Article

1.4. Энергетические системы

На территории бывшего СССР действовало 11 энергообъединений с централизованным диспетчерским управлением. Межсистемные связи позволяли, учитывая географические координаты, передавать в Европейскую часть СССР электрическую энергию из восточных районов страны и тем самым более полно использовать колоссальные энергетические ресурсы Сибири и Средней Азии.

Неразрывность производства и потребления энергии предъявляет весьма высокие требования к надежности работы электрических станций, так как перебои в снабжении электроэнергией и теплотой отражаются не только на экономических показателях самой станции, но и на показателях обслуживаемых ею промышленных предприятий и транспорта. Для обеспечения бесперебойности электроснабжения и уменьшения

резерва электрогенерирующих мощностей отдельные электрические станции объединяют в энергетические системы. (ЭС). Такое объединение позволяет наиболее рационально использовать специфические особенности различных типов электростанций. Например, в паводковый период необходимо максимально загружать гидроэлектростанции. Станции с высоким КПД, так же как и работающие на дешевом топливе, целесообразно использовать более полно. И наоборот, электростанции с большими затратами на топливо лучше использовать менее продолжительное время. Атомные электростанции относятся к числу станций с большими капиталовложениями и низкой топливной составляющей в общей стоимости электроэнергии, поэтому их предпочтительнее загружать возможно полнее.

Еще более высокая ступень научно-технического развития энергетики — объединение отдельных энергетических систем (ОЭС). Одна из крупнейших в мире — Объединенная энергетическая система Центра СССР, вместе с объединенными системами Северо-Запада Европейской части СССР, Юга Европейской части, Сибири, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа, Закавказья и Казахстана, была соединена в единую энергетическую систему СССР. Предполагалось завершить подсоединение к ней также системы Средней Азии. Систему Дальнего Востока присоединять не предполагалось, так как ее мощность невелика, а расстояния для линий электропередачи значительны. Энергетическая система соединяла 11 мощных систем-объединений (ОЭС) и являлась огромным достижением бывшего СССР.

К сожалению, с распадом СССР некоторые объединенные системы оказались за пределами России. Так, вышла из объединенной энергосистемы самая мощная система — система Юга, через которую осуществлялась передача электроэнергии на Украину и Молдову, а также производился экспорт электроэнергии в страны бывшего СЭВ и в другие страны. Оказались вне СНГ еще три энергообъединения — Закавказья (Азербайджан, Грузия и Армения), Казахстана (вместе с периодически присоединявшейся к нему системой Средней Азии (Узбекистан, Кыргизстан, Таджикистан и Туркмения) и республики Прибалтики, а также часть Северо-Запада. Остальные семь объединений (см. табл. 1.4) действуют в России, образовав Единую энергосистему России, утвержденную в декабре 1992 года как акционерное общество. Из всех семи систем, приведенных в табл. 1.4, три системы несут значительную нагрузку, составляющую 3/4 производства электроэнергии всей энергосистемы России.

Определенные сложности возникли при расчетах за электроэнергию. В связи с этим, по-видимому, придется создавать новые линии электропередачи. В первую очередь это потребует сооружения электропередачи Урал — Сибирь, так как в системе

Таблица 1.4. Единая энергетическая система России — производство и потребление
в ней за 1991 год

Регион Производство электроэнергии, млрд кВт·ч Потребление электроэнергии, млрд кВт·ч (без учета экспорта электроэнергии)
1. Северо-Запад 74,6 71,2
2. Центр 307,0 294,3
3. Средняя Волга 109,6 103,2
4. Северный Кавказ 57,0 63,6
5. Урал 252,5 251,3
6. Сибирь 197,6 195,6
7. Дальний Восток 31,7 31,0
Всего 1030,0 1010,2

бывшего СССР такой линии электропередачи не было — Урал и Сибирь соединялись между собой через Казахстан. Предполагается подсоединение Северного Кавказа к системе Средняя Волга, так как ранее Северный Кавказ получал электроэнергию через систему Юг. В отдельных случаях электростанции могут работать и изолированно. К числу таких электростанций относится, например, Билибинская АТЭЦ в малонаселенном районе Чукотки. Аналогичное решение может применяться и в других, особенно северных районах, испытывающих трудности с доставкой топлива. Опыт работы Билибинской АТЭЦ оказался положительным.

Сооружаемые крупные АЭС будут действовать, как и в настоящее время, в составе крупных энергообъединений. Однако существовавший в нашей стране опыт участия крупных АЭС в регулировании нагрузки привел к выводу о целесообразности поддержания нагрузки АЭС практически постоянной, то есть в базовом режиме без участия в регулировании мощности. Изменения нагрузки в энергосистемах будут происходить предпочтительно с привлечением специальных маневренных блоков, работающих на органическом топливе, например с помощью газовых турбин. Пример такого графика показан на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Суточный график электрической нагрузки Европейской части страны (на перспективу)
Рис. 1.7. Суточный график электрической нагрузки Европейской части страны (на перспективу)

а и б — постоянная и переменная части графика электрических нагрузок;
1 — дальняя электропередача от мощных ГЭС и ТЭС с востока, 2 — АЭС; 3 — ТЭС и ТЭЦ; 4 — регулирующие электростанции