Экономические науки
Экономика и управление народным хозяйством
Александров Ю.Л., доктор экономических наук, профессор Государственного университета управления
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Инфраструктурный характер отрасли, которая наряду с другими секторами ТЭК формирует энергетический базис экономики страны, предъявляет повышенные требования к эффективности ее функционирования и развития в долгосрочной перспективе с тем, чтобы обеспечить растущие потребности экономики и общества в электро- и теплоэнергии при сохранении приемлемой для потребителей их стоимости.
Данная задача должна одновременно решаться по двум направлениям. Одно из них связано с максимально возможным улучшением экономических показателей функционирования существующей производственной системы. Другой составляющей повышения экономической эффективности является проведение целен аправленной научно-технической политики, которая обеспечит существенное улучшение технико-экономических показателей новых энерготехнологий по сравнению с действующими объектами.
Свертывание с середины 80-х годов программ разработки и освоения новых технологий производства, транспорта и распределения электрической и тепловой энергии привело к растущему отставанию технического уровня российской электроэнергетики от уровня, достигнутого развитыми зарубежными странами (таблица 1).
Таблица 1
Эффективность работы отечественного энергетического оборудования _в сравнении с мировым уровнем1_
Россия Мировой уровень
Среднее значение Передовые образцы Среднее значение Передовые образцы
КПД ТЭС на газе, % ПГУ 38,5% 51-52% 51-52% 40% 54-55% 44-45% 58%
КПД ТЭС на угле, % 34,2% 38-44% 37-40% 45-47%
Потери в электрических сетях, % 13,2% * 7,5%
* С учётом коммерческих потерь
Анализ направлений повышения эффективности работы электроэнергетических компаний, основанный на отчетной динамике основных составляющих эксплуатационных затрат показывает, что их экономическая эффективность напрямую связана с решением основных проблем, накопленных в предыдущие периоды, которые будут оказывать существенное влияние на формирование стратегических направлений развития энергетических компаний:
1 Основные положения (Концепция) технической политики в электроэнергетике России на период до 2030 г.. ОАО РАО «ЕЭС России» 2008 г. - 2008
в производственной области - нарастающий процесс старения генерирующего и электросетевого оборудования с исчерпанием имеющегося паркового ресурса генерирующих мощностей; снижение эффективности использования имеющихся мощностей; увеличение конденсационной выработки на ТЭЦ с повышенным расходом топлива; ослабление оперативно-диспетчерской дисциплины;
в технической области - серьезное отставание в сфере освоения новых технологий производства, транспорта и распределения электрической и тепловой энергии; сокращение производственных возможностей отечественного энергомашиностроения и электротехнической промышленности;
в инвестиционной области - отсутствие результативной инвестиционной политики на федеральном уровне, распыленность и неэффективное использование инвестиционного капитала; снижение энергостроительного и научно-технического потенциала отрасли; потеря основных рынков энергостроительного бизнеса за рубежом, низкая инвестиционная привлекательность электроэнергетики;
в области государственного регулирования - незавершенность формирования нормативно-правовой базы применительно к новым экономическим условиям, нерациональная организация рынков электроэнергии и топлива, их монополизация на федеральном и региональном уровне; отсутствие законодательного разграничения предметов ведения в электроэнергетике между федеральными и региональными органами исполнительной власти и др.
Потенциал повышения эффективности работы электроэнергетики был проанализирован в «Концепции технической политики ОАО РАО «ЕЭС России» в 2005году и оценен в 7-8% по топливной составляющей и 6-7% по условно-постоянным затратам, а с учетом вывода из эксплуатации выработавших свой ресурс неэффективных электростанций общая возможная экономия оценивалась в 15-17% себестоимости1.
В Энергетической стратегии России сформулированы достаточно жесткие требования к экономической эффективности отрасли, которые к 2020 г. должны быть полностью удовлетворены за счет развития новых энерготехнологий2. Исходя из этих требований первостепенную важность среди направлений НТП приобретает разработка и массовое внедрение энерготехнологий, способных качественно повысить эффективность использования органического топлива без дополнительного роста загрязнений окружающей среды, а также обеспечить более широкое и эффективное вовлечение прочих топливных и нетопливных энергетических ресурсов, прежде всего атомной энергии и энергии возобновляемых источников.
В теплоэнергетике - широкое внедрение газотурбинных и парогазовых технологий как при новом строительстве, так и при техническом перевооружении действующих станций, что позволит повысить эффективность использования топлива, как минимум, в 1,5 раза. Серийные мировые образцы ГТУ мощностью до 265 МВт по своему кпд приближаются к проектным показателям действующих паротурбинных КЭС на газе (39-40%), а созданные на их базе парогазовые установки мощностью 500-800 МВт имеют удельный расход топлива 210220 г.у.т./кВт.ч, то есть кпд 56-58%. В перспективе кпд парогазовых установок достигнет соответственно 62-65%. Использование ГТУ и ПГУ, в том числе малой и средней мощности, при комбинированном производстве электроэнергии и тепла на ТЭЦ дополнительно повысят эффективность использования топлива: по сравнению с раздельной схемой экономия топлива составит 30-40%, снижение металлоемкости - 30-35% и уменьшение выбросов в атмосферы в 1,5-2 раза.
1 Основные положения (Концепция) технической политики в электроэнергетике России на период до 2030 г. ОАО РАО «ЕЭС России» 2008 г. - М.: 2008
2 Энергетическая стратегия России на период до 2030г. М.: - 2009.
Внедрение газотурбинных и парогазовых технологий при замене оборудования действующих паротурбинных станций в зависимости от реализуемой схемы установки может обеспечить увеличение мощности блоков на 10-15%, а рост кпд - не менее чем на 10-20%.
Помимо высокой экономичности, современные ПГУ обеспечивают снижение удельных капитальных затрат и сроков строительства, в том числе за счет внедрения модульного принципа поставки оборудования и строительных конструкций, а также пакетных строительных решений «под ключ». Стоимость крупных (свыше 200 МВт) электростанций с применением ПГУ меньше стоимости угольных блоков в 1,5-2,0 раза, причем срок их сооружения также в 2,0-2,5 раза меньше сроков строительства ТЭС на базе использования традиционных паросиловых технологий.
Дальнейшее развитие должны получить новые технологии на угольных электростанциях, направленных на повышение их экономических и экологических показателей. Проектный кпд действующих в настоящее время в России угольных паротурбинных КЭС составляет примерно 34-37%, и резервы его увеличения в среднесрочной перспективе (до 2015 г.) связаны прежде всего на сверхсуперкритаческие параметров пара (30 МПа, 600/600°С), что позволит увеличить кпд до 42-45%.
С точки зрения улучшения экологических показателей угольных ТЭС наиболее перспективна технология сжигания твердого топлива в циркулирующем кипящем слое (ЦКС). Хотя ее применение не дает прямого снижения удельных расходов, но она позволяет значительно снизить требования к качеству (а, следовательно, и стоимости) топлива и обеспечить нормативные объемы вредных выбросов без установки дополнительного дорогостоящего очистного оборудования. Поэтому внедрение котлов с ЦКС представляется перспективным решением для станций в экологически напряженных регионах, прежде всего, для угольных ТЭЦ, расположенных вблизи промышленных и жилых зон.
Принципиально новые технологии на угольных ТЭС связаны с использованием процессов газификации угля и его последующим сжиганием в парогазовом цикле. По существующим прогнозам мировых производителей энергетического оборудования, ПГУ на угле с кпд 55% могут быть запущены в серийное производство уже в 2010 г., а к 2020 г. их экономичность вырастет до 57-60%, то есть будет всего на 3-5% ниже, чем у ПГУ на газе.
Для электросетевых компаний, осуществляющих передачу и распределение электроэнергии основной эффект может быть получен от:
— использования постоянного тока для дальнего транспорта электроэнергии, а также повышения передаваемой мощности на линиях переменного тока за счет устройств и систем на базе силовой электроники (вместо повышения напряжения электропередач, как это имело место до настоящего времени);
— создания и внедрения в эксплуатацию надежного электрического коммутационного оборудования с элегазовой и вакуумной изоляцией;
— внедрения нового поколения экономичного трансформаторного оборудования, систем защиты от перенапряжений и микропроцессорных систем РЗ и ПАА, оптоволоконных систем связи;
— создания и внедрения у потребителей электротехнического оборудования (включая преобразовательные агрегаты) для частотно-регулируемого электропривода различного назначения.
Широкая автоматизация энергетических объектов и развитие комплексных автоматизированных систем диагностики оборудования позволит значительно сократить персонал, осуществляющий круглосуточное оперативное дежурство на подстанциях.
В рассматриваемый период планируется также существенное расширение использования возобновляемых источников энергии (ВЭИ). Использование ВИЭ не только сохраняет ископаемое органическое топливо для будущих поколений, но и увеличивает имеющийся экспортный потенциал нефти и газа.
Экономический потенциал ВИЭ в России оценивается в 314 млн. т у.т. в год, что равно трети внутреннего потребления первичной энергии. Однако эти возможности используются на 5-10%. По прогнозу Института энергетической стратегии общая установленная мощность энергоисточников ВИЭ к 2030 году должна составить порядка 17 ГВт.1 Основными направлениями развития возобновляемых источников энергии являются малые и микро-ГЭС,
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.