ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2007, № 2, с. 84-95
== ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЩЕСТВА
УДК 911.3
ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ КАРКАС ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (НА ПРИМЕРЕ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ)
© 2007 г. 3. А. Атаев
Рязанский государственный университет Поступила в редакцию 20.10.2006 г.
В статье, с точки зрения надежности энергоснабжения рассмотрена пространственная морфология электроэнергетики Московской области. Большое внимание уделено сопряженному анализу централизации и децентрализации как современным тенденциям развития отрасли. Показывается соответствие этих тенденций географическим подходам универсализма и уникализма в условиях полимасштабности энергосистем. Сделан вывод о необходимости взаимного дополнения централизованных и локальных энергосистем с целью достижения надежности (устойчивости), энергоснабжения, определены основные направления такой оптимизации.
Постановка проблемы. Основная цель любой энергосистемы это обеспечение высокой надежности энергоснабжения, что характеризует способность системы в любой момент времени качественно обеспечивать присоединенных к ней потребителей. Географический аспект этой актуальной в регионах России проблемы вытекает из структуры отрасли (электростанции и сетевое хозяйство) и специфики электроэнергии, время производства и потребления которой должны синхронно совпадать.
Основные понятия. Под "энергетическим пространством" автор подразумевает структурные и функциональные особенности системы энергоснабжения, их отношения и связи в зоне обслуживания, формирующие морфологию и "пространственный каркас" энергосистемы. Структура энергетического пространства прямо зависит от размещения потребителей, объема и структуры их нужд, используемых типов и мощности электростанций, а также от начертания электросети. Производственные и пространственные отношения в электроэнергетике жестко связаны с социально-экономическим развитием территории и проявляются в зоне обслуживания централизованной энергосистемы. Таковой признается: "Совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, связанных между собой общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом" [11, с. 14].
Энергосистемы функционируют в пределах административных границ. Поэтому региональный и отраслевой анализ этих систем имеет иерархически четко выраженный пространственный аспект: Единая энергетическая система Рос-
сии (ЕЭС России) - территориальные объединения энергосистем Западной и Восточной макроэкономической зоны - семь объединенных энергосистем страны (в том числе и объединенная энергосистема Дальнего Востока) - 75 региональных энергосистем - локальные энергосистемы.
Применительно к понятию "локальные энергосистемы" используются такие синонимы, как автономные, местные, малые, независимые, распределенные энергосистемы. Но чаще всего их объединяют в условную группу децентрализованных систем, для которых характерны слабые связи с крупными энергосистемами или полное их отсутствие, а зона обслуживания охватывает административный район,сельский округ, отдаленное поселение, крестьянско-фермерское хозяйство, дачу и т.д. Таким образом, локальные энергосистемы, занимая нижнюю ступень в иерархии энергоснабжения, обеспечивают нужды наиболее маломощных и уязвимых по надежности снабжения потребителей, что и позволяет выделить отличительные признаки децентрализованных энергосистем. К ним относятся:
1. Полная или частичная автономия. Хотя локальные энергосистемы часто связаны с централизованной системой и по существу являются ее сегментом, интенсивность технологической связи между ними выражена слабо. Наличие в составе локальной системы малой электростанции и распределительной сети позволяет закольцевать энергоснабжение в пределах небольшой территории, что и придает ей качество децентрализации. Отсюда синоним: распределенные энергосистемы.
2. Малая энергетика как основа генерации (станции мощностью от 0.1 до 30 тыс. кВт) и высокая маневренность энергосистемы. В России гидроэлектростанции мощностью 0.1-30 тыс. кВт
относят к малым-ГЭС, а менее 0.1 тыс. кВт выделены в категорию микро-ГЭС [ 7, с. 4]. В данной работе принята несколько иная классификация: микро-ГЭС (до 100 кВт), мини-ГЭС (от 100 до 1000 кВт), малые-ГЭС (1000-30000 кВт) [4, с. 240].
3. Ограниченность в силу маломощности пространственных пределов локальной энергосистемы. Соответственно цепочка связи производства, преобразования, распределения, трансформации и потребления энергии формирует территориально ограниченную зону обслуживания. Отсюда правомерность и такой дефиниции, как местная энергосистема.
4. Повышенная надежность энергообеспечения потребителей благодаря связи с централизованной энергосистемой при одновременном функционировании в локальной системе своих малых электростанций (гидро-, ветро-, газовые технологии и т.д.) и относительная независимость местных систем от ценовой политики мощных энергокомпаний. Это нейтрализует их попытки дискриминировать розничных потребителей, необоснованно повышать тарифы и в целом минимизирует возможности экономического давления естественных монополий. Отсюда синоним: экономически независимая энергосистема.
Таким образом, централизованные и децентрализованные энергосистемы формируются и функционируют в разных пространственных масштабах и условиях их развития, при разной площади охвата зон обслуживания, уровне потребности в энергии и т.д. Иными словами, масштаб "ме-сторазвития" соразмерен с пространственным рангом энергосистемы. А.И. Трейвиш считает, что к разномерным масштабам "месторазвития" нужны разные географические подходы: в отраслевом объеме чаще используется универсализм (общие и глобальные циклы эволюции), а в описаниях "геоиндивидумов" - уникализм (отдельные и даже изолированные круговороты, циклы эволюции) [ 16, с. 12]. В рассматриваемом случае по вертикали доминируют производственные и территориальные связи централизованных энергосистем (универсализм "месторазвития" сверху-вниз по принципу "матрешки"), а по горизонтали - прямые и обратные связи локальных энергосистем с конкретной территорией (уникализм "месторазвития" или геоиндивидума).
В изложенной позиции заложен потенциал для полимасштабного изучения проблемы надежного энергоснабжения потребителей и для разработки двухуровневой организации энергопространства. Это позволяет рассматривать электроэнергетику и иерархию энергосистем как специфичные объекты географического исследования. Такая постановка вопроса своевременна и востребована для повышения адаптивных возможностей энергосистем к условиям рыночной неопределенно-
сти. При этом важна установка на концепцию взаимодополняющего использования централизованных и локальных энергосистем в рамках единого пространства. Альтернативный подход при оценке выгод и преимуществ каждой из них ("или - или") не может считаться приемлемым из-за необходимости учета четырех эмпирических правил энергоэкономики [ 8].
В электроэнергетике, как в любой другой отрасли хозяйства, существует опасность сверхконцентрации, в том числе и по критерию устойчивости систем, образуемых на основе электрической энергии. Так, энергетический кризис в "Мосэнерго" (май 2005 г.) характеризовался каскадным характером развития негативных последствий, что привело к экономическим потерям в других регионах и отраслях хозяйства. Согласно официальным данным Правительства России, ущерб составил 1.6 млрд. долл. (не считая потерь с учетом лага временной экстраполяции), что эквивалентно чистой прибыли функционирования ОАО "Мосэнерго" в 2003 г. [ 20, с. 5]. За последние десятилетие подобные и менее масштабные кризисы происходят во многих регионах страны. Для преодоления энергетической уязвимости "месторазвитий" (геоиндивидумов) централизованные энергосистемы должны дополняться децентрализованными.
Энергетическая система любого иерархического уровня, замкнутая на один вид энергоносителя, характеризуется низкой надежностью энергоснабжения. Взаимное дополнение централизации и децентрализации энергосистем - это возможность увеличить реальное многообразие форм организации системы энергоснабжения. Тогда видовое разнообразие ресурсной основы электростанций локальной энергосистемы повышает морфологическое богатство организации энергетического пространства и разнообразие выполняемых системой функций. В итоге повышается надежность (устойчивость) энергообеспечения территории, и, наоборот - потеря разнообразия ведет к вытекающим из них социально-экономическим последствиям и сбоям в системе [ 12, с. 24]. Отсюда следующее эмпирическое правило энергоэкономики.
Дискуссия о преимуществах того или иного типа электростанции и вида первичного энергоносителя изначально беспочвенна, так как их конкретный выбор должен опираться на критерий оптимального пространственного сочетания в энергосистеме. В свою очередь, эволюция энергосистем прямо связана с эволюцией общественных функций территории и морфологией энергетического пространства района. Поэтому правомерно последнее правило энергоэкономики.
Чем более дискретно расположен потребитель и чем меньше его потребности (по объему,
мощности), тем выше должны быть уровень качества энергоносителя и степень надежности энергоснабжения. Это правило все чаще игнорируется, поскольку при технической возможности укрепления надежности энергоснабжения в зонах социально-экономической депрессивности эти меры экономически нецелесообразны. Но тогда игнорируется и социальный аспект проблемы. Именно здесь четко проявляется цементирующая роль локальных энергосистем для "каркасной экономии расстояний в море периферии" [ 16, с. 32]. В противном случае неминуем рост площади охваченной зонами депрессивности, что и демонстрируют регионы России на примере сельской местности [ 9, 18].
В данной статье эти и другие специфичные вопросы надежности энергоснабжения рассматриваются на примере Московской области, с целью анализа территориальных форм организации локальных энергосистем и выявления перспективных схем (направлений) их разв
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.