На снимке: ВЛ-1150 (500) кВ на переходе через р. Томь за п. Зеленогорский.   

Автор снимка: LaY_zzz 

На картах Google Maps:  Переход через р. Томь см:  Latitude, longitude: 55.019610, 87.012747

Все права на снимок принадлежат его автору и (или) собственникам 

Вводные замечания:

1. Статья была впервые опубликована в  марте-апреле 2013 года.   Следует отметить, что за истекшее время положение только усугубилось.  Основные выводы и предложения продолжают оставаться актуальными. 

2. В 2014-2017 годах  подготовлены предложения для перехода СНГ на модель технологического развития. Предложения  учитывают концептуальную основу плана ГОЭЛРО и основаны на  всестороннем анализе мирового опыта функционирования больших систем энергетики  и опыта реформирования электроэнергетики  в таких странах, как США, Южная Корея, Великобритания, Франция и другие страны Европы, а также целого ряда других стран        

Сведения об авторах:

Данилов Илья Анатольевич

Danilov Ilya Anatolievich

Кудрявый Виктор Васильевич

Kudryavyi Victor Vasilievich 

К глубокому сожалению, только сегодня узнал о смерти своего  единомышленника, соавтора и просто удивительного, светлого человека - Виктора Васильевича Кудрявого. Мы окончили один и тот же институт - ИЭИ им. В.И.Ленина. Он раньше (ТЭФ), я значительно позже (ЭЭФ). Вместе, в одно время,  работали в центральном аппарате Минэнерго СССР. Публикуемая ниже статья - одна из наших совместных статей, подготовили второе издание монографии "Энергетический баланс ведущих стран мира. Роль и место энергетического комплекса ЕврАзЭС" (он принимал деятельное участие и в первом издании). Последний раз,  проводив в последний путь Анатолия Федоровича Дьякова, мы вместе: Виктор Васильевич, Борис Дмитриевич Сюткин и я -  долго сидели и обсуждали будущие  совместные действия . Один из моих коллег как-то назвал его -  оловянный солдатик. Прости меня, Виктор Васильевич, что не был с тобой в последний раз. Мир праху твоему. Лучшей памятью тебе (мы никогда не говорили друг другу ты) будет продолжение моей работы во имя служения нашим идеалам, которым ты посвятил всю свою блестяще прожитую жизнь. Мир праху твоему -  ОЛОВЯННЫЙ СОЛДАТИК.  

И.А.Данилов 9 марта 2018 года,  г. Москва 

Сюткин Борис Дмитриевич

Syutkin Boris Dmitrievich

22 октября 2021 года  ушел из жизни   научный руководитель сайта, один из крупнейших советских и российских инженеров-энергетиков , доктор экономических наук, кандидат технических наук Борис Дмитриевич Сюткин.

Ушел из жизни друг и единомышленник, с которым в профессии нас связывали долгие годы плодотворного сотрудничества и, главным образом, служению Отечеству.

EES EAEC: Памяти  Бориса Дмитриевича Сюткина

 Прошлое. Поучительные уроки  

С момента распада Единой энергетической системы СССР (ЕЭС СССР) прошло 22 года.

Формирование ЕЭС заняло такое же время . В период с 1956 г. когда объединены были на параллельную работу ОЭС Центра и ОЭС Средней Волги, по 1978 г., когда на параллельную работу с ЕЭС СССР включена была ОЭС Сибири. Три поколения энергетиков создавали беспрецедентную технологическую и эффективно работающую систему.

 Анализ показывает, что за период с 1956 по 1978 гг.:

 1. Установленная мощность  всех электростанций возросла с  43,5 до 245,4 млн. кВт, то есть  в 5,6 раза, в том числе гидроэлектростанций в 5,6 раза. Производство электроэнергии-брутто  – соответственно в 6,3 раза и 5,9 раза.

Особенностью этого периода было значительное обновление производственных фондов. Если за период с 1940 по 1955 гг. вводы новых мощностей были равны 20,7 млн. кВт, в том числе за период  Великой Отечественной войны – 4,7 млн. кВт (с  01.06.1941 по 01.01.1946), то за период с  1956 по 1980 гг. включительно – 243,9 млн. кВт. Практически каждое пятилетие  удельный вес  введенных основных фондов в общем объеме  промышленно-производственных фондов (к наличным основным фондам на начало следующего года) составлял примерно 1/3.

2. Переход к централизованному теплоснабжению, повышение параметров пара, увеличение  единичных мощностей,  увеличение коэффициента централизации производства электроэнергии  на  14,6% позволило снизить удельный расход условного топлива на отпущенный кВт•ч с  523 гр. до 331 гр., а на отпущенную Гкал на 15,5 кг. В результате сэкономлены были сотни миллионов тонн топлива.

Себестоимость производства электроэнергии на топливных электростанциях за период с 1950 по 1974 г. была снижена более чем в 2 раза, а  удельная стоимость  единицы мощности этих электростанций снизилась на 20% . 

 Электроэнергетический комплекс СССР был вторым в мире по мощности и объемам производства.  

Сравнивая   развитие электроэнергетики бывшего СССР и Евразии (в границах бывшего СССР с учетом стран Прибалтики)  за сопоставимые периоды можно придти к неутешительным выводам. Территория, обладавшая первоклассным промышленным потенциалом, стала преимущественно сырьевой. Рост установленной мощности электростанций в 2010 г. в сравнении    с 1992 г. – 3,8%, производство электроэнергии-нетто снизилось на 3,3% и соответствует уровню 80-х. 

Значительно  ухудшились технико-экономические показатели при одновременном росте экспорта первичных энергоносителей.  

Следует указать на два чрезвычайно важных урока прошлого:

 1. Экономический эффект, полученный от создания ЕЭС СССР, прежде всего,  параллельной работы и оптимизации режимов.

 2. Опыт опережающего создания ОЭС «Мир». Включение на параллельную работу ЕЭС СССР и энергообъединений стран-членов СЭВ  и учреждение  диспетчерского центра  в Праге. Это состоялось в 1971 году  (в скобках напомним, что  только в 1972 году были подключены на параллельную работу ОЭС Казахстана и ОЭС Средней Азии).

Экономические эффекты от параллельной работы и оптимизации режимов: 

1. ЕЭС СССР (период создания 1955-1978) 

сокращение потребности в размерах:  

 ~ 10-12 ГВт, а при аварийной энергопомощи  ~15 ГВТ установленной мощности;

 ~  5 ГВт снижение суммарного максимума нагрузки.

 2. ОЭС «МИР» (период создания 1962-1972 гг.)

 Эффект от совмещения графиков нагрузки национальных энергосистем  стран-членов СЭВ в период годового максимума 1972 г.  составил  более 1 ГВт. Режимные внеплановые поставки электроэнергии в 1972 г.  в порядке взаимопомощи ~ 850 млн. кВт•ч. 

 Главные отличительные особенности периода 1997-2013 гг.  

1. С 1997 г. в России происходило постепенное вытеснение профессиональных кадров инженеров-энергетиков с высших ступеней управления по всем технологическим стадиям, что, в конечном итоге, привело почти к полному исчезновению этих кадров, как на стадиях принятия решений, так и на их подготовке.  

 2.  С 2005 г.    самым значительным событием в статистике становится переход от отраслевой классификации (ОКОНХ) к классификации по видам деятельности (ОКВЭД), в результате которого отрасль «Электроэнергетика» перестает существовать как самостоятельный предмет статистического наблюдения.    В отсутствие  специального статистического энергетического органа,  укомплектованного профессиональными кадрами,  усугубляется возможность анализа таких главных показателей эффективности функционирования отрасли, как фондоотдача, себестоимость, удельная стоимость единицы мощности и других.  Исчезла возможность научно-обоснованного анализа и контроля себестоимости электрической энергии.    Это, наряду с преимущественно заявительным принципом согласования,  ставит под вопрос всю систему образования, утверждения и регулирования  тарифов  на электрическую энергию.

3. Самоликвидация 1 июля 2008 г. головного общества  ОАО РАО «ЕЭС России»,  передача нереализованных активов в РАО ЕЭС Востока. Последующая приватизация этих активов коммерческими организациями по цене многократно уступающей их рыночной стоимости.

 4. Оффшоризация  активов в электроэнергетике (Приложения), что уже привело   в ряде регионов России к утрате роли государства в управлении стратегической отраслью.

 5. Утвержденная Энергетическая стратегия на период до 2030 г. по существу закрепляет за Россией статус региона-донора первичных энергоносителей с относительно невысокой добавленной стоимостью.

 6. Практически неконтролируемый рост тарифов на электрическую энергию  угрожает потерей национального суверенитета Россией, в том числе  из-за значительной их разницы для  субъектов федерации.

 7. Снижается энергетическая эффективность экспорта первичных энергоносителей. Рост стоимости природного газа для внутреннего использования свыше 100 долл. за 1000 куб. метров при существующих технологиях (ПГУ) приводит или к их нерентабельности, или к дальнейшему росту тарифов в обозримой перспективе при увеличении соотношений цен газ/уголь  2:1.

8. Переход обслуживания научных учреждений от  научных принципов к принципам выживания за счет удовлетворения корпоративных, зачастую корыстных  интересов крупных компаний – заказчиков.

9. Размывание профильности строительно-монтажных, наладочных и ремонтных энергетических организаций, ликвидация стимулов получения высокопрофессиональных рабочих профессий и системы подготовки и переподготовки кадров в электроэнергетике. Многократное увеличение единицы стоимости вводимых мощностей, значительное снижение качества  строительно-монтажных, ремонтных и наладочных работ при одновременном росте их стоимости. 

10. Значительное снижение производительности труда в электроэнергетике.

11. Анализ портфеля инвестиций АБР (Азиатского банка развития) показывает, что место России в электроэнергетике стран Центральной Азии занимает Китай, который к 2015 г. станет ведущей энергетической державой мира с ожидаемой установленной мощностью электростанций в размере 1118 ГВт (США – 1075 ГВт, Россия  - 227 ГВт).

 12. Усугубляются проблемы водно-энергетического баланса стран Центральной Азии. Узбекистан приостановил членство в ЕврАзЭС. Нерешенность водной проблемы чревато негативным развитием событий в странах Центральной Азии. Увеличивается  вероятность   конфликта.    

 13. Возрастает роль исполнительных органов межгосударственных образований (СНГ, ЕврАзЭС, Евразийской экономической комиссии) в подготовке и реализации первоочередных мероприятий для преодоления развития негативных тенденций в электроэнергетике, обеспечения энергетической  и национальной безопасности стран-участниц. Особая роль принадлежит Исполнительному  Комитету Электроэнергетического Совета СНГ, высокопрофессиональные кадры которого  обладают  достоверной информацией о состоянии национальных электроэнергетических комплексов.

14. Важной отличительной особенностью периода 2008 г. по настоящее время является  наличие следующих утвержденных концептуальных  положений:

  12 декабря 2008 г. Межгосударственный Совет Евразийского экономического сообщества решением № 402 утвердил  «Концепцию формирования общего энергетического рынка» .  

  20 марта 2012 г Интеграционный Комитет ЕврАзЭС рассмотрел и одобрил «Концепциюобеспечения энергетической безопасности государств-членов Евразийскогоэкономического сообщества», где  в качестве цели и задач, а также приоритетных направлений, предусматривается проведение согласованной тарифной политики, обеспечение параллельной работы электроэнергетических  систем, осуществление взаимной помощи при ликвидации последствий стихийных бедствий и аварий.  

15. Концептуальные положения  организации общего электроэнергетического рынка и энергетической безопасности, уже одобренные странами-участницами, переводят решение задачи построения эффективного межгосударственного рынка электрической энергии и мощности из стадии методологических обоснований в практическую плоскость, и требуют привлечения инженеров- энергетиков, обладающих практическим опытом организации управления и экономики в электроэнергетике.

Актуальность перехода от всевозможных обсуждений к конструктивным практическим мероприятиям 

 Анализ показывает, что почти два десятилетия в России только провозглашаются и разрабатываются масштабные Программы от модернизации до повышения энергетической эффективности. Созданы и действуют разные комиссии.

Сначала,  Россия в форме Энергетического диалога с  ЕС (последовательно преобразованной из ЕС-12 в ЕС-15 и далее в ЕС-27) обсуждала фундаментальные проблемы для страны. Это и макроэкономические показатели, и рост объемных показателей  отраслями топливно-энергетического  комплекса, и энергетическую безопасность стран ЕС, и необходимость увеличения    экспортных поставок природного газа, и высочайшую энергозатратность  экономики страны,  и многие другие задачи. При этом абсолютно игнорировались   элементарные  условия сопоставимости сравниваемых показателей.  Более того, проведенным анализом установлено, что подобные программы имели либо абсолютно декларативный характер, либо имели  отрицательные результаты, либо неверно информировали руководство страны о последствиях тех или иных предлагаемых в этих программах решений и рекомендаций. 

Так, для реализации программы ЕББР  была разработана и утверждена постановлением Правительства РФ от 17 ноября 2001 г. № 796  федеральная целевая программа  «Энергоэффективная  экономика  на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года». Эта программа предусматривала экономию энергоресурсов на период 2002-2005 годов на уровне  360-430 млн. тонн условного топлива   и снижение энергоемкости валового внутреннего продукта  на 11,9 процентов.  

 Ретроспективный анализ статистических данных показывает.    

1. В 2005 г. в сравнении с 2001 г.  потребление энергоносителей (экспорт плюс общее внутреннее потребление) выросло на 246 млн. тут  или 15,3%.  Прирост   валового внутреннего продукта  по паритету покупательной способности  (ВВП*)   в соответствии с данными МВФ  составил  491 млрд. долларов  или  28,9%.  Снижение энергоемкости является следствием опережающего роста ВВП*.  Расчеты показывают.  Если в 2002 г. энергоемкость ВВП* (в кг условного топлива/1000 долларов США) составляла 777,  то в 2005 – 626, то есть снижение на 19,5%. Но это никак не связано ни с развитием производительных сил, ни с внедрением инноваций. И в этом смысле показатель энергетической эффективности выполняет лишь алгебраическое отражение соотношений между ростом потребления энергоносителей и ростом ВВП*  в связи с ростом цен и тарифов.

 2. Рост внутренних цен производителей  на нефть за указанный период 3,1 раза,  газа – 2,3 раза.   Средняя цена реализации газа  на внутреннем рынке без НДС составила в 2001 г.  407,5 руб. за 1000 м³ (без НДС); на внешнем – 120,1 долларов (Западная Европа, с учетом  акциза и таможенных пошлин) и 48,34 долларов  (страны СНГ и Балтии,  контрактные цены с учетом налогов и сборов).  В  2005 г. эти цены соответственно  -1009,7 рублей (без НДС и акциза) и 5443,6 рублей – на европейском рынке (включая  акциз  и таможенные пошлины) и 3964,8 рублей (без акциза и таможенных пошлин). 

 3. Рост относительных потерь природных энергоносителей за 2001-2005 гг. (отношение потерь на стадии потребления и транспортировки к общему потреблению энергоносителей). Рассчитанная на основании данных Росстата динамика этих потерь составляет:   2001 г.  – 1,43%, 2002 г. – 1,43%, 2003 г. – 1,53% и 2005 г. – 1,55%. То есть,  энергозатратность российской экономики в 2005 г. возросла в сравнении с 2001    и 2002 гг. на 0,12%.

Или другой пример.  В декабре  2009 г. Минэнерго РФ внесло на рассмотрение, а 21 октября 2010 г.  Правительство РФ одобрило Проект Государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности России на период до 2020 года.  Один из ожидаемых  конечных результатов  реализации Государственной программы энергосбережения  и показателей ее социально-экономической эффективности  является снижение потребности в строительстве новых электростанций в России в объемах 14 ГВт (2010-2015 гг.) и 25 ГВт (2010-2020 гг.).

Анализ сопоставимой статистической информации показывает, что за период 1992-2008 гг. только приросты установленной мощности электростанций таких регионов мира, как Азия и Океания и Северная Америка    превысили всю установленную мощность электростанций ЕврАзЭС (на конец 2008 г.) соответственно в 3,7 и 1,2 раза. 

 На рис. 1. приведено производство электроэнергии-брутто в России в 1972, 1980 и 2008 гг.  и для сравнения  производство в таких странах, как Бразилия, Индия, Канада, Китай, Мексика, США, Южная Корея и Япония. За период с 1972 по 1990 рост этого показателя в России  составил 2,0 раза.  С 1990 по 2008 гг. снизился   на 4%.  В 1972 г. Россия опережала Китай и Японию по производству электроэнергии-брутто  соответственно в 3,5 и   1,3 раза (1990 г. – 1,7 и 1,3 раза).  В 2008 г. этот показатель в Китае превзошел Россию в 3,3 раза, а в Японии в 1,04 раза. 

 Между двумя показателями, характеризующими качество жизни населения:  душевыми  потреблениями валового внутреннего продукта и  полезной электроэнергии высококоррелированная взаимосвязь.   

 На рис. 2. представлены  в виде гистограммы среднегодовые росты  валового внутреннего продукта и потребления электроэнергии, опубликованные в марте 2011 г. журналом «The Brazilian Economy» под названием «Больше роста. Больше потребления электроэнергии»  для ряда стран и регионов мира, включая Россию за период  1989-2009 гг. и  2009-2020 гг. Самые низкие темпы роста потребления электроэнергии и валового внутреннего продукта у России.

 По  доказанным запасам первичных энергоносителей (сырая нефть  и природный газ на 1 января 2009 г., уголь на 31 декабря 2005 г.)    первое место в мире у США – примерно 204 млрд. тонн условного топлива (тут), второе у России – около 192 млрд. тут.  Далее (из перечисленных выше стран) следуют:  Китай – 98, Канада – 45,  Индия – 42, Бразилия – 5,3 , Мексика  - 3,6, Япония – 0,3 и Южная Корея 0,09 млрд. тут. 

Именно в связи со своими  уникальными по потенциалу  запасами первичных энергоносителей Россия составляет сердцевину  эффективного решения проблемы преодоления отставания за счет создания условий для опережающих темпов развития электроэнергетики, реализации накопленного в прошлом опыта  максимизации межсистемных эффектов параллельной работы национальных энергосистем.

В этом контексте представляется уместным подчеркнуть, что если по уровню производства электроэнергии современный электроэнергетический комплекс России находится на уровне  конца   80-х годов, то по состоянию производства электроэнергетического оборудования в 2008 г. такого,  как турбины,  генераторы  и электродвигатели переменного тока  (в млн. кВт) ниже уровня 1970 г.  Уровень использования среднегодовой производственной мощности  по выпуску котлов паровых  (свыше 10 тонн в час) и турбин паровых в 2008 г. составил соответственно 29 и 39% против  87 и 80% в 1980 г.

По данным за 2010 г. в Беларуси и Кыргызстане уровень производства электроэнергии   соответствует примерно уровню начала 80-х годов , а в Украине  середине 70-х годов прошлого столетия. В    Азербайджане, Казахстане, Таджикистане и Узбекистане  - середине и концу 80-х годов.  В Армении и Молдове – началу 70-х годов.  И лишь в Туркменистане, выработка электроэнергии на электростанциях которой в 1970 г. составляла 1,8 млрд.  кВт∙ч (1990 г. - 14,6 млрд. кВт∙ч),  превышены в 2010 г. объемы производства 1990 г. 

Положение с надежностью и устойчивостью электроснабжения может стать катастрофическим  

из-за возрастной проблемы оборудования.

Выполненные исследования  (см. также статью:  И.А.Данилов. Возрастная проблема генерирующих источников. FOR и NCF-зависимости и тренды) в части влияния возрастной проблемы показывают:

 1.  Рекомендуемый нормативный срок службы теплотехнического оборудования составляет 27 лет. При сроках  более 36-37 лет   значительно увеличивается частота аварийных отключений генераторов ТЭС. Рекомендуемый нормативный срок службы турбин гидравлических в комплекте с генераторами и вспомогательным оборудованием - 45,5 лет. При сроках службы свыше 41 года отмечается также значительное возрастание коэффициента вынужденного простоя (FOR) генераторов ГЭС.

 2. Наиболее "старым" оборудованием, находящимся в эксплуатации  является теплотехническое и гидротехническое оборудование, сроки жизни которого превысили все допустимые отклонения и  не отвечают таким комплексным показателям надежности, предусмотренным ГОСТ 27002-89,   как коэффициент готовности и коэффициент сохранения эффективности.

3. Существенно возрастает вероятность развития в электроэнергетике так называемых каскадных аварий. При этом важно отметить, следуя академику РАН Ю.Н.Руденко, что первичные возмущения при каскадных авариях далеко не всегда являются крупными, они могут быть и незначительными. 

 Выводы: 

1. Отставание электроэнергетики стран ЕврАзЭС, СНГ в целом приобретает практически необратимый характер. Проблема водно-энергетического баланса стран Центральной Азии способна вызвать конфликт с участием России.

 2. Возрастная проблема, в частности, генерирующих мощностей, низкие темпы вводов, низкое качество строительно-монтажных, ремонтных и наладочных работ связаны с недопустимым снижением уровня надежности и качества энергоснабжения, способного вызвать каскадное развитие аварий в электрических системах, привести к многочисленным человеческим жертвам, значительному отставанию в социально-экономическом развитии стран Евразии. 

3. Основная цель создания координирующих органов национальных энергосистем:

3.1. Реализация преимуществ параллельной работы национальных энергосистем за счет оптимизации режимов. Максимизация экономического эффекта в результате аварийной взаимопомощи, снижения потребной генерирующей мощности в каждой из стран за счет  несовпадения максимумов нагрузки национальных энергосистем, находящихся в разных поясах времени, снижения общей величины мощности резерва. В указанных целях крайне важной задачей является создание межгосударственной сети электропередач сверхвысокого (в отдельных случаях высокого) и ультравысокого напряжения.

3.2. Обеспечение надежности и устойчивости снабжения потребителей электрической энергией, создание условий для опережающих темпов развития электроэнергетики

 3.3. Лицензирование участников параллельной работы (руководителей генерирующих компаний, сетевых и сбытовых организаций). Привлечение (возврат)  в систему управления  кадров с профильным энергетическим образованием, организация подготовки и переподготовки управленческих и рабочих кадров электроэнергетики.

3.4. Разработка и внедрение оптового рынка электроэнергии и мощности с учетом накопленного и международного опыта. Следует при этом подчеркнуть, что оптовый рынок электроэнергии и мощностью является не самоцелью, а необходимым условием параллельной работы национальных энергосистем. При этом вопросы организации внутренних рынков являются прерогативой каждой из стран в соответствии с национальными законодательствами.

 Предлагаемый проект 

Создание Единой электроэнергетической системы Евразийского экономического пространства (ЕЭС ЕАЕС) включает в себя:

1. Учреждение странами Центрального диспетчерского управления, координирующего параллельную  работу национальных энергосистем и обеспечивающего  максимизацию межсистемного эффекта.

2. Создание расчетно-диспетчерского Центра для эффективного управления оптовым рынком электрической энергии и мощности.

Заявляемые цели проекта 

 Геополитическая – создание  межгосударственной электрической сети сверхвысокого и ультравысокого напряжения. 

Экономическая – организация  оптового  рынка электрической энергии по модели «Единый покупатель».

Технологическая – реализация преимуществ параллельной работы при оптимизации режимов;

Техническая  - повышение надежности и устойчивости электроснабжения. 

  Ожидаемые эффекты

Создание Единой электроэнергетической системы – проект «ЕЭС ЕАЕС» - является наиболее естественным путем интеграции в развитии  Евразийского  экономического сообщества на период до 2035 г. с годовой экономической эффективностью, оцениваемой только для России, не менее 1 трлн. рублей в год, в том числе за счет: 

сокращения потребности ввода новых мощностей в размере до 3 % от установленной мощности электростанций ЕврАзЭС или 6-7 ГВт (экономия 6-7 млрд. долларов США  при удельных капиталовложениях до 1000 долларов США за кВт);

экономии до 7 млрд. куб. метров природного газа в Европейской части России (при достройке энергетических мостов Сибирь-Казахстан-Урал – Центр);

значительного снижения уровня тарифов от 25 до 40 процентов в Европейской части России (из-за резкого сокращения посредников, уменьшения удельного расхода условного топлива, оптимизации режимов и других системных и внесистемных эффектов, что эквивалентно снижению нагрузки на потребителей до 1 трлн. рублей в год)