ЛЕКЦИЯ 1 ДОЛГОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ. ПЛАНИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

ИСТОРИЯ ОТРАСЛИ О необходимости электрификации страны ученые умы России начали задумываться очень давно. Так, о возможности отправлять по проволоке «электрическую силу» на великое расстояние до тысячи сажен и далее» говорил еще Михаил Ломоносов в 1760 году. В самом начале XIX века мысль о практическом применении электроэнергии для освещения высказывал в своих трудах первый российский электротехник, член-корреспондент Петербургской академии наук Василий Петров. Однако в силу различных причин вопрос передачи электричества на расстояние удалось решить только к концу позапрошлого столетия.

С определением времени начала существования какого-либо явления всегда возникают трудности и разночтения, однако, мы обозначим за точку начала в России эры электричества 1879 год. Именно в этом году в Петербурге был освещен электрическим светом Литейный мост, став первым в мире мостом, освещенным при помощи электричества. 1. Литейный мост. Начало строительства: 30 августа 1875 года. Открытие: 30 сентября 1879 года.

Годом ранее, в 1878 году инженер Бородин осуществил электрификацию токарного цеха Киевских железнодорожных мастерских, в ходе которой цех был освещен четырьмя электрическими дуговыми фонарями. Об этом факте нам известно, но он не выбран в качестве исходной даты в силу своего узковедомственного значения и недоступности лицезрения сего чуда широкой публикой. Следующей вехой на пути внедрения новинки в повседневный быт стало 30 января 1880 года, когда был основан электротехнический отдел Русского технического общества, призванный курировать проблемы электрификации России. В том же году начались работы по освещению улиц Москвы и Петербурга, однако их объем можно считать крайне незначительным – пара сотен ламп на две столицы. Так же в этом же году в Киеве посредством ламп Яблочкова освещены мастерские Днепровского пароходства.

Свеча Яблочкова

На этом этапе электрификации все потребители электроэнергии (каковыми являлись исключительно осветительные приборы) использовали постоянный ток, и существовали определенные проблемы с передачей электроэнергии на значительные расстояния. Вследствие этого источник электроэнергии располагался в непосредственной близости от потребителя. Так, например, в случае с Киевскими железнодорожными мастерскими каждый из четырех фонарей имел свою электромагнитную машину Грамма.

Спустя ровно два года после коронации в Петербурге императора Александра III, торжества по аналогичному поводу в Москве 15 мая 1883 года были ознаменованы грандиозной иллюминацией Кремля. Для осуществления этого проекта на Софийской набережной была построена специальная электростанция. В том же году, но уже в столице Империи фирма «Сименс и Гальске» освещает центральную улицу города, а чуть позже электрифицируется Зимний Дворец. По некоторым данным именно для осуществления этих мероприятий строится едва ли не первая, более-менее крупная электростанция в России, мощностью 35 КВт. Помимо прочего эта электростанция примечательна тем, что располагалась она на барже пришвартованной к набережной Мойки недалеко от Полицейского моста.

31 июля 1887 года «Общество Электрического Освещения 1886 года», основанное Карлом Федоровичем Сименсом (к тому времени принявшим Российское подданство и ставшим купцом первой гильдии), принимает решение о начале работ направленных на практическую электрификацию Москвы. Реализация этих амбициозных планов началась с устройства электрического освещения Постниковского пассажа на Тверской, ныне Театр им. Ермоловой. Вообще, «Общество Электрического Освещения 1886 года», чей устав был утвержден 4 июля 1886 года высочайшим Указом императора Александра III, сыграло огромную роль в начальной электрификации России. После революции 1917 года национализированные мощности этого предприятия были объединены в единую энергосистему, на базе которой сейчас работает в частности АО МОСЭНЕРГО в Москве.

К системному внедрению электричества в жизнь россиян приступило именно «Общество электрического освещения 1886 года». Оно объединило ученых и коммерсантов в деле «электрификации всей страны» – эти слова были занесены в его устав. Здесь начинали трудиться все будущие создатели знаменитого плана ГОЭЛРО – Глеб Кржижановский, Леонид Красин, Роберт Классон. Уже тогда разрабатывались проекты масштабного строительства линий электропередачи.

3 февраля 1888 года в Москве заключается договор аренды земли под строительство первой центральной городской электростанции. Электростанция, получившая название Георгиевской (располагалась на углу Большой Дмитровки и Георгиевского переулка) вырабатывала постоянный ток и снабжала электроэнергией потребителей (среди которых появляются и частные домовладельцы) в радиусе полутора верст. Все кабели прокладывались в кирпичных каналах. Георгиевская электростанция, Москва, 1902 г.

В это время, помимо Центральной, в Москве функционирует ряд более мелких электростанций – Городская, освещавшая Каменный мост и площадь храма Христа Спасителя, Университетская, Императорских театров, Дворцовая (освещала Кремль), при вокзалах – Ярославском и Брестском. Примерно так же обстояли дела и в двух других крупнейших городах империи – Петербурге и Киеве. Использование постоянного тока ограничивало длину питающих кабелей, что вынуждало использовать небольшие локальные электростанции.

Дальнейший вектор развития электрических сетей определил русский электротехник Михаил Доливо-Добровольский, создатель системы трехфазного переменного тока. К 1889 году он сконструировал для такой системы асинхронный двигатель и генератор переменного тока, а в 1891 году на Всемирной электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне продемонстрировал первую в мире трехфазную передачу электроэнергии на расстояние.

3 июля 1892 года в Киеве запущен первый в России электрический трамвай, линия имела протяженность полтора километра. Мощность питающей электростанции составляла 30 КВт. Первый электрический трамвай в Российской Империи, 1892 г.

1895 год ознаменовался вводом в строй первой в России гидроэлектростанции на реке Большая Охта в Петербурге, причем довольно большой по тем временам мощности – 300 КВт. В том же году, Управление Владикавказской железной дороги построило и ввело в эксплуатацию ГЭС «Белый уголь» на реке Подкумок, между Кисловодском и Ессентуками, дававшую электроэнергию для освещения курортов. ГЭС Белый уголь (Пятигорская ГЭС)

Электрификация России в тот период не носила планового централизованного характера, поэтому приводимые факты не являются полным перечнем всех мероприятий по электрификации страны. В домах богатых домовладельцев устанавливались собственные источники электроэнергии, иногда довольно мощные, то же наблюдалась в сельском хозяйстве и усадебном землевладении, однако такие события редко попадали на страницы газет, и соответственно нам о них мало известно.

Важным событием в период начала электрификации страны явилось строительство и ввод в эксплуатацию электростанции на Раушской набережной, первой действительно крупной электростанции в России, да к тому же вырабатывающей переменный трехфазный ток. Это давало возможность передавать мощности на большие расстояния, используя более высокое напряжение. 28 апреля 1897 года начался монтаж электрооборудования, а в ноябре того же года электростанция была пущена. Тогда мощность этой паротурбинной электростанции составляла 1470 КВт. Через семь лет после начала работы мощность ГЭС-1 достигла 10,5 МВт. На станции были установлены работающие на нефти котлы компании «Сименс и Линц», а также паровые поршневые машины и генераторы от компании «Сименс и Гальске» мощностью 450 кВт.

Машинный зал. Раушская набережная электростанция, Москва, 1911г.

Самая старая сохранившаяся до сего дня в Москве осветительная бытовая электропроводка запитывалась, видимо, именно от этой электростанции. Потребители получали переменный ток частотой 50 Гц. Напряжение бытовой электросети составляло 127 В. Со временем, сложилась ситуация, когда электрические трамваи, появившиеся к началу 20 века в Москве, стали потреблять большую часть электроэнергии, вырабатываемой Раушской электростанцией. Для ее разгрузки в 1907 году у Малого-Каменного моста построена электростанция, предназначенная для энергопитания трамвайной сети. Ее мощность на момент пуска составляла 6000 КВт.

Некоторые даты в какой-то степени характеризующие распространение по территории страны нового источника энергии: 1901 год – запущены первые электростанции в Курске и Ярославле год - вступила в строй первая электростанция Читы год – пуск электростанции во Владивостоке гг. – строительство и запуск крупнейшей в мире торфяной теплоэлектростанции «Электропередача» вблизи города Богородска (ныне Ногинск) год – дата, с которой ведет отсчет своей истории Московский Электроламповый Завод. И так далее...

Итогом предвоенного развития электроэнергетики России стал выход на суммарную установленную мощность источников электроэнергии в 1100 МВт и выработку Мвт*ч в год (данные 1913 года). Что касается гидроэлектростанций, то к 1917 году в России они имели суммарную мощность порядка 19 МВт, и самой мощной ГЭС империи являлась Гиндукушская – 1,35 МВт.

Машинный зал Гиндукушской ГЭС мощностью 1,35 Мвт на р. Мургаб (Туркмения). Её строительство завершилось в 1909 г. ( фотография 1911 года.)

В октябре 1914 года российские электротехники опробовали в Москве удачный (действующий и сегодня) вариант совместной работы двух крупных электростанций – районной и городской. В Московскую кабельную сеть параллельно с энергией от электростанции на Раушской начала поступать энергия от подмосковной станции Электропередача. Строили ее также специалисты «Общества электрического освещения 1886 года». Кстати, от соединения на параллельную работу двух электростанций ведет свое начало и концепция Единой энергетической системы России.

Первые линии станции напряжением 35 кВ решили проложить в сторону села Зуево к городу Павловскому Посаду. Специалистам и рабочим впервые довелось строить ЛЭП такого высокого напряжения, ставить громоздкие деревянные опоры, тянуть тяжелые медные провода. Все делалось вручную, никаких средств механизации тогда не существовало. Даже монтерские когти на самой распространенной русской обуви – лаптях – не держались, а сапоги искали по всей деревне. Именно на строительстве этой ЛЭП родилась новая профессия – электромонтер. Опоры второй линии 35 кВ на Павловский Посад были уже металлические. Их делали у «Гужона» (сейчас – Московский металлургический завод «Серп и молот»), везли по железной дороге до Павловского Посада, а дальше развозили на лошадях по трассе.

Следующей была ЛЭП 70 кВ на Москву. Она пролегла на 76 км до Измайловской подстанции, оттуда ток передавался к центру по кабельным сетям. В 1914 году станцию Электропередача ввели в строй, и она вместе с ГЭС на Раушской набережной начала работать на общую сеть. Так родилась энергетическая система, которая на многие годы оставалась самой значительной в стране. Непрерывная работа Московской энергосистемы в августе 1915 года дала городу пятую часть всей необходимой электроэнергии. При этом ее электростанции не имели тогда ни общего плана работ, ни единого руководства. Но даже в таком режиме преимущества объединения оказались очевидными. Только за месяц им удалось сэкономить 88 тыс. пудов нефти. Другие электроэнергетические системы в дореволюционное время были построены в Сибири, возле Бодайбо и в районе Баку.

Электрификация всей страны К началу 1917 года большинство электростанций России лежало в руинах. Не было чертежей, технологий, в стране работали лишь несколько кабельных заво­дов, выпускавших ограниченное количество кабелей и проводов. Новому правительству при­шлось решать проблему электрификации страны прак­тически с нуля. В декабре 1917 года Совет Народных Комисса­ров подписал декрет о национализации «Общества электрического освещения 1886 года», владевшего электростанциями и кабельными сетями в Петрогра­де и Москве. Затем национализировали все наибо­лее крупные электростанции в стране. Тогда же Глеб Кржижановский добился приема у Ленина для двух виднейших членов «Общества...» Ивана Радченко и Александра Винтера. Они рассказали руководителю государства об уже имевшихся ранее планах электри­ фикации России. Эти планы были во многом созвучны идеям большевиков о централизации народного хо­зяйства.

21 февраля 1920 года Ленин подписал распоряжение о создании Государственной комиссии электрификации России (комиссия ГОЭЛРО), которую возгла­вил Глеб Кржижановский. Талантливый организатор привлек к работе не только инжене­ров-практиков, но и ученых из Академии наук всего около 200 человек. Среди них был знаменитый философ, священник и выдающийся электротехник Павел Флоренский.

После десяти месяцев напряженных трудов ко­миссия представила 650-страничный том. Реализация небывалого для того времени плана электрификации (создание 1750 МВт мощности на 30 электростанциях) давала основу для хозяйственного строительства молодой Советской республики и предусматривала крупные изменения в технической политике развития энергетики. Он нацеливал экономику на использование исключительно местных углей и торфа, а также задействовал гидроресурсы. Развитие российской промышленности ориентировалось на создание собственного энергетического оборудования. Такой смелой стратегии не могла предусмотреть ни одна страна того времени.

Планом намечалось строительство в течение 10–15 лет 30 районных электростанций в Центральной части страны (20 тепловых и 10 ГЭС), создание на этой базе крупной машинной промышленности и электрификацию железных дорог. Например, в Петрограде и прилегающем районе предусматривалось построить Волховскую, Верхне- и Нижнесвирскую ГЭС, в пригороде – ТЭС на торфе. В московском экономическом районе начали строиться Новомосковская и Каширская электростанции на подмосковном угле, а также Шатурская – на торфе. Для электроснабжения городов Поволжья было решено построить ГЭС вблизи Царицына (впоследствии – Волгоград), Саратова, Сызрани, Казани.

Электроснабжение промышленного Урала было намечено проводить на базе местных углей. Планировалось строительство Кизиловской, Челябинской, Егоршинской тепловых электростанций. Наряду со строительством электростанций, план ГОЭЛРО предусматривал сооружение сети высоковольтных линий электропередачи. Уже в 1922 году была введена первая в стране линия электропередачи напряжением 110 кВ Каширская ГРЭС – Москва, а в 1933 году принята в эксплуатацию еще более мощная линия 220 кВ Нижнесвирская ГЭС – Ленинград. В тот же период началось объединение по сетям электростанций Горького и Иванова, создание энергетической системы Урала.

Уровень производства электроэнергии, достигнутый перед первой мировой войной, новая Россия смогла превзойти уже в 1925 году. А в 1930-м суммарная мощность электростанций достигла величины МВт, выработка электроэнергии составила млн кВтч, что в 4 с лишним раза больше, чем в 1913 году. В 1926 году в Москве была создана первая в истории российской энергетики диспетчерская служба. Чуть позже такие же службы появились в Ленинграде, Донбассе, на Урале.

Если сравнивать российскую электроэнергетику того времени с её «зарубежными аналогами» то можно с уверенностью сказать что в начале 30 годов советская энергосистема была оснащена не хуже чем в передовых странах мира. Появилось советское оборудование, внедрялись новые смелые конструкторские и технологические решения. С 1933 по 1937гг. потребление электроэнергии промышленностью увеличилось практически в два раза. За это же время потребление электричества транспортом увеличилось в четыре раза. Начали курсировать троллейбусы, вошел в строй Московский метрополитен. Требовалось строительство новых станций и подстанций, прокладка новых линий электропередач. Мощность электростанций росла и к концу 1940 достигла 11,2 млн. кВт, а производство электроэнергии увеличилось до 48,3 млрд. кВтч в год.

К началу Великой Отечественной войны в наркомате электростанций были созданы специализированные научно- исследовательские, проектные, конструкторские, строительные, монтажные, эксплуатационные и ремонтные организации. Наибольшее внимание в этот период уделялось созданию теплоэлектростанций. Непрерывно развивались и совершенствовались и электрические сети энергосистемы. Протяженность ЛЭП напряжением110 кВ достигла к началу войны 2450 км.

Электроэнергетика в годы войны Великая Отечественная война гг. затормозила развитие советской электроэнергетики. Было полностью разрушено энергетическое хозяйство на оккупированных территориях Украины, Белоруссии, Прибалтийских республик и ряда западных районов РСФСР. В конце 1941 года установленная мощность электростанций сократилась более чем в два раза и составила 6645 тыс. кВт. Перебазирование промышленности в восточные районы страны, форсированное строительство в тылу новых промышленных объектов потребовали интенсивного развития энергосистем Урала, Северного Казахстана, Центральной Сибири и Средней Азии. Принятый Правительством СССР мобилизационный план предусматривал перевод народного хозяйства на рельсы военной экономики. Был утвержден список ударных строек, в который, в частности, вошли электростанции, имевшие оборонное значение. Несмотря на тяжелейшие условия, уже в конце 1941 года были пущены Безымянская ТЭЦ в Куйбышевской области и Рыбинская ГЭС.

В первые годы войны в ходе отступления советских войск оборудование многих энергообъектов срочно демонтировали и вывозили на восток, где оно монтировалось для обеспечения нужд эвакуированной оборонной промышленности. Особенно сильный ущерб в первые годы войны несла энергосистема Ленинграда и Ленинградской области: часть электростанций была захвачена, другая отрезана от Ленинграда, были потеряны все загородные подстанции кВ, более 1000 км высоковольтных линий кВ. Среднесуточная выработка электроэнергии снизилась до 1,6 млн кВт.ч., что было в семь раз меньше аналогичного довоенного показателя. В это же время началась подготовка к созданию линии электропередачи Волховская ГЭС – Ленинград. Для этого нужно было восстановить поврежденные линии кабеля напряжением 10 кВ. Причем изготовить этот кабель можно было только в осажденном Ленинграде.

В конце июля 1942 года Наркомат электростанций и обком Сталинградского ВКП(б) в виду приближения противника к городу приняли решение об эвакуации всего оборудования, находящегося на Сталинградской ГРЭС. К 16 августа на Урал было отправлено три эшелона с энергооборудованием. Тем не менее, задачу обеспечивать светом и теплом промышленность города никто не отменял. Несмотря на то, что с первых дней августа Кировский район Сталинграда, где располагалась станция, регулярно бомбили, коллективу ГРЭС приходилось работать в условиях постоянных "воздушных тревог".

В военные годы объединенная энергосистема Урала работала в исключительно напряженных условиях, вызванных резким увеличением нагрузки на электрические сети. В повышении надежности работы Урала большую роль сыграло широкое внедрение устройств линейной и противоаварийной автоматики и методов ремонта линий электропередачи под напряжением. Благодаря героическим усилиям энергетиков, мощность Уральской энергосистемы за 1943 год возросла на 72 % по отношению к предыдущему году.

Несмотря на военные тяготы, уже в пер­вые три года войны возникли новые энергосистемы в Предуралье и Сибири Уфимская, Омская, Томская, Красноярская, Барнаульская и Оренбургская. Увеличилась мощность энергосистем, созданных в предвоенные годы, Кузбасской и Новосибирской. Еще до окончания войны страна верну­ла себе 20% потерянных мощностей. В 1945 году ра­боты по восстановлению объектов электроэнергетики велись уже на всей территории СССР и к концу года новые вводы и частичное восстановление разоренного оборудования позволили электроэнергетической отрасли по мощности электростанций – МВт – почти достигнуть уровня 1940 года. Послевоенная экономика поднималась рекордными темпами, и уже в 1946 году страна вышла на второе место в мире по производству электроэнергии.

Начало формирования единой системы Формирование в европейской части Единой энер­гетической системы страны (ЕЭС) началось с освое­ния следующего класса напряжения – 400 кВ. До этого на ее территории в основном действовали довольно короткие линии электропередачи напряже­нием 110 и 220 кВ. Первой линией напряжением 400 кВ стала ЛЭП, соеди­нившая Куйбышевскую ГЭС на Волге и московскую энерго­систему. Так началось объединение энергосистем Центра и Средней Волги и формирование Единой энергетической системы европейской части страны. Советское правительство придавало проекту очень большое значение. Сроки ввода были сжатыми, не имеющими аналогов в мире. Для усиления контро­ля над работами 15 декабря 1954 года приказом ми­нистра электростанций была создана Дирекция строи­тельства высоковольтной линии Куйбышев – Москва 400 кВ. Уже в марте 1955-го ее «повысили в ранге», преобразовав в Управление эксплуатации электросе­тей напряжением 400 кВ.

О масштабах строительства первой ЛЭП 400 кВ говорят цифры. За время работ на трассе ЛЭП Куйбышев – Москва энергетики смонтиро­вали более тридцати тысяч тонн провода, установили 4527 опор электропередачи общим ве­сом 52 тысячи тонн, смонтировали 500 тысяч раз­личных изоляторов. Многие из освоенных тогда методов и технологий строительства ЛЭП вошли в технологическую копилку электроэнергетики. Включив линию, энергетики прове­ли испытания, которые показали, что при сравнитель­но небольшом усовершенствовании оборудования такие ЛЭП могут работать и на напряжении 500 кВ. Опираясь на результаты проведенных экспериментов, было решено не только перевести ЛЭП Куйбышев – Москва на напряжение 500 кВ, но и принять 500 кВ в качестве номинального напряжения для проектируемой линии ЛЭП Волгоград – Москва, а затем и для других ЛЭП 400 кВ.

В 1959 году, еще до завершения всех работ на ЛЭП 400 кВ Куйбышев – Москва, первую цепь линии электропе­редачи 500 кВ Волгоградская ГЭС – Москва ввели в работу. По мощности ВЛ Волгоградская ГЭС – Москва была равноценна Куйбышевской передаче, а по длине превосходила ее на 20 процентов. Она соединила энергетическую систему центра России с югом. Эта передача являлась одним из важнейших звеньев объединенной энергетической системы европейской части СССР. Повышение напряжения коснулось и названия Управления – с 1963 года оно стало называться УЭЭС 500 кВ, а с 1967 года по приказу министра энер­гетики и электрификации Петра Непорожнего УЭЭС 500 кВ преобразовано в Управление эксплуатации дальних электропередач.

После пуска ВЛ 500 кВ от двух волжских гидро­электростанций до Москвы Советский Союз стал единственной страной, имевшей в те годы линии элек­тропередачи такого высокого класса напряжения. Введение «пятисоток» дало возможность развивать не только местные, но и магистральные сети, постепенно формирующиеся в единую энергетическую систему. Развивалась и столичная энергосистема. Вокруг Москвы образовалось кольцо «пятисоток». В строй вошли подстанции Бескудниково, Чагино, Пахра, Очаково, Белый Раст. К 1965 году общая протяженность ЛЭП 500 кВ достигла 8300 км. Так сформировался каркас Единой электроэнергетической системы страны.

Сверхвысокое напряжение Шестидесятые годы ознаменовались строитель­ством новых электрических сетей сверхвысокого напряжения. Большие объемы электроэнергии из СССР ждала тогда развивающаяся промышленность Румынии и Венгрии – это было время объединения энергосистем стран Восточной Европы, входивших в состав Совета Экономической Взаимопомощи (СЭВ). В перспективе планировалось создать Единую энерго­систему стран социалистического содружества. К середине 60-х гг. в СССР приступили к освое­нию напряжения класса 750 кВ. Первой отечественной электропередачей 750 кВ стала ЛЭП Конаково – Москва, опытно-промышленная линия длиной 87,7 км от под­станции Опытная в районе Конаковской ГРЭС до подстанции Белый Раст.

Результаты масштабных испытаний конструкций ЛЭП и подстанционного оборудования позволили при­ступить к проектированию и строительству промыш­ленной электропередачи 750 кВ. В 1975 году была введена в эксплуатацию ЛЭП 750 кВ Ленинград – Конаково с подстанцией 750/330 кВ Ленинградская. Эта электропередача объединила энергосистемы Центра и Северо- Запада, что сдела­ло возможным передавать избыточные мощности Северо-Запада в дефицитные районы Центра, Средней Волги и Урала.

В начале 70-х годов началось грандиозное строи­тельство Трансукраинской электропередачи 750 кВ Донбасс – Западная Украина общей длиной 1100 км. Это было необходимо для передачи мощ­ности Донбасса в развивающиеся промышленные рай­оны Западной Украины и укрепления связей с энерго­системами Юга России. Позднее магистраль удлини­ли, построив в 1978 году межгосударственную линию электропередачи 750 кВ Западная Украина (СССР) Альбертирша (Венгрия). В следующем году началась параллельная работа ЕЭС СССР и ОЭС стран-членов СЭВ. В 80-х годах строительство линий 750 кВ приобре­ло массовый характер. Успехи российских специали­стов в освоении и развитии напряжения 750 кВ при­знал весь мир. Все оборудование, применявшееся при строительстве линий 750 кВ (как и на 500 кВ), было отечественного производства. США и Канада для этих классов напряжения использовали импорт­ную технику.

В августе 1977 года коллегия Минэнерго, признав значительные успехи Управления дальних передач в освоении ЛЭП 500 и 750 кВ, приняла решение преобразовать Управление эксплуатации дальних электропередач» в Производственное Объединение «Дальние электропередачи» с возложением на него функции заказчика по строительству электропередач сверхвысокого напряжения.

В том же году для объединения энергосистем Сибири с восточной частью страны советское правительство приняло решение построить мощную магистральную электропередачу Сибирь – Казахстан – Урал. Строи­тельство и ввод линии электропередачи 1150 кВ разделили на несколько этапов. В 1985 году вклю­чили на напряжение 1150 кВ участок Экибастуз – Кокчетав с подстанциями 1150 кВ Экибастузская и Кокчетавская. В 1988 году на новый класс напряжения перевели участок от Кокчетава до Кустаная. С подстанцией Кустанайская линия Экибастуз – Кокчетав – Кустанай протяженностью около 900 км стала первой в мире электропередачей 1150 кВ.

электропередачи Экибастуз-Кокчетав участок уникальной высоковольтной линия электропередачи «Сибирь-Центр» проектного напряжения 1150 кВ. Ни одна другая линия в мире не способна работать под столь высоким напряжением. В настоящий момент работает под напряжением 500 кВ. Протяжённость участка 432 километра, установлена на электрических опорах со средней высотой 45 метров. Вес проводников приблизительно 50 тонн. Проложенная от Экибастуза через Кокчетаев и Кустанай вплоть до Челябинска, соединяет энергосистемы Казахстана и России.

Огромную помощь на этом этапе оказал испыта­тельный комплекс на подстанции Белый Раст. Про­веденные на нем исследования позволили проверить оборудование ультравысокого напряжения и под­готовить специалистов к эксплуатации таких линий. Дальнейшее увеличение пропускной способности электропередачи было связано с переводом на напря­жение 1150 кВ ее последнего участка – от Кустаная до Челябинска. Но проекту не суждено было завершиться – в 1991 году изменилась экономическая и политическая обстановка в стране, упали темпы строительства и ввода электросетевых объек­тов. Стро­ительство линии электропередачи постоянного тока напряжением 1500 кВ Экибастуз – Центр, начатое в 1978 году, тоже было остановлено.

РАО «ЕЭС России» и реформирование электроэнергетики РАО «ЕЭС России» было создано в 1992 году на основании указа Президента РФ 923 от 15 августа 1992 г. «Об организации управления электроэнергетическим комплексом Российской Федерации в условиях приватизации» путём частичной приватизации отдельных объектов, используемых для выработки, передачи и распределения электроэнергии, до этого находившихся под контролем Комитета электроэнергетики Министерства топлива и энергетики Российской Федерации и корпорации «Росэнерго». Свою деятельность компания начала 31 декабря 1992 года. Атомные электростанции были переданы не РАО ЕЭС, а госконцерну «Росэнергоатом».

В состав РАО ЕЭС не вошли четыре региональные энергосистемы: «Башкирэнерго», «Татэнерго», «Ноовосибирскэнерго» и «Иркутсэнерго». Советы народных депутатов Иркутской области и Красноярского края подали иск в, Конституционный суд требуя отменить решение президентского указа 923 о передаче в РАО ЕЭС электростанций, находящихся на их территории. 10 сентября 1993 года суд признал пункт указа Ельцина о передаче данных электростанций в пользу РАО нарушающим конституцию России. Контроль над Татэнерго и Башкирэнерго был передан, соответственно, Татарстану и Башкортостану на основании двухсторонних договорённостей.

В период с 1992г., то есть с момента образования, по 1997г. президентом и председателем совета директоров РАО ЕЭС был министр топлива и энергетики РФ, затем председатель комитета Минтопэнерго Анатолий Дьяков. Во время его руководства, в частности, была введена система взаимозачетов при оплате электроэнергии, в результате к 1997г. денежный поток РАО ЕЭС был минимальным.. 30 мая 1997 года очередное собрание акционеров РАО ЕЭС приняло решения о ликвидации поста президента и введении должности председателя правления, а также о разделении постов председателя правления и председателя совета директоров (с 1996 года такое совмещение постов перестало допускаться законодательством). Председателем правления РАО был избран 29-летний Борис Бревнов соратник первого вице-премьера, Бориса Немцова курировавшего тогда в правительстве топливно- энергетический комплекс. Дьякову же остался пост председателя совета директоров, и от текущего руководства компанией он оказался отстранён.

Позднее Счётная палата России обнаружила в деятельности Бревнова многочисленные финансовые нарушения, и в 1998 году он потерял пост. Академик РАН Владимир Накоряков, характеризуя деятельность Немцова и его выдвиженца, писал: Распад энергетической отрасли России начался с прихода в руководство абсолютных непрофессионалов. Точкой отсчёта можно назвать приход в энергетику в середине 90-х Б. Немцова, Б. Бревнова и их команды. До определенного времени технологического задела, созданного за предыдущие годы, было достаточно, чтобы выдержать те усилия, которые прилагала пришедшая команда абсолютных дилетантов в энергетике и экономике к разрушению энергокомплекса и потере управления им.

Препирательства вокруг руководящих должностей в РАО ЕЭС продолжались до апреля 1998г., когда сначала сменился председатель совета директоров - им стал замглавы Минтопэнерго Виктор Кудрявый, а затем 30 апреля на пост председателя правления РАО ЕЭС был избран экс-министр финансов Анатолий Чубайс. В июне 1999г. главой совета директоров холдинга стал Александр Волошин, тогда занимавший пост главы администрации президента. С тех пор вплоть до окончания существования РАО ЕЭС, несмотря на неоднозначность оценок работы компании и ее реформирования, ни глава правления, ни председатель совета директоров уже не менялись.

К моменту, когда председателем правления РАО ЕЭС был назначен А. Чубайс, компания находилась фактически в состоянии финансового кризиса, ряд энергокомпаний холдинга стояли перед реальной угрозой банкротства, а уровень неплатежей составлял от 20% и более: на начало 1998г. задолженность потребителей превышала 100 млрд руб. Развитие РАО ЕЭС началось с финансового оздоровления. Путем конфликтов с региональными администрациями, в числе которых были Чечня и Дагестан, и даже такими серьезными организациями как армия, компании к 2000г. удалось достичь 100%- ного уровня оплаты и урегулировать задолженность. В том же году энергетика России вернулась к параллельной работе с системами электроснабжения стран СНГ.

В 2003г. уже новый президент РФ - Владимир Путин - подписал законы о реформировании электроэнергетической отрасли страны. До этого момента основные активы холдинга РАО ЕЭС были объединены в региональные вертикально интегрированные энергокомпании: 72 АО-энерго осуществляли производство, передачу по сетям и сбыт электроэнергии и тепла. В ходе реформы АО-энерго были разделены по видам деятельности на генерирующие, распределительные (сетевые), сбытовые и сервисные компании. Теперь, после ликвидации РАО ЕЭС, в экономике страны будут самостоятельно существовать: ОАО "Системный оператор", ОАО Федеральная сетевая компания ЕЭС", ОАО "Русгидро" (до 26 июня 2008г. - ГидроОГК), шесть генерирующих компаний оптового рынка, 14 территориальных генерирующих компаний, 12 межрегиональных распределительных сетевых компаний (перейдут в управление ОАО "МРСК Холдинг"), региональные энергосбытовые компании, ОАО "РАО Энергетические системы Востока" и ОАО "Интер РАО ЕЭС". Как и предполагалось, ОГК/ТГК и сбыт стали частными, в остальных компаниях контроль сохранило государство.

Одновременно с созданием РАО «ЕЭС России» была организована оптовая торговля электрической энергией на Федеральном (общероссийском) оптовом рынке электроэнергии и мощности (ФОРЭМ). ФОРЭМ представлял собой систему договорных отношений множества его участников (субъектов), связанных между собой единством технологического процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии в ЕЭС России. Правовой основой функционирования ФОРЭМ являлись Федеральный закон от 14 апреля 1995 года «О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации» и Постановление Правительства РФ от 14 апреля 1995 года 793 «О федеральном (общероссийском) оптовом рынке электрической энергии (мощности)».

Началом функционирования существующей модели оптового рынка электроэнергии в Российской Федерации считается 1 ноября 2003 года, дата вступления в силу Постановления Правительства РФ от 24 октября 2003 года 643 «О правилах оптового рынка электрической энергии (мощности) переходного периода». 1 сентября 2006 года Постановлением Правительства РФ от 31 августа 2006 г. N 529 «О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической энергии (мощности)» введена в действие новая модель оптового рынка электроэнергии и мощности переходного периода, получившая название НОРЭМ новый оптовый рынок электроэнергии и мощности (сейчас употребительной является аббревиатура ОРЭМ). В настоящее время правила функционирования оптового рынка электроэнергии и мощности регулируются Постановлением Правительства РФ 1172 от 27 декабря 2010 года.

Сложнейшим испытанием для РАО ЕЭС и энергетики в целом стал московский энергокризис 2005г. Тогда из-за пожара на подстанции "Чагино" 25 мая с.г. было нарушено электроснабжение не только нескольких районов Москвы, но еще и Московской, Тульской и Калужской областей. Некоторое время стоял вопрос об эвакуации жителей из пострадавших районов столицы, а также об отставке А.Чубайса (эту идею, в частности, активно поддерживал мэр столицы Юрий Лужков). Авария через сутки была ликвидирована. Впоследствии А.Чубайс назовет ПС "Чагино" "магическим местом" - в мае 2008г. подстанция снова загорелась, правда, теперь без последствий для жизни страны.

Для того чтобы привлечь инвестиции в отрасль, РАО ЕЭС в период с 2006г. по 2008г. осуществило серию продаж генерирующих и сбытовых компаний: они, согласно энергореформе, должны были перейти в частные руки. На сегодняшний момент новых стратегических собственников нашли практически все компании, а объем привлеченных средств приближается к 1 трлн руб. В отрасли после РАО ЕЭС появились новые крупные игроки. Это не только новые владельцы генерации, среди которых стоит назвать Газпром, КЭС (ЗАО "Комплексные энергетические системы), СУЭК (ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания»), иностранные Enel, E.On, RWE и Fortum, но и государственные ФСК ЕЭС, "Русгидро", "Интер РАО ЕЭС", "МРСК Холдинг".

Управление электроэнергетикой после РАО ЕЭС перешло к Минэнерго РФ, руководителем которого в мае 2008г. был назначен Сергей Шматко. Кроме того, создана саморегулирующая организация НП "Совет рынка", в которую вошли основные участники энергорынка - от поставщиков электроэнергии до их потребителей.

Единая энергетическая система России (ЕЭС России) совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике. ГОСТ дает следующее определение Единой энергосистемы: Единая энергосистема совокупность объединённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление

Место среди энергосистем Европы Выделяют три крупных независимых энергообъединения в Европе Северную (NORDEL), Западную (UCTE) и Восточную (ЕЭС/ОЭС) синхронные зоны (NORDEL и UCTE в июле 2009 года вошли в состав нового европейского объединения ENTSO-E). Под ЕЭС/ОЭС понимается ЕЭС России в совокупности с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии.

Области синхронной работы в Европе

Структура ЕЭС России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. ЕЭС России включает в себя 69 энергосистем на территории 79 субъектов российской Федерации ], работающих в составе шести работающих параллельно ОЭС: ОЭС Центра, ОЭС Юга, ОЭС Северо- Запада, ОЭС Средней Волги, ОЭС Урала, ОЭС Сибири и ОЭС Востока, работающей изолированно от ЕЭС России. ] Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Белоруссии, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге). Энергосистемы Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы образуют так называемое «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», работа которого координируется в рамках подписанного в 2001 году Соглашения о параллельной работе энергосистем БРЭЛЛ.

Ценовые зоны По состоянию на июль 2012 года российская энергосистема разделена на две ценовые зоны: первая включает в себя европейские, уральские, южные и северо-западные территории России, вторая Сибирь. В этих зонах, по сути, два отдельных энергорынка. Разделение историческое они не соединены высоковольтными сетями. По той же причине ценовые зоны, в свою очередь, разделены на 27 зон свободного перетока. Внутри них нет ограничений по передаче энергии.

Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества: снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт; сокращение потребности в установленной мощности электростанций на ГВт; оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива; применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования; поддержание высокого уровня надёжности и живучести энергетических объединений. Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект.

2012: Планы объединения 2-х энергосистем России В июле 2012 года вице-премьер Правительства России Аркадий Дворкович поручил Минэнерго, Минэкономразвития, «Совету рынка», «Системному оператору» и ОАО «ФСК ЕЭС» проработать целесообразность строительства сетей для объединения первой и второй ценовых зон оптового энергорынка. Об этом говорится в протоколе правительственной комиссии по вопросам развития электроэнергетики, которую возглавляет Дворкович. Срок исполнения поручения в документе не указан.

Самый обсуждаемый вариант линии электропередачи и подстанции, передающие энергию из Сибири через Казахстан на Урал и в центр, рассказали два источника, близких к комиссии. Строительством должна заняться ОАО «ФСК ЕЭС». Построить нужно около 2500 км сетевой инфраструктуры, подсчитал директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин. По его словам, стоимость строительства превысит $4 млрд. Плюс в случае объединения зон нужны будут новые электростанции совокупной мощностью 6 ГВт. Это обойдется еще примерно в $15 млрд, говорит Пикин. По данным из предыдущей генеральной схемы развития электроэнергетики (проект в итоге был исключен оттуда), строительство только 1500 км сетей обошлось бы в млрд руб.

Административно-хозяйственное управление ЕЭС До 1 июля 2008 года высшим уровнем в административно- хозяйственной структуре управления электроэнергетической отраслью являлось ОАО «РАО ЕЭС России». Диспетчерско-технологическое управление работой ЕЭС России осуществляет ОАО «СО ЕЭС». Постановлением Правительства РФ от «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» Единая энергетическая система России признана «общенациональным достоянием и гарантией энергетической безопасности» государства. Основной её частью «является единая национальная энергетическая сеть, включающая в себя систему магистральных линий электропередачи, объединяющих большинство регионов страны и представляющая собой один из элементов гарантии целостности государства». Для ее «сохранения и укрепления, обеспечения единства технологического управления и реализации государственной политики в электроэнергетике» было предусмотрено создание ОАО «ФСК ЕЭС».

Большинство тепловых электростанций России находятся в собственности семи ОГК (оптовые генерирующие компании) и четырнадцати ТГК (территориальные генерирующие компании). Большая часть производственных мощностей гидроэнергетики сосредоточена в руках компании «РусГидро». Эксплуатирующей организацией АЭС России является ОАО «Концерн Росэнергоатом».

Реформирование электроэнергетики подразумевало создание в России оптового и розничных рынков электрической энергии. Деятельность по обеспечению функционирования коммерческой инфраструктуры оптового рынка, эффективной взаимосвязи оптового и розничных рынков, формированию благоприятных условий для привлечения инвестиций в электроэнергетику, организации на основе саморегулирования эффективной системы оптовой и розничной торговли электрической энергией и мощностью осуществляет некоммерческое партнёрство «Совет рынка». Деятельность по организации торговли на оптовом рынке, связанная с заключением и организацией исполнения сделок по обращению электрической энергии, мощности и иных объектов торговли, обращение которых допускается на оптовом рынке, осуществляет коммерческий оператор оптового рынка ОАО «Администратор торговой системы оптового рынка электроэнергии» (ОАО «АТС»).

Особенности ЕЭС ЕЭС России располагается на территории, охватывающей 8 часовых поясов. Необходимостью электроснабжения столь протяжённой территории обусловлено широкое применение дальних электропередач высокого и сверхвысокого напряжения. Системообразующая электрическая сеть ЕЭС (ЕНЭС) состоит из линий электропередачи напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. В электрических сетях большинства энергосистем России используется шкала напряжений кВ. В ОЭС Северо-Запада и частично в ОЭС Центра используется шкала напряжений кВ. Наличие сетей напряжения 330 и 750 кВ в ОЭС Центра связано с тем, что сети указанных классов напряжения используются для выдачи мощности Калининской, Смоленской и Курской АЭС, расположенных на границе использования двух шкал напряжений. В ОЭС Северного Кавказа определённое распространение имеют сети напряжения 330 кВ.

Структура генерирующих мощностей ОЭС, входящие в состав ЕЭС России, имеют различную структуру генерирующих мощностей, значительная часть энергосистем не сбалансирована по мощности и электроэнергии. Основу российской электроэнергетики составляют около 600 электростанций суммарной мощностью 210 ГВт, работающих в составе ЕЭС России. Две трети генерирующих мощностей приходится на тепловые электростанции. Около 55% мощностей ТЭС составляют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а 45% конденсационные электростанции (КЭС). Мощность гидравлических (ГЭС), в том числе гидроаккумулирующих (ГАЭС) электростанций составляет 21% установленной мощности электростанций России. Мощность атомных электростанций составляет 11% установленной мощности электростанций страны. Для ЕЭС России характерна высокая степень концентрации мощностей на электростанциях. На тепловых электростанциях эксплуатируются серийные энергоблоки единичной мощностью 500 и 800 МВт и один блок мощностью 1200 МВт на Костромской ГРЭС. Единичная мощность энергоблоков действующих АЭС достигает 1000 МВт.

Технические проблемы функционирования ЕЭС Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к «запиранию» мощностей электрических станций. Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена ее территориальной распределённостью. Ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости. Проводившиеся исследования выявили, что стабильность частоты в ЕЭС России ниже, чем в UCTE. Особенно большие отклонения частоты происходят весной и во второй половине ночи, что свидетельствует об отсутствии гибких средств регулирования частоты.

Перспективы развития ЕЭС Развитие ЕЭС в обозримой перспективе описывается в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2020 года. Системный оператор завершил работу над технико-экономическим обоснованием (ТЭО) объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE. Такое объединение означало бы создание самого большого в мире энергетического объединения, расположенного в 12 часовых поясах, суммарной установленной мощностью более 860 ГВт. 2 апреля 2009 года в Москве состоялась Международная отчётная конференция «Перспективы объединения энергосистем Восток-Запад (Результаты ТЭО синхронного объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE)».

ТЭО показало, что «синхронное объединение энергосистем UCTE и ЕЭС/ОЭС возможно при условии проведения ряда технических, эксплуатационных и организационных мероприятий и создания необходимых правовых рамок, определённых исследованием. Поскольку выполнение этих условий, вероятно, потребует длительного времени, синхронное объединение должно рассматриваться как долгосрочная перспектива. Для построения совместной, крупнейшей в мире рыночной платформы для торговли электроэнергией между синхронными зонами UCTE и ЕЭС/ОЭС также может быть рассмотрено создание несинхронных связей, что, однако, требует проведения отдельных исследований заинтересованными сторонами».

Благодарю за внимание !