Износ энергооборудования и электрических сетей России

трансформаторные и иные ПС, соединенные с линиями электропередачи, перечисленными выше, а также технологическое оборудование, расположенное на них, за исключением распределительных устройств электрических станций – субъектов ФОРЭМ, входящих в имущественный комплекс указанных станций;

комплекс оборудования и  производственно-технологических объектов, предназначенных для технического обслуживания и эксплуатации указанных объектов электросетевого хозяйства;

системы и средства управления указанными объектами электросетевого  хозяйства.

Электрические сети 500 кВ эксплуатируются во всех регионах страны и являются основными в ЕЭС России, выполняя системообразующие и межсистемные функции, выдачу мощности крупнейших электростанций (Балаковской АЭС, Сургутской ГРЭС, Саяно-Шушенской ГЭС и др.), электроснабжение крупных нагрузочных узлов сети 220 и 110 кВ и концентрированно расположенных потребителей нефтяной, газовой и металлургической промышленности (ПС БАЗ, Демьянская, Луговая, Липецкая и др.).

Общие показатели развития электрических сетей 500 кВ на начало 2004 г. характеризуются следующими показателями:

протяженность    – 38,6 тыс. км;

общая установленная мощность ПС – 98,5 млн. кВ·А

В период до 2010 г. в ЕЭС  России планируется ввести в работу ВЛ 500 кВ общей протяженностью около 6,5 тыс. км.

Электрические сети 750 кВ используются в ОЭС Северо-Запада и частично в западной части ОЭС Центра.

Электропередачи 750 кВ используются как системообразующие, для выдачи мощности крупных электростанций, в первую очередь АЭС рассматриваемых регионов, питания мощных нагрузочных узлов 500 и 330 кВ, а также для связи ЕЭС России с энергосистемами Украины и Белоруссии.

Общее развитие электрических  сетей 750 кВ на начало 2004 г. характеризуется следующими количественными показателями:

протяженность ВЛ, включая  ППТ     ±400 кВ

Волгоград – Донбасс     – 3,2 тыс. км;

количество ПС      – 5;

установленная мощность автотрансформаторов (AT) – 12,75 млн. кВА.

В 2004 г. введена в работу ВЛ 750 кВ Калининская АЭС - ПС Череповецкая (272 км) и ПС Череповецкая 750/500 кВ, 2 • 1251 MB А.

Электрическая сеть 1150 кВ России состоит из участков межсистемной электропередачи Сибирь – Казахстан – Урал, которые вводились в работу с середины 80-х годов. Основное назначение электропередачи было связано с передачей мощности и электроэнергии из Сибири и Казахстана в ОЭС Урала. С отделением энергосистемы Казахстана от ЕЭС России эту функцию электропередачи следует считать утраченной.

Общая протяженность ВЛ 1150 кВ по состоянию на начало 2004 г. составила 953 км. Действующие ПС 1150 кВ на территории России отсутствуют, сооруженные ВЛ эксплуатируются на напряжении 500 кВ. Строительство ВЛ 1150 кВ продолжается. Так, в последние годы закончено строительство ВЛ Итат – Барнаул (448 км). Перевод указанной электропередачи на номинальное напряжение будет осуществлен в более поздние сроки.

В период до 2010 г. планируется  начать строительство ВЛ 1150 кВ Барнаул – Омск протяженностью 735 км.

Высоковольтные сети полностью  принадлежали холдингу РАО «ЕЭС России». В России действует самая крупная  по размеру обслуживаемой территории электроэнергетическая система  мира, в электрические сети которой  подают электроэнергию 440 электростанций Холдинга РАО «ЕЭС России» (АО-электростанции и АО-энерго), ГК «Росэнергоатома» и других независимых от Холдинга РАО «ЕЭС России» производителей электроэнергии.

Трудности переходного периода  в развитии экономики страны сказались  на уровне спада промышленного потребления  электроэнергии и, как следствие, на резком сокращении объемов электросетевого  строительства всех напряжений. Так, среднегодовые вводы ВЛ 500, 220 и 110 кВ за последние 15 лет по России снизились в 3 раза.

 

3. Износ энергооборудования и электрических сетей России

Ухудшение технического состояния  электрических сетей является одной  из основных причин роста повреждаемости ВЛ и силового оборудования ПС. На начало 2001 г. протяженность ВЛ напряжением  ПО– 220 кВ со сроком эксплуатации 60 и более лет определена в размере порядка 9 тыс. км; из них около 70 % подлежит восстановительному ремонту.

Данные о состоянии  основных фондов электроэнергетики  противоречивы. Возрастная структура  ТЭС и ГЭС Холдинга РАО «ЕЭС России», показана на рис. 3.1. Значительная часть энергетического оборудования электростанций, особенно ГЭС, работает более 35 лет. К сроку службы в 30-35 лет подходят те фонды, которые были введены в эксплуатацию во второй половине 60-х годов, когда ежегодные  новые вводы достигали 8-10 ГВт. На протяжении последних 10 лет ежегодный  ввод мощностей электростанций Холдинга РАО «ЕЭС России» не превышает 1 ГВт.

На ПС напряжением 110–220 кВ со сроком службы более 50 лет требуют замены 8,5 млн.. кВА, из которых более половины подлежит восстановлению. Преодоление дефицита финансовых и материальных ресурсов для проведения реконструкции невозможно без привлечения крупномасштабных инвестиций. В этих условиях стратегия проведения работ по техперевооружению и реконструкции объектов электрических сетей должна учитывать финансовое положение РАО «ЕЭС России» и АО-энерго и строиться в ближайшие годы в направлении продления ресурса оборудования, применения восстановительных технологий. При замене оборудования на ПС рекомендуется ориентироваться на лучшие образцы оборудования, выпускаемого отечественными заводами. Использование оборудования производства иностранных фирм должно относиться к «приоритетным» объектам в случаях отсутствия аналогов в номенклатуре отечественных заводов.

Продление ресурса оборудования неминуемо скажется на увеличении объема работ по устранению физического  и морального износа объектов электрических  сетей в будущем.

Существует также проблема морального износа оборудования, в  особенности преодоление низкой эффективности сжигания природного газа, доля которого в структуре  сжигаемых на электростанциях топлив превышает 60%. Практически все сжигающие  природный газ энергетические установки, генерирующие электроэнергию или электроэнергию и тепло, построены по паротурбинному циклу, кпд7 которого при сжигании природного газа - 38-39% при производстве электроэнергии и 42-46% при совместном производстве электроэнергии и тепла. Применение при сжигании природного газа паротурбинной технологии для производства электроэнергии устарело и признается неэффективным во всех развитых странах. Дело в том, что парогазовый цикл при производстве только электроэнергии позволяет увеличить кпд до 53-55%, а при производстве электроэнергии и тепла можно довести кпд до 65-75%. Газотурбинная надстройка в котельных на газе также обеспечивает кпд порядка 75%.

Установленное на электросетевых объектах основное технологическое  оборудование разработано в основном в 70-е гг. ХХ века и имеет низкие по сравнению с современными техническими решениями показатели, требует периодического ремонтного обслуживания, возрастающего  по объемам с ростом возраста оборудования.

Износ основных фондов электросетевого  хозяйства ОАО РАО «ЕЭС России»  по состоянию на 31 декабря 2005 г. составил в среднем 40,5%, при этом подстанционного  оборудования – 63,4%, зданий и сооружений – 23,2%, высоковольтных линий – 36%.

 

Заключение

Рассмотрев развитие энергетики России, мы видим, что она на всем протяжении двигалась опережающими развитие промышленности темпами и  создавала энергетическую базу для  индустриализации общества.

Cейчас очень актуальна проблема энергетического кризиса, о ней еще говорили в прошлом веке. «Неизбежность глобального энергетического кризиса сейчас полностью осознана и поэтому энергетическая проблема для техники и науки стала проблемой № 1», - говорил П.Л. Капица, ученик великого Резерфорда , в 1975 году.

Россия располагает масштабным недоиспользуемым потенциалом энергосбережения, который по способности решать проблему обеспечения экономического роста  страны сопоставим с приростом производства всех первичных энергетических ресурсов. Энергоемкость российской экономики  существенно превышает в расчете  по паритету покупательной способности  аналогичный показатель в США, в  Японии и развитых странах Европейского Союза.

Нехватка энергии может  стать существенным фактором сдерживания  экономического роста страны. По оценке, до 2015 года темпы снижения энергоемкости  при отсутствии скоординированной  государственной политики по энергоэффективности могут резко замедлиться. Это может привести к еще более динамичному росту спроса на энергоресурсы внутри страны. Запасов нефти и газа в России достаточно, однако увеличение объемов добычи углеводородов и развитие транспортной инфраструктуры требуют значительных инвестиций.

Меры по снижению энергоемкости  за период 1998-2005 гг. оказались недостаточными для того, чтобы остановить динамичный рост спроса на энергию и мощность. Рост спроса на газ и на электроэнергию оказался выше предусмотренных «Энергетической  стратегией России» значений.

Существует два пути решения  возникшей проблемы:

• первый - крайне капиталоемкий путь наращивания добычи нефти и газа и строительства новых объектов электрогенерации;
• второй - существенно менее затратный, связанный с обеспечением экономического роста в стране за счет повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов.

Следует отметить, что на практике необходим симбиоз первого  и второго вариантов с несомненным  приоритетом энергоэффективности.

Даже если энергетического  кризиса удастся избежать, мир, рано или поздно, неизбежно столкнется с тем, что основные виды традиционного  топлива будут исчерпаны. Запасы нефти, газа, угля не бесконечны. Чем  больше мы используем эти виды энергетического  сырья, тем меньше их остается и тем  дороже с каждым днем они нам обходятся.

Несмотря на то, что количество разведанных запасов некоторых  энергетических ресурсов, например, нефти, возрастает, перед человечеством  уже сегодня встает задача освоения неисчерпаемых источников энергии. Необходимо начинать переход к другим источникам энергии, после чего человечество прочно встанет на путь создания неисчерпаемой  системы снабжения энергией.

Поскольку, еще можно выбирать между различными источниками энергии  решающее значение для выбора имеет  стоимость энергии. В отличие  от нефти сегодня в мире не существует каких-то единых цен на уголь. Его  стоимость колеблется в зависимости  от содержания тех или иных компонентов, возможности использования для  определенных целей, условий транспортировки  и т.д.

Что касается ядерной энергии, то здесь ситуация парадоксальна. Можно  утверждать, что атомная энергетика возникла слишком рано и одновременно слишком поздно.

Если мы говорим "рано", то это означает, что ее использование  еще не стало насущно необходимым, так как сегодня и в ближайшие  десятилетия еще есть возможность  пользоваться нефтью и газом. Во втором случае речь идет о том, что использование  возможностей атомной энергетики не внесло существенного вклада в энергетику. До настоящего времени работы по управляемому термоядерному синтезу не вышли  из экспериментальной стадии. Когда  руководителя английской термоядерной программы лауреата Нобелевской  премии Джона Кокрофта спросили, когда термоядерный синтез даст промышленный ток, Кокрофт ответил: "Через 20 лет". Это же вопрос ему задали через 7 лет. Ответ был прежним: "Через 20 лет". Журналисты не преминули припомнить Кокрофту его слова семилетней давности, но невозмутимы англичанин отрезал: "Вы видите, я не меняю своей точки зрения". Поэтому на этот вид безграничных энергетических ресурсов пока рассчитывать не приходится.

Россия до недавнего времени  по целому ряду причин, прежде всего  из-за огромных запасов традиционного  энергетического сырья, вопросам развития использования возобновляемых источников энергии в энергетической политике России уделялось сравнительно мало внимания. В последние годы ситуация стала заметно меняться. Необходимость  борьбы за лучшую экологию, новые возможности  повышения качества жизни людей, участие в мировом развитии прогрессивных  технологий, стремление повысить энергоэффективность экономического развития, логика международного сотрудничества – эти и другие соображения способствовали активизации национальных усилий по созданию более зеленой энергетики, движению к низкоуглеродной экономике.

Объем технически доступных  ресурсов возобновляемых источников энергии (ВЭИ) в Российской Федерации составляет не менее 24 млрд. тонн условного топлива. Доля электроэнергии, вырабатываемой в России с использованием возобновляемых источников, в 2008 году составила около 1% без учета ГЭС мощностью свыше 25 МВт, а с учетом последних –  свыше 17%. Удельный вес  производства тепловой энергии, полученной на базе ВИЭ, был около 3%, или около 2000 млн. Гкал.

Например земля каждый день получает от Солнца в тысячу раз  больше энергии, чем ее вырабатывается всеми электростанциями мира. Задача здесь состоит в том, чтобы  научиться практически, использовать хотя бы ее небольшое количество. Нельзя утверждать, что широкомасштабное использование  солнечной энергии не будет иметь  никаких последствий для окружающей среды, но все же они будут несравненно  меньшими, чем в традиционной энергетике.

В администрировании энергосистем в последнее время принято  говорить о так называемом плане  «ГОЭЛРО-2». Он представляет собой ликвидацию РАО «ЕЭС России» в 2008 году и создание на его базе нескольких генерирующих компаний (оптовых генерирующих компаний и территориальных генерирующих компаний). До 2020 года генерирующие компании должны осуществить размещение новых (или замену старых) энергетических мощностей на территории Российской Федерации. Осуществляют работу по реализации плана «ГОЭЛРО-2» инжиниринговые компании. Предполагается, что это даст толчок к дальнейшему развитию энергетики России.