения и игнорирования мер по обеспечению надежности.
  • ^ Оптимизация планов восстановления системы электроснабжения территорий с достижением высокой технической и экономической эффективности, возможна лишь на основе комплексного технико-экономического обследования соответствующей электросетевой структуры с последующей проработкой проектных материалов.

Министерство энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан, рассмотрев обращение института ОАО «Казсельэнергопроект» от 26.01.2005 г. № 1-01/61 рекомендует (см. письмо Минэнерго РК № 17-13-1547 от 25.02.2005 г. областным акиматам разработать Региональные схемы электроснабжения территорий, в которых следует прорабатывать перспективы развития электроснабжения региона.

В проектах Региональных схем областей должны быть уточнены существующая дислокация населенных мест, состав производственных потребителей, установлена их категорийность по надежности электроснабжения.

Разработку Региональных схем предлагается осуществлять за счет средств местных бюджетов.

Репутация страны, богатой энергоресурсами, прочно закрепилась за Казахстаном. Все знают, что Республика обладает огромными запасами минерального топлива, но не всем известна другая составляющая энергоресурсов – вода, солнце, ветер (т.е. возобновляемые источники энергии).

Тема развития возобновляемых источников энергии – весьма популярна в последнее время во всем мире. Этот интерес возник вследствие возрастающей потребности мировой экономики в энергоресурсах, периодически возникающих кризисов на мировом рынке энергоносителей, озабоченностью экологической нагрузкой на окружающую среду при использовании минерального топлива и все более осознаваемая необходимость поиска альтернативы минеральным ресурсам.

Сейчас в мире 14% всего потребления энергии обеспечивается за счет возобновляемых источников энергии. В Казахстане около 80% приходится на тепловые электростанции, работающие на угле. Вклад гидроэнергетики оценивается примерно в 15%, что в целом не плохо, но могло бы быть и лучше. Оставшиеся небольшие проценты приходятся на газовые электростанции. Ветровая и солнечная энергетика вообще не представлена в энергетическом балансе страны.

Итак, как можно использовать возобновляемые источники энергии в Казахстане?

Ветер: особенно актуально создание генерирующих мощностей, т.е. крупных ветроэлектростанций (ВЭС) на «концах» линий электропередач имеющих большую протяженность, которые позволят снизить потери при передаче электроэнергии. Также возможно использовать ВЭС малой мощности от 10 до 100 кВт с дублирующими дизельными электростанциями (ДЭС) для удаленных поселков, мелких потребителей и др. для которых экономически не выгодно тянуть линии электропередач. Например, для 11 из 15 поселков Кызылординской области, лишенных в настоящее время централизованного электроснабжения, Институтом рекомендовано электроснабжения с помощью ВЭС единичной мощностью от 10 до 60 кВт с дублирующими ДЭС.

Солнце: основное направление использования энергии солнца – солнечные водонагреватели, опреснители воды и различные установки для интенсификации процессов сушки.

В общем, для развития использования возобновляемых источников энергии в Республике необходимо наладить производство не дорогих солнечных коллекторов, водонагревателей, сушилок, ветроагрегатов небольшой мощности, чтобы энергия ветра и солнца стала более доступной для Казахстана.

  • Следует преодолевать отставание в практическом освоении ресурсов возобновляемых источников энергии.
  • В свете государственных решений по улучшению жилищных условий граждан в стране, прежде всего в городских образованиях, наблюдается интенсивное наращивание жилищного фонда за счет сооружения новых жилых домов и общественных зданий и целых микрорайонов, а также массовое индивидуальное строительство в пригородных районах. И как следствие этого процесса, в городских поселения и пригородах возрастает потребность в электроэнергии, в надежном и качественном электроснабжении. В связи с этим возникает необходимость в оперативной корректировке соответствующих Схем электроснабжения территорий и населенных мест.



ТОО «Институт “Казсельэнергопроект”»

Республика Казахстан, 050050, г. Алматы, пр. Райымбека, 193.

Тел.: 8(327 2) 333-406. Факс: 333-553. E-mail: olga@sep.almaty.kz