Что представляет собой единая энергосистема России. Единая энергетическая система это.

Сетевой оператор выделяет три основные независимые электроэнергетические группы в Европе — Северную (NORDEL), Западную (UCTE) и Восточную (UES/OES) синхронные зоны (NORDEL и UCTE присоединились к новой европейской структуре ENTSO-E в июле 2009 года). ЕЭС/ОЭС относится к ЕЭС России вместе с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии.

«Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» («ФСК ЕЭС»)

ПАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» — российская энергетическая компания, обладающая естественной монополией в управлении единой национальной электрической сетью. Компания также предоставляет услуги по присоединению к сетям и передаче электроэнергии участникам оптового рынка, обслуживает инфраструктуру сетей и осуществляет технический надзор за объектами сетей, а также инвестирует в развитие единой национальной электрической сети.

«ФСК ЕЭС» — одна из крупнейших сетевых компаний по трансформаторной мощности и протяженности линий. Поставляемая компанией электроэнергия покрывает более половины потребления электроэнергии в нашей стране.

Компания осуществляет передачу электроэнергии по магистральным сетям в 77 регионах России и транспортирует электроэнергию через границу в 11 соседних стран.

На конец 2018 года протяженность линий электропередачи составила 145,9 тыс. км, а установленная мощность подстанций — 351,9 тыс. МВА.

В структуру ОАО «ФСК ЕЭС» входят восемь филиалов МЭС (системы электропередачи), 36 филиалов ПМЭС (предприятия системы электропередачи) и центр подготовки персонала специализированной производственной базы «Белый Раст».

Филиалы МЭС

МЭС Волги. Филиал работает в Нижегородской области и Среднем Поволжье, обеспечивая электрическую взаимосвязь между ОЭС Волги и энергосистемами Урала и Центральной России. Зона ответственности филиала охватывает восемь субъектов Российской Федерации. В ведении МЭС находится около 12 тысяч километров линий электропередачи и 87 подстанций.

IES Востока. Филиал работает на территории Дальневосточного федерального округа и обеспечивает электрическое присоединение Восточного УСВ к энергосистеме Сибири и экспорт электроэнергии в Китай. IES контролирует работу 91 подстанции и около 16 000 километров линий электропередач.

МЧС в Западной Сибири. Филиал работает в Уральском федеральном округе и обеспечивает электрическую связь между ОЭС Сибири и ОЭС Урала. IES контролирует работу 86 подстанций и около 13 000 км линий электропередач.

MES Северо-Западная Европа. Филиал работает в Северо-Западном федеральном округе и обеспечивает взаимосвязь между ЕЭС Северо-Запада и энергосистемами Центральной России и Беларуси, а также экспорт электроэнергии в Латвию, Эстонию и Финляндию. IES контролирует 99 подстанций и около 14 000 км линий электропередачи.

МЧС Сибири. Филиал работает в Сибирском федеральном округе и поставляет электроэнергию в Монголию и Казахстан. IES контролирует работу 124 подстанций и около 24 000 километров линий электропередач.

МЧС Урала. Филиал работает в Приволжском и Уральском федеральных округах и обеспечивает электрическое присоединение ОЭС Урала к электрическим сетям центральных регионов России, Средней Волги, Западной Сибири и Казахстана. МЭС контролирует работу 98 подстанций и около 16 000 км линий электропередачи.

МЧС Центра. Филиал работает в Северо-Западном и Центральном федеральных округах и обеспечивает электрическую связь между ОЭС Центра и энергосистемами Южного, Приволжского и Северо-Западного регионов, а также переток электроэнергии на Украину. IES контролирует работу 151 подстанции и около 23 000 км линий электропередачи.

IES South. Филиал работает в федеральных округах Северного Кавказа и Юга, обеспечивая электрические соединения между Южным УСВ и электросетями Центральной России, Украины, Азербайджана и Грузии. IES контролирует работу 87 подстанций и около 13 000 километров линий электропередач. В 2014 году подразделение предоставило услуги по переоборудованию и строительству электростанций для электроснабжения Олимпийских игр в Сочи.

Поскольку ФСК ЕЭС является естественной монополией, тарифная политика устанавливается Федеральной антимонопольной службой (ФАС). Согласно решению ФАС от 06.12.2018, повышение тарифов на услуги по передаче электроэнергии составит 5,5% с 1.06.2019.

Компания реализует масштабный проект цифровизации электросетевого комплекса России. К 2025 году планируется ввести в эксплуатацию 32 новые высоковольтные и сверхвысоковольтные подстанции.

Операционные показатели ПАО «ФСК ЕЭС»

Протяженность линий электропередач, тыс. км

В 2018 году протяженность линий электропередачи компании достигла 146 000 километров, что делает их одними из самых протяженных в мире.

Количество подстанций, шт.

В последние годы количество подстанций увеличилось и в 2018 году составило 958.

Электроэнергия, поставляемая UNPG потребителям, млрд. кВтч

Поставки электроэнергии с UNPG увеличились с 2014 года.

Структура акционерного капитала компании по состоянию на 31.03.2019, %.

ПАО «ФСК ЕЭС» является государственным предприятием.

ПАО «Россети», основному акционеру, принадлежит 80,13% акций, еще 0,59% акций принадлежит Российской Федерации через Федеральное государственное агентство по управлению активами. В то же время Росимущество и «Россети» заключили соглашение, которое позволяет Российской Федерации прямо или косвенно контролировать 80,72 % ПАО «ФСК ЕЭС».

Еще 19,28% акций принадлежат миноритарным акционерам.

История

Дореволюционная Россия обладала значительной энергетической мощью. Согласно статистике, производство электроэнергии в 1916 году составило 4,7 млрд. кВт/ч. По этому показателю наша страна заняла пятое место в мире.

Социальные волнения в начале 20-го века полностью парализовали работу энергетического сектора. План ГОЭЛРО (Государственный план электрификации России), принятый Советом народных комиссаров 21 декабря 1920 года, радикально изменил ситуацию. Было решено построить 20 тепловых электростанций и 10 гидроэлектростанций общей мощностью 1,75 млн кВт, чтобы в будущем объединить их в одну энергетическую группу.

Этапы создания системы:

• 1921 г. Первые созданные в стране энергосистемы Московская, и Петроградская.
• 1926-29 гг. Вступают в строй Донбасское, Ивановское Ростовское объединения.
• 1940 г. Объединённая диспетчерская служба руководит режимами работы Верхневолжских систем. Начинает транспортировку линия электропередач напряжением 220 кВ Донбасс-Днепр.
• 1956 г. Линия Москва-Куйбышев, напряжением 400 кВ. Энергосистемы Центра и Средней Волги объединяются.
• 1955-1960 гг. Завершается процесс формирования Закавказской энергосистемы. В единую структуру сливаются системы Северного Кавказа, Северо-запада, Средней Волги.
• 1959 г. Присоединение Волгоградской системы к ОЭС Центра.
• 1962 г. Прага. Организация Центрального Диспетчерского Управления (ЦДУ) электроэнергетикой стран членов СЭВ.
• 1960-1970 гг. Сформирована единая энергосистема европейской части страны.
• 1969 г. Возникновение ЦДУ ЕЭС СССР.
• 1972 г. Присоединение ОЭС Казахстана.
• 1978 г. Подключение ОЭС Сибири.
• 1992 г. Разделение электроэнергетики между государствами СНГ. Создание РАО «ЕЭС России».

Современность

Сегодня ЕЭС России состоит из 71 региональной системы, территориально объединенных в 7 ЕЭС:

• Центра.
• Юга.
• Средней Волги.
• Северо-Запада.
• Урала.
• Сибири.
• Востока.

Они соединены между собой линиями электропередач 220-500 кВ. Общая мощность комплекса ЕЭС России, включающего более 1 500 электростанций, составляет более 246 ГВт. Это позволяет производить в общей сложности более 1 трлн кВт/ч электроэнергии в год.

Достигнутый эффект

Интеграция электростанций в единую энергетическую систему сделала это возможным:

• Обеспечить устойчивость и надёжность региональных объединений.
• Устанавливать на электростанциях крупноблочное высокопроизводительное оборудование.
• Оптимизировать нагрузку, пропорционально распределив её между генераторами станций.
• Значительно сократить расход топлива.
• Существенно повысить эффективность работающего персонала.
• Сократить установленную генерирующую мощность электростанций на 11 ГВт.
• Снизить пиковую нагрузку энергосистемы страны на 5 ГВт.

Электроэнергетика в годы войны

Великая Отечественная война 1941-1945 годов остановила развитие советской энергетики. Энергетическая промышленность на оккупированных территориях Украины, Белоруссии, прибалтийских республик и некоторых западных районов РСФСР была полностью разрушена. К концу 1941 года установленная мощность электростанций была увеличена более чем в два раза и составила 6645 тыс. кВт. Перемещение промышленности в восточные регионы страны и вынужденное строительство новых промышленных предприятий в тылу страны потребовало интенсивного развития энергосистем Урала, Северного Казахстана, Центральной Сибири и Средней Азии. Мобилизационный план, утвержденный правительством СССР, предусматривал перевод народного хозяйства на рельсы военной экономики. Был утвержден список шокирующих строительных проектов, включая электростанции оборонного значения. Несмотря на самые неблагоприятные обстоятельства, Безымянская АЭС в Куйбышевской области и Рыбинская АЭС были введены в эксплуатацию уже в конце 1941 года.

В первые годы войны, во время вывода советских войск, оборудование многочисленных электростанций было спешно демонтировано и вывезено на Восток, где было собрано для нужд эвакуированной оружейной промышленности.

В первые годы войны особенно сильно пострадала энергосистема Ленинграда и Ленинградской области: одни электростанции были захвачены, другие отрезаны от Ленинграда, были потеряны все подстанции 35-110 кВ пригородной сети, проложено более 1000 км высоковольтных линий 110-220 кВ. Среднесуточное производство электроэнергии сократилось до 1,6 млн. кВт/ч, что в семь раз меньше, чем до войны. В это же время началась подготовка к строительству линии электропередачи Волховская ГКВ — Ленинград. Для этого необходимо было восстановить поврежденные 10-киловольтные линии. Более того, этот кабель мог быть изготовлен только в осажденном Ленинграде.

В конце июля 1942 года, в связи с приближением врага к городу, Наркомат электростанций и Сталинградский областной комитет Коммунистической партии приняли решение эвакуировать все установки, расположенные на Сталинградской АЭС. К 16 августа 1942 года на Урал было отправлено три эшелона с электрифицированным оборудованием. Тем не менее, никто не отказался от работы, чтобы обеспечить промышленность города светом и теплом. Хотя Кировский район Сталинграда, где находился завод, с первых дней августа регулярно бомбили, сотрудникам ГРЭС приходилось работать в условиях постоянных «воздушных налетов».

В годы войны Уральская объединенная электросеть работала в крайне напряженных условиях, так как нагрузка на электросети резко возросла. Важную роль в повышении надежности энергосистемы Урала сыграло повсеместное внедрение оборудования линейной и аварийной автоматики и процедур ремонта ЛЭП. Благодаря героическим усилиям энергетиков, мощность Уральской энергосистемы в 1943 году увеличилась на 72% по сравнению с предыдущим годом.

После освобождения страны от нацистов начались работы по восстановлению разрушенных объектов. Вместе с передовыми армейскими частями энергетики вошли в освобожденные районы и немедленно провели электрификацию населения и предприятий.

В первые три года войны на Урале и в Сибири — в Уфе, Омске, Томске, Красноярске, Барнауле и Оренбурге — несмотря на трудности войны, были созданы новые энергетические системы. Увеличилась мощность энергосистем, созданных в предвоенные годы — Кузбасса и Новосибирска. До конца войны страна смогла восстановить 20% утраченных мощностей. В 1945 году электростанции были восстановлены по всему СССР, и к концу года новые регистрации и частичное восстановление поврежденных станций довели мощность электростанций почти до уровня 1940 года (11120 МВт). Послевоенная экономика восстанавливалась рекордными темпами, и к 1946 году страна уже занимала второе место в мире по производству электроэнергии.

Начало формирования единой системы

Формирование европейской части Единой энергетической системы (ЕЭС) страны началось с освоения следующей категории напряжения — 400 кВ. До этого район снабжался в основном от нескольких небольших линий электропередач 110 кВ и 220 кВ.

Первой линией 400 кВ стала ЛЭП, соединившая Куйбышевскую ЕЭС на Волге с Московской энергосистемой. Таким образом, началось объединение электросетей Центральной и Средней Волги и формирование единой энергосистемы европейской части страны. Советское правительство придавало большое значение этому проекту. Сроки заключения контрактов были жестче, чем когда-либо в мире. Для усиления контроля над проектами 15 декабря 1954 года решением министра электростанций была создана Дирекция по строительству высоковольтной линии 400 кВ Куйбышев-Москва. Уже в марте 1955 года она была «повышена в звании» и стала Дирекцией по эксплуатации сети 400 кВ.

О масштабах строительства первой ЛЭП 400 кВ можно судить по данным. В ходе работ на ЛЭП Куйбышев-Москва инженеры проложили более тридцати тысяч тонн кабеля, возвели 4527 мачт электропередачи общим весом 52 тысячи тонн и смонтировали 500 тысяч различных изоляторов. Многие из освоенных в то время методов и технологий строительства ЛЭП пошли в технологическую копилку электроэнергетики.

После ввода линии в эксплуатацию энергетики провели испытания, которые показали, что такие линии могут работать на напряжении 500 кВ при относительно небольшом усовершенствовании оборудования. По результатам испытаний было принято решение не только перевести линию Куйбышев-Москва на напряжение 500 кВ, но и принять 500 кВ в качестве номинального напряжения для планируемой линии Волгоград-Москва, а затем и для других линий 400 кВ.

В 1959 году, до завершения всех работ на линии 400 кВ Куйбышев-Москва, была введена в эксплуатацию первая цепь линии 500 кВ Волгоградская ГЭС-Москва. Воздушная линия от Волгоградской электростанции до Москвы имела такую же мощность, как и Куйбышевская воздушная линия, но была на 20% длиннее ее. Она соединила энергосистему центральной части России с югом. Эта передача была одним из важнейших звеньев единой энергетической системы европейской части СССР.

Повышение напряжения повлияло и на название дирекции — с 1963 года она была переименована в УЭЭС 500 кВ, а с 1967 года приказом министра энергетики и электрификации Петра Непорошнего УЭЭС 500 кВ была преобразована в Дирекцию по эксплуатации магистральных электропередач.

С открытием воздушной линии 500 кВ от двух волжских гидроэлектростанций до Москвы Советский Союз стал единственной страной с таким классом высоковольтных линий. Внедрение линий «пятихатки» дало возможность развивать не только местные, но и магистральные сети, постепенно создавая интегрированную энергетическую систему.

Также развивалась система электроснабжения столицы. Вокруг Москвы образовалось кольцо из пяти клеток. Введены в эксплуатацию подстанции «Бескудниково», «Чагино», «Пахра», «Очаково» и «Белый Раст». К 1965 году общая протяженность линий электропередачи 500 кВ достигла 8300 км. Это создало основу для единой системы энергоснабжения страны.

Сверхвысокое напряжение

В 1960-х годах началось строительство новых высоковольтных сетей. Это было время, когда электрические сети стран Восточной Европы, входящих в Совет экономической взаимопомощи (СЭВ), были объединены. Планом на будущее было создание единой энергетической системы для социалистического государства.

В середине 1960-х годов Советский Союз начал разработку класса 750 кВ. Первой отечественной линией электропередачи 750 кВ стала линия Конаково-Москва, пилотная линия протяженностью 87,7 км от подстанции «Опытная» в районе Конаковской ГРЭС до подстанции «Белый Раст».

Результаты масштабных испытаний конструкций линии и оборудования подстанции позволили спланировать и построить промышленную линию электропередачи 750 кВ.

В 1975 году была введена в эксплуатацию линия электропередачи 750 кВ Ленинград — Конаково с подстанцией 750/330 кВ «Ленинградская». Эта передача соединила энергосистемы Центрального и Северо-Западного регионов и позволила передать избыточную мощность с Северо-Запада в дефицитные районы Центрального, Средневолжского и Уральского регионов.

В начале 1970-х годов было начато строительство надпоселковой ЛЭП 750 кВ Донбасс-Западная Украина общей протяженностью 1100 км. Это было необходимо для передачи энергии из Донбасса в развивающиеся промышленные регионы западной Украины и укрепления связей с энергетическими системами юга России. Позднее магистраль была расширена за счет строительства в 1978 году межгосударственной линии электропередачи напряжением 750 кВ из Западной Украины (СССР) в Альбертиршу (Венгрия). В следующем году началось параллельное функционирование ЭКС СССР и ЭКС стран-членов ЦЭМ. В 1980-х годах строительство линий 750 кВ получило широкое распространение. Успех российских специалистов в освоении и разработке 750 кВ был признан всем миром. Все оборудование, используемое для строительства линий 750 кВ (как и для линий 500 кВ), было отечественного производства. В США и Канаде для этих классов напряжения использовалось импортное оборудование.

В августе 1977 года, в знак признания значительных успехов Управления дальней передачи в развитии линий электропередач напряжением 500 и 750 кВ, Совет директоров Департамента энергетики принял решение преобразовать Управление эксплуатации дальней передачи в Ассоциацию генерации дальней передачи с функцией заказчика по строительству линий сверхвысокого напряжения.

В том же году советское правительство приняло решение о строительстве мощной линии электропередачи из Сибири в Казахстан и на Урал, чтобы соединить сибирские электросети с восточной частью страны. Строительство и ввод в эксплуатацию линии 1150 кВ было разделено на несколько этапов. В 1985 году участок Экибастуз — Кокчетав с подстанциями 1150 кВ Экибастузская и Кокчетавская был переведен на напряжение 1150 кВ. В 1988 году участок от Кокчетава до Кустаная был переведен на новый класс напряжения. С подстанцией «Кустанай» линия Экибастуз — Кокчетав — Кустанай протяженностью около 900 км стала первой в мире линией электропередачи 1150 кВ.

На этом этапе большую помощь оказал испытательный комплекс на подстанции «Белый Раст». Проведенные там исследования позволили испытать высоковольтное оборудование и подготовить специалистов для эксплуатации таких линий.

Дальнейшее увеличение пропускной способности было связано с передачей последнего участка от Кустаная до Челябинска на напряжении 1150 кВ. Однако проект не был завершен — в 1991 году экономическая и политическая ситуация в стране изменилась, и темпы строительства и ввода в эксплуатацию электросетевых объектов замедлились. Строительство линии электропередачи постоянного тока 1500 кВ Экибастуз-Центр, начатое в 1978 году, также было остановлено.

Надежность и устойчивость работы энергосистем

Надежность системы — это ее способность выполнять заданные функции в заданном объеме и с требуемым качеством при определенных условиях эксплуатации. Одной из основных функций систем распределения электроэнергии (СРЭ) является обеспечение бесперебойной подачи электроэнергии потребителям в необходимом количестве и качестве. Для характеристики надежности электроэнергетических систем определяются основные показатели надежности (параметры потока отказов, время восстановления) и вспомогательные показатели (частота и продолжительность ремонтов). Показатели надежности определяются для узла нагрузки главной системы ЭКС с учетом режима работы ЭКС (нормальная работа, аварийная работа, чрезвычайная работа).

Основные пути повышения надежности Единого европейского неба:

• повышение надежности источников питания;
• повышение надежности отдельных элементов СЭС;
• уменьшение числа последовательно включенных элементов в СЭС;
• усовершенствование релейной защиты и автоматики СЭС;
• совершенствование системы технического обслуживания и ремонта;
• повышение квалификации обслуживающего персонала.

Таким образом, повышение надежности СЭС является комплексной задачей, которая может быть решена на основе технологического и экономического анализа функционирования СЭС и условий ее эксплуатации.

Одним из основных требований к работе электрооборудования и всей коммунальной службы является надежная работа под воздействием условий окружающей среды (погодные и климатические условия), а также технических и технологических условий. Поэтому при выборе компонентов СЭС необходимо учитывать как климатические условия эксплуатации (макроклимат, включая загрязнение), так и технические и технологические условия эксплуатации (микроклимат: температура, влажность, запыленность, агрессивная среда и опасные пожаро- и взрывоопасные зоны).

Безопасность ЭСУ — это способность ЭСУ поддерживать безопасное состояние с определенной вероятностью при выполнении определенных действий в условиях, указанных в правовой и технической документации (задачи монтажа, эксплуатации и технического обслуживания).

Электробезопасность — это система организационных и технических мер и средств, обеспечивающих защиту людей от воздействия электрического тока, электромагнитных полей и статического электричества.

На этапе планирования СЭС предусматривается, что она может быть изменена в ходе развития производства компании без крупных инвестиций.

Показатели надежности электроснабжения. С точки зрения надежности электроснабжения потребители электроэнергии делятся на следующие три категории:

Потребители электроэнергии класса I — потребители электроэнергии, перерыв в подаче электроэнергии которым может привести к следующему: Опасность для жизни людей, значительный ущерб национальной экономике, повреждение дорогостоящего основного оборудования, срыв массового производства, остановка сложного технологического процесса, прекращение работы особо важных элементов коммунального хозяйства. Оборудование категории I должно получать питание от двух независимых, взаимно резервированных источников питания, и прерывание питания при отказе одного из источников питания допускается только на время автоматического восстановления питания.

Оборудование категории I включает особую группу оборудования, бесперебойная работа которого необходима для предотвращения гибели людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Третий независимый, взаимно резервирующий источник питания также должен быть предусмотрен для питания этой специальной группы нагрузок класса I, чтобы обеспечить возможность безаварийного прерывания процесса.

Технические проблемы функционирования ЕЭС править | править код

Одной из серьезных проблем в работе ЭСМНО является слабость интерконнекторов, а иногда и магистральных линий электропередачи, что приводит к «блокировке» мощности электростанций7. Слабость взаимосвязей в ИСС обусловлена ее территориальным распределением. Ограничения на использование соединительных линий между различными ОТС и большинства основных соединительных линий внутри ОТС в основном определяются условиями статической устойчивости; для линий электропередачи, доставляющих электроэнергию на крупные электростанции, и некоторых транзитных соединительных линий условия динамической устойчивости могут иметь решающее значение.

Исследования показали, что стабильность частоты в ЕЭС России ниже, чем в UCTE. Особенно большие отклонения частоты наблюдаются весной и во второй половине ночи, что говорит о недостатке гибких средств регулирования частоты8 .

Перспективы развития ЕЭС править | править код

Развитие возобновляемой энергетики в обозримом будущем намечено в Генеральном плане размещения электроустановок до 2020 года.

В 2008 году сетевая компания завершила технико-экономическое обоснование слияния UES/OES с UCTE. Такое слияние означало бы создание крупнейшего в мире энергетического объединения в 12 часовых поясах с общей установленной мощностью более 860 ГВт9. 2 апреля 2009 года в Москве состоялась международная отчетная конференция «Перспективы объединения электроэнергетических систем Восток-Запад (результаты технико-экономического обоснования современного объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE) «10. В ТЭО сделан вывод о том, что «современное объединение электроэнергетических систем UCTE и UES/OES возможно при условии принятия определенных технических, операционных и организационных мер и создания необходимой нормативной базы, описанной в исследовании. Поскольку выполнение этих условий, скорее всего, займет длительное время, современное межсетевое взаимодействие следует рассматривать как долгосрочную перспективу. Для создания общей, крупнейшей в мире рыночной платформы для торговли электроэнергией между синхронными зонами UCTE и ЕЭС/ОЭС также может быть рассмотрен вопрос о создании несинхронных интерконнекторов, но это требует отдельных исследований заинтересованных сторон «11.

См. также править | править код

1. ↑ 1 2 Федеральный закон Российской Федерации от 26 марта 2003 г. N 35-ФЗ «Об электроэнергетике»(там же)..Крайний срок: 17 января 2012 года.Архивировано 15 октября 2011 года.
2. ↑Соотношение территорий федеральных округов, регионов и энергосистем(там же)..Крайний срок: 12 декабря 2012 года.Архивировано 15 октября 2011 года.
3. ↑ Включая Крымскую региональную энергосистему, охватывающую территории Республики Крым и Севастополя (присоединение которых к РФ не получило международного признания), без них — 69 энергосистем на территории 79 субъектов РФ
4. ↑«Энергосистема на востоке России развивается высокими темпами». Гендиректор филиала АО «СО ЕЭС» ОДУ Востока Виталий Сунгуров о планах развития энергосистемыАрхивная копия от 1 декабря 2021 на Wayback Machine (2019)
5. ↑Последний день энергоимперииАрхивная копия от 21 февраля 2009 на Wayback Machine, телекомпания НТВ, 28.05.2008
6. ↑ Менеджмент и маркетинг в электроэнергетике: учебное пособие для студентов ВУЗов /А. Ф. Дьяков, В. В. Жуков, Б. К. Максимов, В. В. Молодюк; под ред. А. Ф. Дьякова. — 3-е изд. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007
7. ↑ Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике / В. А. Баринов, А. З. Гамм, Ю. Н. Кучеров, В. Г. Орнов, Ю. Н. Руденко, В. А. Семёнов, В. А. Тимофеев, Ю. А. Тихонов, Е. В. Цветков ; под общей ред. Ю. Н. Руденко и В. А. Семёнова. — М.: Издательство МЭИ, 2000
8. ↑ Основы современной энергетики: учебник для вузов : в 2 т. / под общей редакцией чл.-корр. РАН Е. В. Аметистова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательский дом МЭИ, 2008. Том 2. Современная электроэнергетика / под ред. профессоров А. П. Бурмана и В. А. Строева. — 632 с., ил.
9. ↑Перспективы объединения энергосистем ЕЭС/ОЭС и UCTE(там же)..Крайний срок: 17 января 2012 года.Архивировано 15 октября 2011 года.
10. ↑Перспективы объединения энергосистем Восток-ЗападАрхивная копия от 28 июля 2012 на Wayback Machine
11. ↑Архивированная копия(там же)..Крайний срок: 17 января 2012 года.Архивировано 26 декабря 2010 года.

• Единая энергетическая система / Г. А. Салтанов // Большая российская энциклопедия : в 35 т. / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
• Объединённая энергетическая система // Большая российская энциклопедия : в 35 т. / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.

Зачем нужна Единая энергосистема

Самое главное — все потребители должны постоянно иметь электричество. Это означает, что если один источник по какой-либо причине (авария, отказ оборудования, ремонт) не может вырабатывать электроэнергию, его может заменить другой источник, который вырабатывает и транспортирует электроэнергию по резервным линиям, даже если они находятся на расстоянии сотен километров. Например, когда в августе 2009 года вышла из строя Саяно-Шушенская ГЭС, энергосистема потеряла 4,5 гигаватт генерирующих мощностей, которые были замещены тепловыми электростанциями в Сибири и перетоками электроэнергии из европейской части страны.

Несколько отдаленных районов на севере страны не включены в ЕЭС: Камчатский край, Магаданская и Сахалинская области, Чукотка и Таймырский автономный округ. Они имеют собственные источники выработки электроэнергии и не подключены к электросетям остальной части страны, поскольку это экономически нецелесообразно.

Однако источники энергии, естественно, строятся вблизи энергоемких производств. В Кузбассе, например, Беловская ТЭС была построена для разработки угольных месторождений. А мощная Богучанская гидроэлектростанция в Красноярском крае была построена для Богучанского алюминиевого завода.

Электроэнергия — это продукт, который практически потребляется в процессе производства. Это означает, что в тот момент, когда чайник на кухне, двигатель на заводе или комбайн в шахте работают обычным образом, электростанция производит ровно столько электроэнергии, сколько они потребляют. Если это равновесие сохраняется, то частота электросети составляет 50 герц. Эта ставка одинакова по всей России.

Какова частота 50 герц? В сети переменного тока частота составляет 50 Гц. Это означает, что электричество течет пятьдесят раз в секунду в одном направлении и пятьдесят раз в противоположном.

Если, например, один из агрегатов электростанции внезапно выходит из строя, частота в общей сети немедленно падает ниже 50 Гц. Если машина на заводе выходит из строя или погода прерывает работу сети, возникает избыток электроэнергии, и частота поднимается выше 50 Гц. Интегрированная энергосистема с большим количеством генераторов и потребителей позволяет напрямую балансировать такие скачки и, что более важно, поддерживать этот баланс.

Как балансируется производство и потребление электроэнергии

Чтобы поддерживать баланс в сети, потребление и производство электроэнергии можно и нужно прогнозировать и планировать. Например, потребление электроэнергии в городах увеличивается в первой половине дня: Люди просыпаются, включают свет и греют чайники. Следующий пик приходится на вечернее время. В ночное время потребление минимально.

Крупные производственные компании также знают, сколько электроэнергии необходимо, чтобы запустить, скажем, 50 автомобилей с конвейера за 12-часовую смену. Вам необходимо планировать работу своих производственных мощностей в соответствии с этим спросом: вам нужно увеличить или уменьшить производственные мощности. Период планирования составляет один день. Но электростанции не могут сделать это в одиночку!

Этот процесс управляется и контролируется оператором системы. Это организация, которая осуществляет централизованный контроль над эксплуатацией и распределением всей российской энергетической системы. Из оборудованных центров диспетчеры круглосуточно поддерживают связь с генераторами, сетями и потребителями электроэнергии. Эти диспетчерские центры расположены в различных регионах страны, самый главный из которых находится в Москве.

Кто кому подчиняется

Для получения и обработки информации системный администратор использует мощные компьютеры и современные системы связи и мониторинга. В режиме онлайн диспетчеры могут видеть в специальных таблицах все, что происходит в энергосистеме: сколько электроэнергии производится, сколько потребляется, есть ли сбои, отключения и т.д.

Через специальную онлайн-платформу оператор системы получает запрос от потребителя о количестве электроэнергии, необходимой на следующий день. Задача системного оператора — определить генераторы, которые могут произвести это количество, а затем обеспечить своевременное производство и передачу электроэнергии.

На электростанциях начальник смены станции находится в постоянной связи с диспетчером системного оператора. Принцип здесь заключается в том, что он безоговорочно выполняет все приказы системного оператора: отключить или включить блок электростанции, увеличить или уменьшить выработку электроэнергии в любой час или даже в любую минуту. И если по какой-то причине блок электростанции выходит из строя, диспетчер системного оператора узнает об этом первым. И как только это становится возможным, он отдает приказ загрузить другую электростанцию, изменить линию электропередачи и т.д. Основная задача — доставка энергии потребителю и поддержание баланса энергосистемы.

В Кемерово, например, расположено Объединенное распределительное управление энергосистемы Сибири. Она контролирует 12 регионов, включая те, где расположены станции СГК: республики Алтай, Бурятия, Тыва и Хакасия; Алтайский, Забайкальский и Красноярский края; Иркутская, Кемеровская, Новосибирская, Омская и Томская области.

Энергетические системы (ОЭС)

Вся энергетическая система России состоит из Единой энергетической системы (ЕЭС) и территориально изолированных энергосистем.

ВЭС включает 71 региональную энергосистему, которые образуют 7 интегрированных энергетических систем (ИЭС):

• Востока;
• Урала;
• Сибири;
• Юга;
• Средней Волги;
• Северо-Запада;
• Центра.

Все системы соединены высоковольтными линиями 220-750 кВ и более. Они работают в синхронном режиме. По состоянию на 2020 год мощность всех электростанций в стране составляет 246 342,45 МВт.

Преимущества интегрированной энергетической системы России:

• снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС Российской Федерации на 5 ГВт;
• применение высокоэффективного крупноблочного оборудования;
• уменьшение потребности электрических станций в мощности на 10-12 ГВт;
• оптимизация распределения нагрузки между электростанциями, что позволило сократить расход топлива.

Управление энергосистемой осуществляется филиалами ОАО «СО ЕЭС»; вместе с ЕЭС страны действуют энергосистемы Беларуси, Казахстана, Украины, Азербайджана, Литвы, Грузии, Латвии, Эстонии и Монголии. Кыргызская и узбекская системы работают параллельно с российской энергосистемой через казахскую энергосистему. И есть подключение к молдавской энергосистеме через украинскую энергосистему.

К основным технологически изолированным энергосистемам относятся:

• Камчатский край;
• Магаданскую область;
• Северную часть республики Саха (Якутию);
• Сахалинскую область;
• Чукотский автономный округ;
• Таймырский автономный округ.

Влияние отрасли на окружающую среду

Каждый тип электростанций оказывает различное воздействие на окружающую среду. Каждый тип электростанции имеет различные виды повреждений. Когда топливо используется в качестве ресурса, в атмосферу выбрасываются небольшие зольные элементы. Для уменьшения выброса вредных частиц в настоящее время производятся фильтры с высокой степенью очистки (95-99%), но это не решило проблему полностью. На многих угольных электростанциях фильтры находятся в плохом состоянии и выполняют только 80 % своих функций.

Строительство гидроэлектростанций требует затопления больших территорий — создания водохранилищ. Большая часть такого водоема является мелководной. Вода в этих водоемах становится очень горячей, что создает условия для размножения и роста водорослей. Воду приходится регулярно очищать, что приводит к затоплению даже больших территорий. Берега часто обрушиваются, затопляя территорию вблизи водохранилищ.

Наибольший ущерб на атомной электростанции наносит топливо, поэтому важно, чтобы оно было надежно изолировано. Чтобы решить эту проблему, топливо распределяется в брикетах. Они изготовлены из материалов, которые удерживают часть продуктов деления радиоактивных веществ. Эти брикеты помещаются в топливные камеры, изготовленные из циркониевого сплава. Когда радиоактивные элементы выходят наружу, они попадают в охлаждающий реактор, который выдерживает высокое давление.

Разрабатывается комплекс мер по снижению воздействия энергетической отрасли на окружающую среду:

• Усовершенствование очистного оборудования.
• С целью уменьшения количества поступления в атмосферу соединений серы, ее будут извлекать из топлива до начала горения различными методиками.
• Введение новых технологий, базирующихся на использовании автоматизированного компьютерного оборудования.
• Активное использование альтернативных источников энергии, которые практически безопасны для окружающей среды.

Перспективы развития электроэнергетики

Энергетическая промышленность регулярно требует действий правительства для своего будущего развития. Программа развития энергетического сектора должна способствовать достижению нового уровня, обеспечивать национальную безопасность и быть совместимой с социально-экономической ситуацией в стране.

Для достижения поставленных целей предусмотрены следующие меры:

• рост эффективности, качества и надежности электроснабжения;
• активное использование альтернативных источников энергии;
• производство и потребление водорода. Планируется, что в будущем Российская Федерация должна стать одним из лидеров по водородной энергетике;
• создание более простых технологий для присоединения к сетям.

Цели и перспективы развития электроэнергетики в России:

• надежное и своевременное снабжение экономики и населения электроэнергией;
• сохранение и способствование развитию единой энергетической системы (ЕЭС), обеспечение ее взаимодействия с другими энергосистемами на Евразийском континенте;
• применение современных технологий для повышения эффективности работы энергосистемы;
• уменьшение негативного воздействия электроэнергетики на окружающую среду.

Развитие современной электроэнергетики в России активно продвигается. Строятся и вводятся в эксплуатацию новые передовые электростанции. Проводятся реформы, направленные на преобразование отрасли. Государство предоставляет субсидии на реконструкцию и модернизацию существующих заводов.