Энергетические системы. Характеристика ЕЭС России

Энергетическая система – комплекс совместно работающих электростанций, объединенных на параллельную работу электрическими сетями, связанных общностью режима и единым оперативно-технологическим управлением.

Черты, характеризующие энергетические системы:

• параллельная работа электростанций на совмещенный суточный график нагрузки;

• единый диспетчерский резерв мощности;

• единое оперативно-технологическое управление.

В зависимости от территориального охвата выделяются несколько уровней энергосистем:

• районные энергосистемы (РЭС);

• объединенные энергосистемы (ОЭС), в составе которых параллельно работают несколько РЭС;

• единая энергосистема (ЕЭС), объединяющая на параллельную работу ОЭС.

В составе ЕЭС России семь ОЭС, шесть из которых работают параллельно, ОЭС Дальнего Востока работает автономно.

Создание ЕЭС России обеспечивает:

• передачу потоков мощности из избыточных районов в энергодефицитные;

• повышение надежности энергоснабжения, снижение потребности во вновь вводимой мощности;

• возможность оптимального распределения нагрузки между электростанциями;

• экономию топлива.

Основой ЕЭС России является ЕНЭС, включающая в себя высоковольтные сети, обеспечивающие объединение электростанций, перетоки электроэнергии между ОЭС, транзит электроэнергии, ее экспорт и импорт. В ЕНЭС входят: магистральные ЛЭП напряжением 330 кВ и выше и подстанции, обслуживающие эти ЛЭП; сети 110 и 220 кВ, выполняющие межсистемные функции и поставки электроэнергии за рубеж.

Установленная мощность электростанций ЕЭС России на 1 января 2012 г. составила 218235,8 МВт, в том числе:

• ОЭС Северо-Запада (22466,7 МВт);

• ОЭС Центра (50322,9 МВт);

• ОЭС Средней Волги (25817,7 МВт);

• ОЭС Юга (17773,0 МВт);

• ОЭС Урала (45720,9 МВт);

• ОЭС Сибири (46 925,0 МВт);

• ОЭС Дальнего Востока (9209,6 МВт).

Связи между ОЭС осуществляются по межсистемным ЛЭП:

• в европейской части России доминирует шкала напряжения 110–150–330–750 кВ;

• в восточных районах –110–220–500–1150 кВ.

Выработка электроэнергии станциями РФ в 2011 г. составила 1040,4 млрд кВт-ч, в том числе на ТЭС – 62,2%, АЭС – 16,9%, ГЭС –15,2%, на электростанциях промышленных предприятий – 5,7%. В балансе электроэнергии России нетрадиционная энергетика (солнечная генерация, приливные ГЭС, ветровые электростанции, биоэнергетика, геотермальные станции) составляет незначительную долю.

Потребление электроэнергии в 2011 г. составило 1021,1 млрд кВт-ч, в том числе промышленностью – 53,6%, транспортом – 8,6%, населением – 11,3%, сельским хозяйством – примерно 8%, другими отраслями – 18,5%.

Функционирование ЕЭС России осложняется наличием ряда проблем:

• в результате распада СССР в работе ЕЭС возникли технологические затруднения, вызванные тем, что связь отдельных энергосистем с ЕЭС РФ стала осуществляться через территорию других государств:

– связь ОЭС Сибири и ОЭС Урала – через территорию Казахстана;

– энергосистема Калининградской области, ранее входившая в состав ОЭС Северо-Запада, после отделения стран Балтии испытывает затруднения в энергоснабжении, что требует развития собственной региональной энергетики;

– ОЭС Северного Кавказа имеет связи с европейской секцией ЕЭС России через территорию Украины;

• высокий износ оборудования на электростанциях и в электрических сетях;

• недостаточная надежность и пропускная способность межсистемных электрических связей.

Первоочередными задачами развития системообразующих связей в Единой энергосистеме России являются:

• развитие сетей 500 кВ и создание двухцепного транзита Сибирь – Урал;

• дальнейшее развитие системообразующих связей 500 кВ между ОЭС Поволжья, Центра и Северного Кавказа;

• усиление системообразующих связей 500 кВ между ОЭС Урала, Поволжья, Центра;

• усиление системообразующих связей между ОЭС Северо-Запада и Центра путем строительства дополнительной линии электропередачи 750 кВ;

• создание электрической связи 500 кВ между ОЭС Сибири и Дальнего Востока и объединение этих ОЭС на параллельную работу.

В обозримом будущем высшим классом напряжения в ЕЭС России останется 1150 кВ для сетей переменного тока и 1500 кВ для сетей постоянного тока. Строительство новых линий электропередач позволит значительно повысить пропускную способность связей между энергообъединениями и существенно усилит ЕЭС России.