Проблемы и задачи синхронного объединения ЕЭС России с европейскими энергосистемами
Бондаренко А. Ф., Герих В. П., Кучеров Ю. Н., Тихонов Ю. А., Чемоданов В. И., Шакарян Ю. Г., Шаров Ю. В.
В последние годы РАО “ЕЭС России” проведена большая работа по улучшению технических стандартов функционирования ЕЭС России, восстановлена параллельная работа энергосистем стран СНГ и ОЭС Балтии. Стратегически важно дальнейшее развитие энергообъединения, создание условий для расширения обменов электроэнергией и мощностью и реализации межсистемных эффектов, развитие торговли, гармонизация правил и принятие единых стандартов, постепенное формирование единого энергетического пространства и межгосударственного рынка электроэнергии и мощности.
Организация совместной работы энергосистем и энергообъединений на оси Восток-Запад соответствует общим интеграционным процессам в Европе и является взаимовыгодной для всех участников с Востока и с Запада, особенно находящихся на стыке Восточного и Западного энергообъединений.
На Западе, на основе UCTE (до 2001 г. UCPTE) формируется Трансъевропейская синхронная объединенная электроэнергетическая система (TESIS). К первоначально входившим в UCTE энергосистемам 12 государств континентальной Западной Европы (Бельгия, Германия, Испания, Франция, Греция, Италия, Югославия, Лихтенштейн, Нидерланды, Австрия, Португалия, Швейцария, 460 ГВт, 2000 ТВт-ч в год) в настоящее время присоединилось и работает параллельно энергообъединение CENTREL (Венгрия, Польша, Словакия и Чехия, 60 ГВт, 300 ТВт-ч в год), в ближайшее время планируется включить энергосистемы Румынии, Болгарии и “остров Бурштынской ГРЭС”.
На Востоке, на основе ЕЭС России восстановлена параллельная работа энергосистем практически в границах ЕЭС СССР плюс параллельно работающее энергообъединение Средней Азии (300 ГВт).
Эти два энергообъединения суммарной установленной мощностью около 800 млн. кВт при отсутствии географических препятствий и при наличии мощных и простаивающих электрических связей напряжением 750 - 400 - 220 кВ пропускной способностью более 7000 МВт в настоящее время практически не взаимодействуют.
Выполненные в разные годы, начиная с конца 70-х, отечественные и международные исследования [1-13 и др.] рассматривали различные варианты взаимодействия энергообъединений от режимов с выделением “островов” нагрузки или генерации с одной из сторон и применения вставок и передач постоянного тока до синхронного объединения. При этом во многих работах показана техническая возможность синхронного объединения и его экономическая целесообразность.
Возможности обменов электроэнергией между странами в режимах островной и радиальной работы незначительны и не соответствуют потребностям экономики соседних стран, поэтому эти режимы могут рассматриваться в качестве начальных этапов взаимодействия, которые важны как сами по себе, так и для перспективного его развития с переходом на новый качественный уровень.
Рассмотренное в ряде работ сооружение ППТ Россия - Германия при наличии неиспользуемых линий в настоящее время экономически не оправдано. ВПТ так же, как “островные” режимы, могут использоваться на начальных этапах взаимодействия, но вариант с ВПТ, рассматриваемый как временное решение, является дорогим.
Синхронное объединение в наибольшей степени способствует экономической и технологической интеграции партнеров и в связи с этим имеет долгосрочное стратегическое преимущество перед другими видами взаимодействия. Достоинством синхронного объединения является обеспечение наиболее свободного, равноправного доступа партнеров к общему рынку электроэнергии.
Для Восточного энергообъединения в составе параллельно работающих энергообъединений и энергосистем стран СНГ и Балтии включение на синхронную работу с TESIS означает принятие определенной ответственности за постоянное поддержание на согласованном уровне качества электроэнергии и надежности. Это требует совершенствования функционирования с поэтапным переходом на новый технологический уровень, обеспечивающий, в частности, большую степень автоматизации управления, более строгое поддержание заданных характеристик элементов, выполнение международных экологических нормативов, требований по ядерной безопасности и др.
Выполненные в рамках международной программы TACIS исследования по синхронному объединению Восток - Запад (EREG 9601, 1999 г.) обосновали экономически выгодные значения мощности, передаваемой с Востока на Запад, на уровне нескольких гигаватт - в зависимости от принятых цен на топливо и других условий. Следует отметить, что реализация экономических выигрышей затрудняется жесткой конкуренцией среди производителей на европейском рынке, необходимостью передачи электроэнергии на дальние расстояния с транзитом по территориям третьих стран. Поэтому нельзя рассчитывать на достижение значительного объема экспорта электроэнергии сразу после перехода на синхронную работу. Однако, кроме экспорта, возможна реализация межсистемных эффектов за счет совмещения графиков электрической нагрузки, совмещения резервов мощности, рационального использования имеющихся энергоресурсов и структуры генерирующих мощностей при сезонном и суточном обмене электроэнергией, аварийной взаимопомощи, качественного повышения инерционности энергообъединения с соответствующим снижением отклонений частоты от номинальной при нарушениях баланса мощности и др.
Реализация объединения энергосистем Востока и Запада Европы требует решения проблем технического, экономического и политического характера как внутри Восточного энергообъединения, так и с западной стороной. При этом политические и юридические аспекты, особенно по взаимодействию с Западом, являются приоритетными, поскольку обеспечивают возможность (или эффективность) сотрудничества по другим вопросам.
В настоящее время международная активность по этой проблеме повысилась. Европейская комиссия, деятельность которой в значительной степени направлена на либерализацию электроэнергетического рынка, поддерживает направление работ, благодаря которому можно будет замкнуть неиспользуемые электрические связи с Восточным энергообъединением при соответствующем расширении границ общеевропейского рынка.
В ноябре 2001 г. проведено совместное заседание секции стратегии развития электроэнергетики и международных энергетических проектов и секции управления режимами ЕЭС, средств и систем диспетчерского и технологического управления в электроэнергетике НТС РАО “ЮС России” по теме: “Проблемы синхронного объединения ЕЭС России с европейскими энергосистемами”.
На заседании секций заслушаны и обсуждены доклады Энергосетьпроекта, ЦДУ ЮС России, ВНИИЭ и ОРГРЭС, подводящие итоги работ последних лет, в которых конкретизированы результаты предыдущих исследований и сформулированы предложения по реализации синхронной работы энергообъединений Востока и Запада. Следует отметить высокий уровень инженерных знаний и понимания технических проблем, которые необходимо решить для синхронизации энергообъединений с минимальными затратами.
Также в ноябре 2001 г. на совместном заседании Бюро НТС РАО “ЕЭС России” и Научного совета РАН по проблемам надежности и безопасности больших систем энергетики рассмотрены “Научно-технические проблемы и программные задачи повышения эффективности регулирования частоты и мощности в ЕЭС России в условиях конкурентного рынка”. В докладе в основном представлена работа ОРГРЭС по наиболее актуальному аспекту совершенствования регулирования частоты и мощности - привлечению ТЭС к регулированию частоты и мощности. Доклад освещает также ход работ по выполнению приказов № 368 и 553 РАО “ЮС России” об активизации участия электростанций в первичном регулировании частоты в ЕЭС России.
Содержащиеся в протоколе заседания Бюро НТС рекомендации предполагается использовать для корректировки планов НИОКР, среднесрочных инвестиционных планов РАО “ЕЭС России” и программ технического перевооружения ТЭС и ГЭС для подготовки технологической инфраструктуры электроэнергетики, в первую очередь, к работе в условиях конкурентного рынка, а также к синхронной параллельной работе с энергообъединением стран Западной Европы.
