На снимке  С. Красильникова (ТАСС) офисное здание на Китайгородском проезде,  7, где размещалась штаб-квартира Министерства энергетики и электрификации СССР 

Все права на снимок принадлежат его владельцам

Сюткин Борис Дмитриевич

Syutkin Boris Dmitrievich

     Содержание обобщающего доклада:

     1.  Предисловие.

     2.  Введение.

     3   Общая часть.

     4.  Основные особенности энергетики.

     5. Организация параллельной работы электростанций.

     6.  Оптимизация режимов работы ЕЭС России.

     7.  Создание и развитие ЕЭС России.

     8.  Оценка состояния ЕЭС России.

     9.  Технико-экономические показатели и пути их совершенствования.

     10. Основные положения развития мировой энергетики.

     11. Основные мероприятия по совершенствованию структуры управления ЕЭС России.

     12. Основные положения по организации надежной и   экономичной работы ЕЭС России.

     13. Основные положения надежности в энергетике.

     13.1. Основные положения Концепции обеспечения надежности в электроэнергетике (по докладу комиссии Мосэнерго).

     14. Основные модели управления и принципы обеспечения надежности и экономичности в электроэнергетике.

     15. Вопросы повышения квалификации работников ЕЭС России.

     16. Сопоставление характеристик рыночной экономики и характеристик энергоснабжения в условиях ЕЭС России.

     17. Развитие малой энергетики – важнейший этап развития ЕЭС России.

     17.1 Выбор и размещение ГТУ для покрытия пиковых нагрузок.

     18. Комплекс программ по расчету технико-экономических показателей ЕЭС России.

    1. Предисловие

     В Федеральном законе «Об электроэнергетике» дано следующее определение Единой энергетической системы России: «Единая энергетическая система России - совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства электрической энергии (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно - диспетчерского управления в электроэнергетике».

     Из этого определения следует, что ЕЭС России представляет самостоятельный технологический комплекс, осуществляющий производство, передачу и поставку потребителям электрической энергии в масштабе страны и как объект электроэнергетики подлежит техническому регулированию.

     В настоящее время в составе отраслевых нормативных документов в области электроэнергетики нет специального подраздела по документам, регламентирующим технологические и правовые нормы функционирования и развития Единой энергетической системы России как единого технологического комплекса.

     В существовавшей ранее государственной системе электроэнергетики организационно-хозяйственной функции деятельности ЕЭС (финансы, инвестиции, перспективное планирование, проектирование, топливно- энергетические балансы, НИОКР, материально - техническое снабжение, топливоснабжение и др. функции) регламентировались и осуществлялись соответствующими структурными подразделениями Минэнерго СССР.    Оперативно-диспетчерское управление ЕЭС осуществлялось ЦДУ ЕЭС в соответствии с основополагающими требованиями ПТЭ и нормативными документами, разработанными ЦДУ ЕЭС.

     С 1989 года в ЕЭС действовал оптовый рынок электроэнергии и мощности, с использованием Модели II- «Единый покупатель» с блоком оптимизации режимов по критерию минимума затрат на топливо с учетом потерь в сетях.

     Разработанная и внедренная в ЕЭС России Модель соответствовала рыночным отношениям и обеспечивала «совершенную конкуренцию» производителей с учетом потерь в сетях.

     Модель может работать в условиях дефицита мощности, системы утверждения тарифов, но исключает возможность отдельным производителям получать «сверхприбыль».

     После акционирования и приватизации электроэнергетики обязанности по обеспечению функционирования и развития ЕЭС были возложены на образованное  акционерное общество РАО «ЕЭС России». В уставе Общества были записаны конкретные функции, выполняемые им в целях обеспечения функционирования и развития ЕЭС:

     • управление ЕЭС;

     • оказание услуг по организации функционирования и развитию ЕЭС и иных услуг, предоставляемых на федеральном (общероссийском) оптовом рынке электрической энергии (мощности);

     • производство, передача, распределение и реализация электрической и тепловой энергии;

     • эксплуатация электростанций, линий электропередачи и подстанций ЕЭС;

     • разработка долгосрочных прогнозов, перспективных и текущих планов экономического, социального и технологического развития электроэнергетического комплекса, целевых комплексных научно- технических, экономических и социальных программ; разработка плановых и перспективных балансов электрической энергии и мощности;

     • обеспечение реализации утверждаемых Правительством Российской Федерации программ реформирования электроэнергетического комплекса;

     • реализация единой стратегии в области инвестиций и привлечения капитала для решения общесистемных задач развития ЕЭС; формирование текущих и перспективных топливных балансов, организация и контроль за топливообеспечением и топливоиспользованием в рамках ЕЭС;

     • проектирование, строительство, расширение, реконструкция, техническое перевооружение и ремонт объектов ЕЭС; проведение научно-исследовательских работ и опытно- конструкторских разработок в области технологии, техники, экологии, экономики энергетики и энергостроительства;

     • взаимодействие с международными финансовыми и экономическими организациями; осуществление торгово-экономического и научно- технического сотрудничества с иностранными государственными и негосударственными организациями;

     • проведение технического контроля за состоянием оборудования, зданий, сооружений электростанций и сетей, независимо от их форм собственности и отраслевой принадлежности; проведение энергосберегающей политики и внедрение нетрадиционных возобновляемых источников энергии; обеспечение экологической безопасности энергетических объектов ЕЭС;

     • организация и проведение работы с кадрами, включая подготовку и переподготовку, проверку знаний персоналом правил технической эксплуатации, правил пожарной безопасности и техники безопасности и других инструкций, в соответствии с действующими нормативными документами на предприятиях ЕЭС и изолированных энергосистем; развитие средств связи и оказание услуг средств связи, в том числе оптико-волоконных и спутниковых систем; издательская и полиграфическая деятельность;

     2. Введение

      Создание и развитие ЕЭС является важнейшим достижением России, позволяющим обеспечить эффективное развитие экономики, нанотехнологий и создание комфортных условий для всего населения России и стран СНГ.

     Обеспечение надежной и устойчивой работы ЕЭС России с минимальными затратами является сложной научно-технической и инженерной задачей и требует привлечения для работы в ЕЭС России высококвалифицированных специалистов энергетиков.

     Исходя из технологических особенностей энергетики:

     - электроэнергия не складируется;

     - потребитель, получающий электроэнергию из сети энергосистем (энергоснабжающих организаций), не знает электростанцию производителя электроэнергии;

     - обеспечение надежной и экономичной работы может быть обеспечено только за счет организации параллельной работы и создания энергосистем и энергообъединений;

     - организация параллельной работы требует создания независимого диспетчерского управления, которое обеспечивает ведение экономичных режимов, за счет оптимизации режимов по минимуму затрат на топливо с учетом потерь в сетях, что обеспечивает «совершенную конкуренцию» производителей;

     - создание необходимых резервов мощности (по данным развитых стран от 30% до 60% от установленной мощности);

     - длительность инвестиционного цикла – для ТЭС 3-5 лет и ГЭС 12-15 лет требует заключения долгосрочных договоров на 25-30 лет на объем 90-95% от уровня потребления;

     - строгое соблюдение правил, установленных законодательно государством;

     - структура генерирующей мощности в ЕЭС России (на начало 2012 г.)  ГЭС – 20,4%, АЭС – 11,2%  и ТЭС  (без учета ГТУ и ПГУ) всего – 60,6 %, в том числе ТЭЦ – 30,7%.

     «Совершенную конкуренцию» при параллельной работе электростанций можно обеспечить только за счет оптимизации режимов работы энергообъединения по критерию минимума затрат на топливо с учетом потерь в сетях, на базе использования технических характеристик оборудования.

     Попытки организовать конкуренцию по заявленным тарифам всегда приводят к убыткам в объединение и противоречат принципам и задачам функционирования ЕЭС России.

     Возможность применения свободного ценообразования в ЕЭС России по Закону РФ «Об электроэнергетике» имеет существенные ограничения:

     • при недостаточности резервов;

     • наличия ограничений потребителей;

     • возможности организации «совершенной конкуренции».

     Не могут участвовать в конкуренции ТЭЦ, ГЭС, АЭС, а также низкоэкономичные ТЭС (топливная составляющая не должна быть выше 10% самой экономичной ТЭС в ОЭС).

     В Германии ушло 7 лет на замену низкоэкономичного оборудования ТЭС, для проведения реструктуризации энергетики.

     Разработка и внедрение системы управления, параллельно работающих электростанций в энергообъединениях, является весьма сложной задачей с учетом технологических особенностей энергетики.

     В развитых странах собственниками в энергетике являются как государственные (федеральные) и муниципальные, так и другие организации, а также частные лица.

     Однако, независимо от форм собственности, решающая роль в развитии и функционировании энергетики принадлежит государству.

     Государство отвечает за надежное и экономичное развитие энергетики и соблюдение интересов энергетиков и потребителей, а, следовательно, и формы управления энергетикой.

     Есть страны, в которых найдено оптимальное решение по Модели управления и развития энергетики.

     Например, Франция занимает передовые позиции во всем мире, где энергетика является государственной собственностью и Япония, в которой государству принадлежит менее 20% отрасли.

     Многие страны ведут поиск оптимального решения методом проб и ошибок, в том числе Англия, США, Россия и др. Так, Англия, в течение последних 20 лет после приватизации, вносила существенные изменения в ранее принятые решения по организации управления отраслью и вернулась к вертикально-интегрированным энергоснабжающим организациям. Более того, после крупных системных аварий в США признали, что структура вертикально-интегрированных компаний, при наличии системообразующей сети, наиболее целесообразна и необходима замена «системного оператора» на диспетчерское управление.

     П. Джоскоу и Р. Шмалензи в работе «Рынок электроэнергии» считают, что замена командно-административной системы на контрактную технически  возможна, однако авторы считают, что оформление контрактных условий, а именно, заключение соглашений и тяжбы настолько дороги, что эти «операционные издержки» не окупятся эффектом конкуренции. 

     Исследования лауреата Нобелевской премии по экономике Джозефа Стиглица показали, что внедрение рыночных механизмов в естественные монополии с инфраструктурными сетями (железнодорожный и трубопроводный транспорт, электроэнергетика) неэффективно и развитие таких монополий давало положительный результат только при определяющей роли государства в таких отраслях экономики.

     Это заключение в полной мере относится к электроэнергетике России, которая является классической естественной монополией, в силу распределения генерирующих мощностей и систем коммуникаций на огромной территории страны.

     Принятые решения по реструктуризации ЕЭС России не обеспечивают решения поставленных задач, необходимо внести существенные изменения в принятую Модель управления ЕЭС России.

     Таким образом, идеология рыночных преобразований в электроэнергетике России противоречит основам экономической теории и предусматривает нарушение технологии работы отрасли, поскольку введение конкуренции предполагает снижение стоимости электроэнергии, за счет сокращения издержек в технологии отрасли. 

     Выяснять причины сложившегося положения и выявлять виновных, в создавшемся положении в ЕЭС России малопродуктивно.

     Нужны конкретные мероприятия для изменения сложившегося состояния, по аналогии с США и Англии, которые были приняты после неудач и крупных системных аварий, произошедших из-за внедрения схем реструктуризации.

     3. Общая часть

     Энергетика - базовая государственно-образующая отрасль страны и от четкой организации ее функционирования зависит экономическая и политическая безопасность России.

     Основой энергетики России является Единая энергосистема России (ЕЭС России), которая представляет собой постоянно развивающийся высокоавтоматизированный комплекс электрических станций и сетей, объединенных параллельной работой, общим режимом и единым централизованным диспетчерским управлением.

     ЕЭС России создавалась как единый объект управления с системообразующей сетью напряжением 220-1150 кВ от Владивостока до Смоленска и от Кольского полуострова до Северного Кавказа. ЕЭС

России является уникальным энергообъединением по мощности и протяженности, не имеющим аналогов во всем мире.

     Переход к этой высшей форме организации электроэнергетического хозяйства создает возможность наиболее рационального использования энергетических ресурсов и повышения экономичности народного хозяйства и уровня жизни населения страны.

     За счет разновременности максимумов нагрузки снижается совмещенный максимум, уменьшается величина резерва и, следовательно, снижается потребность в генерирующей мощности более 10 млн. кВт, а оптимизация режимов ЕЭС России снижает расход топлива в целом по ЕЭС.

     ЕЭС России является наивысшим достижением в мировой энергетике благодаря надежной и устойчивой работе ЕЭС. В ЕЭС России (СССР) не было крупных аварий, имевших место в США и Западной Европе.

     Важнейшим вопросом эффективности работы ЕЭС являются определяющие факторы - надежность и экономичность энергоснабжения.

     Эти вопросы очень сложные, так как зависят от многих факторов и внешних причин.

     Необоснованное повышение тарифов на поставку электроэнергии потребителям увеличивает рентабельность производства, но повышает уровень цен на производимые товары и снижает их рентабельность. Вследствие этого, во всем мире регулирующим агентствам предписывается устанавливать справедливые и объективные цены для соблюдения баланса интересов потребителей и производителей.

Этот баланс интересов предусмотрен в Конституции России и Законах РФ «Об электроэнергетике» и «О защите конкуренции».

     Следует отметить, что регулирование частоты в бывшем ЕЭС СССР выполняет ЕЭС России, в том числе обеспечивает поддержание резервов в ЕЭС, не получая компенсации затрат за выполнение указанных работ.

     Подавляющее большинство электростанций страны работает в составе Единой энергетической  системы России  и изолированных энергосистем.

     Выработка электрической энергии электростанциями ЕЭС составляет более 95 % от общей выработки по России, выработка электростанциями изолированных энергосистем -1,6%.

     Таким образом, практически вся выработка электроэнергии сосредоточена в энергетических системах и, соответственно, большинство потребителей снабжаются электрической энергией от централизованных энергосистем.

     Работа электрических станций и электросетевых организаций в составе энергетических систем имеет свои  особенности, которые необходимо учитывать в процессе функционирования этих объектов электроэнергетики.

Это касается как чисто технических требований, выдвигаемых условиями параллельной работы электростанций в составе энергосистемы, в том числе физическими процессами, связанными с функционированием энергосистем, так и организационных особенностей управления энергосистемами.

     По этим причинам работники инженерно-технического, планово-экономического, управленческого и, особенно, оперативно–диспетчерского звеньев объектов и субъектов электроэнергетики должны быть знакомы с принципами функционирования энергосистемы как единого производственно-технического комплекса.

     В частности, при разработке балансов электрической энергии и мощности необходимо четко представлять особенности работы каждого типа электрических станций в составе энергосистемы, с точки зрения возможностей их участия в покрытии годового, сезонного и суточных графиков нагрузки энергосистемы, особенности работы гидроэнергетических каскадов. 

     Организация процесса регулирования частоты и мощности энергосистемы требует знания маневренных возможностей электрических станций различных типов и систем регулирования котельных агрегатов, ядерных реакторов, паровых, газовых и гидравлических турбин и их характеристик. Осуществление процесса регулирования напряжения в энергосистеме предполагает знание принципов и устройств компенсации зарядной мощности линий электропередачи, их регулировочных возможностей, схем регулирования напряжения силовых трансформаторов, систем возбуждения синхронных генераторов, влияния различных групп потребителей на баланс реактивной мощности энергосистемы.

     Специалисты сетевого комплекса должны иметь представление о принципах формирования электрической сети энергосистемы (магистральная системообразующая сеть, схемы выдачи мощности электростанций, схемы электроснабжения крупных промышленных узлов и предприятий, схемы электроснабжения крупных городов), режимах работы электрических сетей (расчеты и управление потокораспределением, неполнофазные режимы работы линий и трансформаторов, расчеты и управление потерями).

     В большей степени важно знание принципов и особенностей работы энергосистемы для  специалистов служб электрических  и энергетических режимов и служб релейной защиты и автоматики субъектов и объектов электроэнергетики и органов оперативно - диспетчерского управления. Данная категория специалистов должна иметь четкие представления о переходных процессах в электроэнергетических системах, в том числе о статической и динамической устойчивости, принципах расчета величин токов короткого замыкания, мероприятиях по их ограничению, режимах заземления нейтрали в трехфазных системах, особенностях режима работы электропередач сверхвысокого напряжения, принципах защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

     Профессиональная подготовка инженеров-энергетиков в соответствии с общероссийским классификатором специальностей по образованию ведется в стране примерно по 30 специальностям, из  них только две специальности «Электроэнергетические системы и сети» (140205) и «Электрические станции, сети и системы» (140206) получают в процессе обучения достаточно обширные знания по функционированию энергетических систем в целом. По остальным специальностям (а особенно управленческого и экономического профилей) вопросы работы энергосистем освещаются весьма конспективно.

     По уровню развития энергетики Россия соответствует Франции и Японии, при значительном отличии собственников: Франция – госсектор, Япония – частная собственность 80% и государственная 20%.

Опыт этих стран необходимо использовать при совершенствовании системы управления энергетикой.

     К сожалению, за период перестройки энергетики России, сильно изменился коллектив энергетиков ЕЭС России – при увеличении общей численности на 450 тыс. человек, количество специалистов-энергетиков значительно сократилось.

     4. Основные особенности энергетики 

     Электроэнергия в силу своей универсальности и способности к превращению в другие виды энергии находит широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, у сельхозпотребителей и населения.

Благодаря своим особенностям, электроэнергия является не только удобной, но и жизненно необходимой услугой для жителей и экономики государства. Электроэнергия легко трансформируется в другие виды энергии, может транспортироваться на дальние расстояния, но не может быть товаром, так как не складируется и покупатель не знает производителя.

     Таким образом, электроэнергия, а также рабочая мощность для электростанций и потребляемая мощность для потребителей, являются предметами,  востребованными для удовлетворения человеческих потребностей и купли и продажи, то есть, являются товарной продукцией.

     Электроэнергетика, или точнее ее опережающее развитие, равно как и отставание в ее развитии, определяет уровень качества жизни населения страны, и, следовательно, уровень экономического потенциала государства.

     Существенное влияние на структуру управления и показатели работы ЕЭС России оказывают технологические особенности электроэнергии:

     В настоящей работе сделана попытка дать ответ на все особенности энергетики, которые требуют особого подхода в организации функционирования и развития ЕЭС России, как основы энергоснабжения потребителей.

     1. Электроэнергия не товар, так как не соответствует основным факторам, определяющим товар. 

     - не складируется;

     - потребитель в ЕЭС России не знает конкретного производителя электроэнергии (электростанцию).

     Вследствие этого на электроэнергию устанавливается тариф (на товар – цена).

     2. Для обеспечения надежного и экономичного электроснабжения необходима параллельная работа электростанций в энергосистемах, ОЭС и ЕЭС России.

     Параллельная работа требует:

     2.1. Жесткой диспетчерской дисциплины и готовность всех объектов ЕЭС России к надежной и экономичной работе по диспетчерскому графику. Это обеспечивается выдачей Государственных лицензий всем объектам на право параллельной работы.

     2.2. Выполнение большого количества технических и организационных мероприятий, для обеспечения синхронизации и устойчивой параллельной работы электростанций и ЕЭС России.

     2.3. Создания необходимого резерва мощности для проведения плановых и аварийных ремонтов, а также покрытия неплановых отклонений нагрузки (потребления).

     2.4. Обеспечения наивыгоднейшего распределения нагрузки между энергоблоками и электростанциями, за счет оптимизации режимов работы по минимуму затрат на топливо с учетом потерь электроэнергии в сетях.

     3. Объем генерации при параллельной работе должен постоянно соответствовать уровню спроса. При появлении небаланса, между потреблением и генерацией возникает отклонение частоты тока и создается аварийная ситуация. Для предотвращения аварий необходима противоаварийная  и системная автоматика.

     4. Электроэнергия, по физике процесса, является магнитным полем, которое возникает в генераторе при присоединении к нему потребителя, и, следовательно, генерация, транспорт и потребление являются единым процессом и технологически разделить невозможно.

     Генерация не может работать без потребителя, а потребитель не может получать электроэнергию без генератора. 

     Электрическая мощность в энергетике характеризует мощность потока электроэнергии, а установленная мощность электростанций характеризует возможность производить электроэнергию. 

     Следовательно, установленная мощность электростанции не может являться товаром или товарной продукцией и не может продаваться на рынке электроэнергии. Продажа установленной мощности на оптовом рынке ЕЭС России, в том числе на перспективу, является торговлей «воздухом» или  «дырками от бубликов».

     Мощность и электроэнергия это две «стороны одной медали» - электроэнергия  и мощность могут продаваться на оптовый рынок (поставляться) только совместно, по единому тарифу на электроэнергию или двухставочному тарифу - рабочая мощность электростанций и электроэнергия, а для потребителя - потребляемая мощность и электроэнергия.

     Никакой конкуренции по установленной мощности при эксплуатации быть не может. 

     Основой для определения рабочей мощности (в том числе нагрузки и резервы) является баланс мощности на каждый период.

     При возникновении избыточного резерва наименее экономичное оборудование, исходя из расчета оптимального режима, выводится в резерв или в консервацию, а устаревшее – в демонтаж.

     В послевоенные годы, для восстановления экономики во Франции, были приняты документы, для обеспечения опережающих темпов развития энергетики при минимальных тарифах, для возможности наполнения бюджета государства, за счет использования электроэнергетики при производстве товаров.

     Опережающими темпами развивается энергетика всех стран мира и особенно интенсивно в Китае, США и Индии. 

     В России принято решение развивать экономику и после этого приступить к развитию энергетики.

     Вследствие этого в ряде стран энергетика является государственной, а при наличии частного капитала, государство устанавливает порядок функционирования отрасли, в том числе рынка электроэнергии и мощности, определяет развитие, надежность электроснабжения и уровень тарифов на всей территории страны.

     Наилучших успехов в развитии энергетики достигли страны, где энергетика находится в госсобственности. 

     Так, Франция не только обеспечивает свои нужды, но и поставляет на экспорт более 10% произведенной электроэнергии. Это единственная страна, которая освоила ежедневную разгрузку АЭС, а при утверждении тарифов на электроэнергию обеспечивает не только экономические и финансовые интересы энергетики, но и политические интересы Франции, обеспечивает интенсивное развитие отдельных промышленных предприятий, имеющих большое государственное значение для развития экономики страны, за счет применения льготных тарифов. Это вызывало возражения бизнеса, но решение правительства бизнес принял к неуклонному исполнению.

     В Японии, где в энергетике более 80% принадлежит частному капиталу (всего одна компания государственная) государство определят места расположения новых электростанций, их мощность и проводит тендер. При отказе частного сектора энергетический объект сооружает государственная компания. Все энергокомпании в Японии вертикально-интегрированные и посредничество в электроэнергетике запрещено законом. Дефицит и избыток в отдельных энергоснабжающих компаниях компенсируется госкомпанией. Государство в Японии жестко регулирует тарифы, исходя из условия, что максимальный диапазон отклонения тарифов по всей стране не более 12%. Энергокомпаниям разрешается самостоятельно, без разрешения госорганов, только понижать тарифы для потребителей.

     В США Федеральная энергетическая регулировочная комиссия (FERG - Federal Energy Regulatory Commission) , являясь независимым агентством, осуществляет  регулирование и мониторинг в ценовой политике, в том числе за счет регулирования поставок и оптовой продажи электроэнергии, нефти, природного газа между штатами, обеспечивает мониторинг рынка энергоносителей, соблюдение требований надежности, других нормативных требований  путем гражданско-правовых санкций и других средств, осуществляет контроль за слиянием и поглощением в электроэнергетических компаниях, за экологией, гидроэнергетикой и другие вопросы. 

     Для обеспечения Федеральных нужд (по данным В.А. Семенова), в США организован Федеральный сектор, который поставляет для Федеральных нужд  электроэнергию по тарифам значительно ниже среднего уровня по США. 

     Во всех развитых странах мира, независимо от форм собственности в энергетике, государство контролирует уровень тарифов, для обеспечения равных условий для производителей и покупателей.

     Необоснованное повышение тарифов создает сверхприбыль у производителя и посредников и наносит ущерб не только покупателю, но и государству, за счет снижения налогов.

     Существует мнение экономистов, что повышение тарифов у потребителя снижает возможность выпуска в стране ликвидной конкурентной продукции, вследствие чего в стране имеющей собственные топливные ресурсы, тарифы должны быть ниже мировых пропорционально соотношению производительности труда в данном государстве и во всем мире.

     Вследствие особенностей энергетики, принципы управления и организации ведения оптимальных режимов в энергообъединениях не зависят от форм собственности и практически строятся на единых принципах.

     Примером может служить Франция, где 100% в энергетике принадлежит государству (признанный лидер в мировой энергетике) и Япония, где государству принадлежит менее 20% собственности энергетики.

     При организации параллельной работы электростанций имеются три основных фактора, определяющих функционирование энергосистемы (энергокомпании) и энергообъединений:

     - обеспечение готовности электростанций и сетевых объектов к надежной и экономичной работе оборудования, с максимальной нагрузкой по заданному диспетчерскому графику (независимо от форм собственности);

     - оперативно-диспетчерское управление работой всех субъектов энергообъединения (государственное);

     - обеспечение функционирования оптового рынка электроэнергии и мощности на бесприбыльной основе на базе оптимизации режимов работы.

     В период работы ЕЭС СССР задачу готовности энергообъектов в России решали главные Эксплуатационные управления Минэнерго СССР, а оперативно-диспетчерское управление осуществлялось ЦДУ ЕЭС СССР и территориальными ОДУ, которые подчинялись только министру и первому замминистра по эксплуатации.

     Четкое распределение обязанностей и ответственности было вызвано разными интересами и оценкой результатов их деятельности, а именно:

     - ЦДУ – отвечало за надежное и экономичное обеспечение всех потребителей электроэнергией и теплом и эффективное развитие ЕЭС России – государственная задача;

     - собственники (эксплуатационники), за получение экономического эффекта (дохода) от функционирования собственных электростанций и энергосистем, за счет улучшения технико-экономических показателей и технического состояния оборудования.

     Четкое исполнение распределения функций отслеживало руководство Минэнерго СССР.

     При появлении в энергетике частных собственников, во всем мире (в том числе, в Казахстане), каждому субъекту (электростанции) государство выдает лицензию на право параллельной работы, где четко оговаривается ответственность собственника за готовность объекта к экономичной работе с максимальной нагрузкой, выполнение диспетчерского графика нагрузок и ответственности за их исполнение (штрафные санкции до лишения лицензии).

     К сожалению, в ЕЭС России распродажа электростанций происходила без оформления лицензий, вследствие чего собственники не несут ответственность за надежность и готовность, повышение рабочей мощности и ввода новых мощностей, в нарушение Закона РФ «Об электроэнергетике», и заинтересованы в дефиците мощности и увеличении тарифов.. 

     Принятая система маржинальных тарифов, позволяет получать оплату за электроэнергию практически по двойному тарифу, независимо от результатов работы.

     При сложившейся системе производители электроэнергии в ЕЭС России не несут ответственности и заинтересованы в дефиците мощности, для повышения тарифов у потребителей и получения повышенной прибыли.

     Благодаря этому, развитие энергетики в большинстве стран происходит путем создания вертикально-интегрированных энергоснабжающих компаний (энергосистем), которые исключают возможность появления посредников между производителями и потребителями электроэнергии.

     5. Организация параллельной работы электростанций

     На этапе создания ЕЭС России было ясно, что увеличение единичной мощности турбин турбогенераторов снижает затраты на сооружение электростанций и эксплуатацию, а для обеспечения необходимой надежности электроснабжения необходимо устанавливать на каждой электростанции резервный генератор.

     Для снижения затрат на резервные агрегаты, электростанции стали объединять на параллельную работу, которая позволила получать повышение экономичности электроснабжения, за счет снижения затрат на резерв, а также за счет наивыгоднейшего распределения электрических нагрузок, которое получило название «оптимизация энергетических режимов». 

     Дальнейшее развитие энергетики происходило путем создания на обслуживаемой территории энергоснабжающих компаний (энергосистем), в которые входили электростанции, электрические сети и система электроснабжения.

     Созданные энергоснабжающие компании (энергосистемы) объединялись в энергообъединения (ОЭС), которые объединялись в ЕЭС России. 

     1. Формировалось ЕЭС по плану ГОЭЛРО, путем сооружения ГРЭС (государственные районные электростанции), с созданием системообразующей сети ЕЭС, энергообъединений (ОЭС) и энергосистем (ЭС).

     2. Возникла экономическая и техническая целесообразность сооружения мощных ГЭС на Волге и в Сибири, мощных ГРЭС на местах месторождений топлива и мощных АЭС.

     3. Создание системообразующей сети ЕЭС России напряжением до 1150 кВ с размещением п/ст в центрах нагрузки.

     Это позволило получать дешевую электроэнергию на ГЭС, АЭС и ГРЭС для интенсивного развития ЕЭС России на принципах самоокупаемости (при тарифах 2 и 4 коп/кВтч).

     ЕЭС России является уникальным энергообъединением, где эффект только от разновременности максимумов потребления составляет более 10 млн. кВт. Вследствие этого электроснабжение потребителей в ЕЭС России осуществляется от районных п/ст и высоковольтных электрических сетей и потребители не знают конкретную электростанцию, электроэнергию которой они потребляют (кроме случаев получения электроэнергии непосредственно с шин электростанции).

     Энергетика в других странах развивалась другим путем – сооружались электростанции, от которых осуществлялось электроснабжение близлежащих потребителей. В дальнейшем эти электростанции соединялись ЛЭП на параллельную работу. Поэтому  потребители не знают своих производителей (электростанции).

     Вследствие этого в ЕЭС России не может быть прямых договоров между электростанцией и потребителями, а также не может быть конкуренции на розничном рынке.

     6. Оптимизация режимов работы ЕЭС России

     При параллельной работе возникают экономические противоречия между электростанциями – каждая электростанция, независимо от своих экономических показателей, заинтересована в увеличении загрузки для улучшения своих экономических показателей.

     Вследствие этого возникает необходимость создания диспетчерского управления, для обеспечения наивыгоднейшего распределения электрических нагрузок – оптимизации режимов работы параллельно работающих генераторов.

     Это потребовало четкого распределения функций, обязанностей и ответственности:

     -независимое центральное диспетчерское управление и объединенное диспетчерское управление (ЦДУ ЕЭС России и ОДУ) отвечают за оптимизацию режимов (экономичность работы), автоматическое регулирование частоты и напряжения, надежность работы и перспективу развития энергообъединения.

     - электростанции и сетевые предприятия отвечают за готовность к работе по диспетчерскому графику с максимальной нагрузкой (ремонт, подготовка персонала, обеспечение топливом и т.п.).

     - инвестор отвечает за своевременный ввод субъекта ЕЭС России, качество выполненных работ и уровень инвестиций (удельные капвложения).

     Таким  образом, все объекты ЕЭС России, независимо от форм собственности, должны иметь государственные лицензии (на параллельную работу, транспорт, электроснабжение и диспетчерское управление).

     Оптимизация параллельной работы позволяет повысить надежность электроснабжения и экономичность работы электростанций в целом по ЕЭС России и ОЭС. Важнейшим фактором при организации параллельной работы является наивыгоднейшее распределение электрических нагрузок между параллельно работающими генераторами.

     Оптимизация энергетических режимов в ЕЭС России производиться по минимуму затрат на топливо с учетом потерь в сетях, что обеспечивает «совершенную конкуренцию» между электростанциями с учетом сетевых ограничений, при обеспечении всех потребителей электроэнергией, в соответствии с заключенными договорами.

     Только оптимизация режимов может обеспечить «совершенную конкуренцию», поскольку  конкуренция по тарифам приводит к увеличению затрат, к убыткам отдельных субъектов и не может обеспечить «совершенную конкуренцию».

     Широкое развитие работы по оптимизации режимов получили при развитии энергосистем и объединенных энергосистем, когда на повестку дня встали вопросы оптимальной загрузки, не только агрегатов станций, но и распределения нагрузки между отдельными электростанциями, энергосистемами и ОЭС, с учетом ряда факторов и целого ряда ограничений, для достижения максимальной экономии топлива и снижения потерь в сетях.

     В Советском Союзе сложился ряд школ оптимизации, отличающихся друг от друга либо креном в одно из направлений оптимизации, либо различными подходами к решению задач оптимизации.

     Наибольшее применение в практике работы энергосистем в то время нашли работы ВНИИЭ-ВЦГТУ под руководством Горнштейна и Цветкова, в которых применялся метод декомпозиции задач и уровней иерархии.

     Работы под руководством Горнштейна вплотную подошли к реализации современных рыночных принципов управления. В состав разработанных под его руководством комплексов программ входили:

- оптимизация внутристанционных режимов и построения эквивалентных характеристик тепловых станций различного типа;

     - оптимизация режимов электрических сетей и построения эквивалентных характеристик электрических сетей;

     - краткосрочная оптимизация режима энергосистемы по активной мощности и построение эквивалентных характеристик энергосистем;

     - краткосрочная оптимизация режима объединенных энергосистем по активной мощности;

     - планирование режимов и определения плана выработок и перетоков активной мощности в годовом, квартальном и месячном разрезе для энергосистем и объединений;

     - анализ прошедшего режима по активной мощности в суточном и месячном разрезе для энергосистем и их объединений;

     - расчет оптимальных (с точки зрения энергосистемы) многозонных тарифов на продажу и покупку энергии и активной мощности;

     - определения взаимных платежей между энергосистемами за продажу/покупку электроэнергии и мощности.

     К этим комплексам примыкали комплексы долгосрочных программ оптимизации режимов водно-энергетических ресурсов, разработанных под руководством Цветкова.

     Успешно вопросы оптимизации энергетических и электрических режимов решались на Украине под руководством Цукерника, а на Урале и Мосэнерго широко развивались работы по оптимизации внутристанционных режимов (Летун и Микулич).

      В Сибирском энергетическом институте решались вопросы одновременной оптимизации режимов энергосистем по всем переменным (Крумм).

     К сожалению, в последнее время по целому ряду объективных и субъективных причин (в том числе удаление специалистов-энергетиков) в значительной мере эти работы утрачены и, кроме того, подходы, заложенные в этих комплексах, нуждаются в модернизации и изменении в связи с требованиями, предъявленными современными условиями развития техники и рыночных отношений.

     Появившиеся собственники, понимая необходимость создания программ для расчетов, стали заказывать их разработку у зарубежных исполнителей, не имеющих опыта и знаний для их решения с учетом особенностей ЕЭС России.

     В настоящее время назрела настоятельная необходимость создания, с использованием предыдущего опыта работ в области оптимизации режимов, новых комплексов программ, предназначенных для обслуживания оптового рынка энергии и мощности.

     Эти комплексы должны обеспечивать интересы, как отдельных участников рынка (его субъектов), так и всего рынка в целом.

     Для разработки таких комплексов целесообразно создать Научный Центр (за счет восстановления ликвидированного НТЦ (ГТУ затем ГВЦ), который с помощью творческих коллективов обеспечит разработку и методическую и информационную увязку всех разрабатываемых программных продуктов.

     В функции Научного Центра должны входить:

     - определение номенклатуры и задач программных комплексов;

     - создание творческих коллективов по разработке отдельных программных комплексов;

     - разработка технических требований для отдельных программных комплексов;

     - координация методических положений и информатизационная увязка всех программных комплексов;

     - прием и апробация всех программных комплексов.

Продолжение -  ЕЭС России создавалась как единый объект управления