Проблемы развития электроэнергетики страны

Перемены в отечественной экономике и электроэнергетике в 90-е и последующие годы привели к снижению эффективности деятельности отрасли
За последние 15 лет ввод новых и реконструируемых электроэнергетических объектов сократился в несколько раз и составил в среднем около 1,5 млн. кВт в год (в 60-х – 80-х годах прошлого столетия – 6-7 млн. кВт в год).
В 90-е и последующие годы в стране также уменьшился:
научно-технический потенциал в разработке, освоении и внедрении новых технологий производства, транспорта и распределения электроэнергии
строительно-монтажный потенциал
энерго- и электромашиностроительный потенциал
Доля морально и физически устаревшего оборудования в современной электроэнергетике увеличилась до 40%
Произошло снижение эффективности функционирования отрасли (по сравнению с достигнутыми показателями конца 80-х годов):
относительные потери электроэнергии в электрических сетях увеличились более чем в 1,5 раза
штатный коэффициент (удельная численность персонала на 1 МВт установленной мощности) увеличился в 1,5 раза
производительность труда в отрасли составляет лишь 26 процентов от уровня производительности в энергетике США
Возник устойчивый дефицит генерирующих мощностей в ряде регионов страны (Тюменская энергосистема, Краснодарский край и др.)
Основные
причины
В итоге
*
*
*
*
в 2 раза
Ввод новых энергомощностей,
млн. кВт в год
Удельная численность персонала, чел на 1 МВт установленной мощности
Потери электроэнергии
в электрических сетях, %
*
*
2004
*
в 1,5 раза
*
*
*
*
в 1,5 раза

Значительно возросла стоимость продукции и услуг отрасли для потребителей
Отсутствие эффективных механизмов управления и оптимизации совместной работы новых многочисленных собственников электроэнергетических объектов, обеспечивающих минимизацию затрат на развитие и функционирование отрасли
За последние годы произошел существенный рост тарифов на электрическую энергию. Тарифы на электроэнергию в России приближаются к уровню тарифов в США
Согласно экспертным оценкам, из-за неоптимальных параметров функционирования и управления в электроэнергетике и в связи с этим завышенных тарифов на электроэнергию дополнительные затраты на электроэнергию, оплаченные потребителями (предприятиями и населением) в 2009 г., составят 400 млрд руб.
Основная
причина
В итоге
Тарифы на электроэнергию,
в США в центах 2007 г. за кВт.ч
Средний тариф для потребителей в России, коп/кВтч
225
*
*
*
*
*
*
*
*
в 1,5 раза
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Уровень средних тарифов в США 2006-2010 гг.,
(в ценах 2007 г.)

Стратегия развития электроэнергетики страны до 2030 года призвана решить существующие проблемы отрасли, повысить эффективность её работы и способствовать повышению конкурентоспособности экономики России
Стратегические цели
развития отрасли
Решение назревших проблем
Повышение конкурентноспо-собности отрасли в части:
Восстановление энергетической безопасности страны в части:
восстановления производства основного энергетического оборудования
управления отраслью как единым целым
организации взаимовыгодного экспорта и импорта
Удовлетворение растущей потребности в электрической и тепловой энергии
Замена морально устаревшего и физически изношенного оборудования современным, разработанным и произведенным на основе передовых технологий
Оптимизация топливной базы электроэнергетики
Эффективности производства, транспорта, распределения и использования электроэнергии
Надежности работы системы электроснабжения России
Выполнения экологических нормативов в соответствии с принятыми международными обязательствами и национальными стандартами, отвечающими требованиям времени
Эффективного управления отраслью как единым целым
Замедление роста и, впоследствии, стабилизация стоимости продукции и услуг отрасли для экономики России

Завершение фазы масштабной модернизации электроэнергетики
Отработка новых технологий
Создание высокоэффективной системы управления электроэнергетикой страны, обеспечивающей минимизацию затрат на ее развитие и функционирование
Развитие и широкое внедрение прорывных технологий в отечественную электроэнергетику
Дальнейшее совершенствование системы управления отраслью
Достижение мирового уровня по основным характеристикам функционирования электроэнергетики России
Ликвидация угрозы дефицита генерирующих и электросетевых мощностей
Создание институциональной основы развития электроэнергетики страны на основе передовых технологий
Запуск масштабного процесса модернизации электроэнергетики на базе передовых технологий
Стратегию развития электроэнергетики России планируется реализовать в три этапа
1 этап
2 этап
3 этап
2015 г.
2020 г.
2030 г.

Реализация Стратегии на каждом из трех ее этапов предполагает неуклонное расширение использования инновационных технологий
В теплоэнергетике
В гидроэнергетике
В атомной энергетике
В системах передачи и распределения электроэнергии
В использовании нетрадиционных источников энергии

Теплоэнергетика
Создание современных, эффективных и мощных газовых турбин на основе интенсификации собственных разработок, получения лицензий на освоение их производства в России и, как результат, создания новых парогазовых установок
Широкое освоение когенерационных источников теплоснабжения с использованием газовых турбин средней и малой мощности и котлов-утилизаторов для выработки электрической и тепловой энергии
Освоение современных технологий сжигания углей с суперсверхкритическими параметрами пара
Освоение технологий газификации угля
Освоение технологий сжигания углей в кипящем слое
Развитие технологий энерготехнологического использования твердых топлив – углей и сланцев
Экономия топлива около 30%
Коэффициент использования топлива порядка 90%
Снижение расхода топлива на 7-10%
Повышение КПД до 46-52%
Улучшение экологи-
ческих показателей
Получение кроме электроэнергии искусственного жидкого топлива, калорийного газа и твердого остатка (полукокса и золы)

Гидроэнергетика
Создание крупных высокоэффективных гидроагрегатов с переменной скоростью вращения мощностью до 1000 МВт, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели и удешевляющих стоимость производства электроэнергии
Разработка и изготовление комплекса высокоэффективного оборудования для обратимых гидроагрегатов ГАЭС с переменной скоростью вращения и единичной мощностью 300-350 МВт, позволяющих обеспечить высокую маневренность в генераторном и насосном режимах
Разработка гидрооборудования для приливных электростанций, прежде всего – эффективных ортогональных турбин и средств сооружения ПЭС с помощью наплавных блоков
Повышение КПД генераторов до 99%, снижение удельной стоимости сооружения электростанций
Повышение КПД, снижение удельной стоимости сооружения электростанций
Новое оборудование

Атомная энергетика
На ближайший период (20-25 лет) в качестве основных выбраны три технологии:
Корпусные реакторы с водяным теплоносителем типа ВВЭР и их модификации
Реакторы на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем
Высокотемпературные реакторы с гелиевым теплоносителем
Стратегическими направлениями развития атомной энергетики являются:
Замыкание ядерного цикла
Создание термоядерных реакторов (Международный термоядерный экспериментальный реактор – ИТЭР, демонстрационный энергетический реактор – ДЭМО)

Системы передачи и распределения электроэнергии
«Прогрессивные» проводники, полученные с использованием новых композиционных материалов
Высокотемпературные сверхпроводниковые материалы и устройства на их основе: кабели, трансформаторы, двигатели, генераторы и накопители энергии и пр.
Недорогие и надежные накопители электрической энергии разных типов на всех уровнях: основной, распределительной сети и у конечных потребителей
Распределенная генерация и распределенные интеллектуальные системы управления
Силовая электроника и устройства на ее основе, прежде всего – устройства FACTS
Новые проводники будут иметь:
Проводимость – высокочистой меди;
Вес – алюминия;
Прочность и продолжительность срока службы – усиленной стали
Принципиальное изменение не только электрических сетей, но используемого электрооборудования
Выравнивание графиков нагрузки, повышение использования генерирующих, передающих и распределительных систем, обеспечение высокой надежности электроснабжения потребителей
Высокотехнологическая и экономическая эффективность, модульность, масштабируемость, мобильность, энергетическая независимость и контроль
Возможность изменения передаваемой активной и реактивной мощности в широких пределах и поддержания в заданных диапазонах уровней напряжения
Все эти технологии создадут принципиально новую систему электроснабжения страны

Нетрадиционные источники энергии (основные факторы развития и структура, в частности, возобновляемой энергетики в мире представлена в Приложении 1)
Геотермальные электростанции и оборудование к ним
Микро- и малые гидростанции с оборудованием единичной мощностью от 2 кВт до 1 МВт
Фотоэлектрические элементы на основе кремния, модули и батареи с КПД 14-15%
Высокоэффективные (КПД более 25%) гетероструктурные солнечные элементы и энергоустановки с концентраторами солнечного излучения
Солнечные электростанции, размещаемые в космосе на солнечно-синхронных орбитах с последующей передачей на Землю электроэнергии в СВЧ диапазоне
Установки по использованию биомассы для производства электроэнергии
Ветроэнергетические установки
Водородная энергетика
Электростанции, использующие энергию приливов и отливов
Жидкостные и воздушные солнечные коллекторы; системы отопления и горячего водоснабжения на их основе
Тепловые насосы мощностью до 10 кВт для теплоснабжения жилых зданий и мощностью до 4 МВт для производственных нужд и помещений

Реализация Стратегии также предполагает внедрение современных подходов при организации мероприятий по поддержанию работоспособности действующего оборудования
Оценка текущего состояния и определение целевых уровней надежности по группам энергооборудования
Расчет затрат, позволяющих достичь необходимых уровней надежности энергооборудования
Повышение эффективности затрат на обеспечение работоспособности энергооборудования
Обеспечение необходимого уровня надежности энергооборудования
+
Реконструкция и замена того оборудования, последствия отказа которого оказывают наибольшее влияние на обеспечение заданных уровней надежности
Мониторинг эффективности затрат и выявление оптимального соотношения между фактическим уровнем надежности и средствами, потраченными на его обеспечение

Проведенные расчеты с использованием баз данных, названных моде-лей и программ основывались на прогнозах МЭР России о развитии эко-номики и Минэнерго России о росте электропотребления к 2030 году
Динамика уровня внутреннего электропотребления, млрд. кВт.ч
Источник: ОАО «ЭНИН»
* По 2008 год включительно представлены фактические данные
*
*
*
*
*
*

Целевые показатели умеренного варианта Стратегии развития электроэнергетики до 2030 года
Источник: ОАО «ЭНИН»
* В числителе показана доля в первичных энергоресурсах, в знаменателе - доля в органическом топливе
** Показана доля производства электроэнергии на угле и газе
*** Получены расчетным путем при условии оптимального управления отраслью в целом

В рамках реализации умеренного варианта Стратегии развития электро-энергетики планируется ввести 206 ГВт мощности при демонтаже 77 ГВт
6
25
42
34
44
7
8
206
*
(2009-2015гг.)
*
11
*
*
(2016-2020 гг.)
22
130
*
*
*
*
*
*
*
(2021-2030 гг.)
*
*
(2009-2015гг.)
*
*
(2016-2020 гг.)
*
*
Вводы мощности электростанций, ГВт
Демонтаж мощности электростанций, ГВт
Источник: ОАО «ЭНИН»

В умеренном варианте рост выработки электроэнергии опережает увеличение установленных мощностей, особенно на втором и третьем этапах реализации Стратегии
Источник: ОАО «ЭНИН»
Динамика установленной мощности, ГВт
Динамика производства электроэнергии, млрд. кВт.ч
1 135
*
1 350
*
1 800
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
2,7%
1,5%
*
*
*
*
1,9%
*
*
*
275
*
355
250
*

В умеренном варианте при росте производства электроэнергии в 1,7 раза, расход первичных энергоресурсов увеличится всего в 1,4 раза за счет внедрения новых технологий
*
*
*
*
5
8
*
+44%
428
*
*
*
6
*
489
*
*
12
*
*
12
598
*
Динамика годового расхода первичных энергоресурсов, млн. т у.т.
Источник: ОАО «ЭНИН»
*
*
*
*
+74%
Динамика производства электроэнергии, млрд. кВт.ч

На первых двух этапах реализации Стратегии будет использоваться, в основном, модернизированное оборудование, что позволит резко поднять энергоэффектив-ность при относительно меньших затратах, чем с использованием нового
Источник: ОАО «ЭНИН»
b ээк - удельный расход топлива на отпуск электроэнергии в конденсационном режиме, г у.т./кВт.ч
b ээт - удельный расход топлива на отпуск электроэнергии в теплофикационном режиме, г у.т./кВт.ч
b т - удельный расход топлива на отпуск тепла, кг у.т./Гкал

Неотъемлемой частью реализации Стратегии на всех ее этапах является строительство новых и модернизация существующих сетей
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*- минимальная оценка – 1, максимальная – 7
Источник: Global Competitiveness Report 2007 – 2008 (World Economic Forum, Executive Opinion Survey 2006, 2007)
Рейтинг стран по качеству электросетей*
Схема основных внутренних и внешних межсистемных связей ЕЭС России на перспективу

*
*
*
*
Реализация умеренного варианта Стратегии потребует инвестиций в размере 572 млрд. долл. США, а с учетом затрат на возобновляемые источниками электроэнергии (ВИЭ) без гидростанций – 685 млрд. долл.
*
134
*
129
*
*
*
*
422
*
Динамика потребности в инвестициях, млрд. долл. США**
Структура потребности в инвестициях*, %,
(100% = 572 млрд. долл. США)**
Источник: ОАО «ЭНИН»
* Всего за три этапа
** В ценах 2007 г.

При принятых прогнозах роста цен на топливо (см. Приложение 3,4) стоимость производства электроэнергии в России в 2030 году приблизится к стоимости ее производства в США*
1,1
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Источник: ОАО «ЭНИН»
Уровень США
(6 цент/кВт.ч)
Стоимость производства электроэнергии в России, в ценах 2007 года, цент/кВт.ч*

Прогноз валовых выбросов загрязняющих веществ
Уровень 1990 г.

Необходимо разработать меры по повышению эффективности работы отрасли и энергосбережению с целью стабилизации тарифов на электроэнергию и стимулирования развития экономики России
Предпринятые правительством США меры по повышению эффективности производства электроэнергии и энергосбережению привели к стабилизации тарифов на электроэнергию для конечных потребителей и способствовали долгосрочному экономическому росту США
Рост ВВП и средней цены на электроэнергию в РФ
в период 2000-2007 гг.
Динамика средних цен на уголь и газ в Европейской части РФ в период 2000-2007 гг., (долл./т у.т.)
Источник: ОАО «ЭНИН», Annual Energy Review 2007,DOE/EIA-0384(2007) June 2008, Росстат
ВВП и средний тариф на электроэнергию для конечных потребителей в США в период 1975-2007 гг.
Динамика цен на уголь и газ в США в период
1975-2007 гг., (долл./т у.т.) в долл. СШA 2007 г.
*
*
*
*
*
*
*
*

В основу системы управления электроэнергетикой России должна быть положена идеология целостного управления функционированием и развитием энергосистем
Идеология целостного управления функционированием и развитием энергосистем
Система управления электроэнергетикой России
Должны быть разработаны методы распределения затрат и выгод между участниками процесса производства, транспорта и распределения электроэнергии
Должна быть получена эталонная модель, которая обеспечивает наибольшее общественное благо
Должны быть разработаны такие правила для участников процесса производства, транспорта и распределения электроэнергии, чтобы их инициативы не приводили к решениям, направленным против достижения глобальной цели всей системы
Принципы идеологии
В качестве эталонной модели в развитых странах применяется модель идеального рынка, в которой условия оптимального функционирования такие же, как и при централизованном оптимальном управлении. В условиях дерегулирования электроэнергетики ее оптимальное функционирование и развитие может быть достигнуто построением системы скоординированного государственного и корпоративного управления

Выводы. Решение назревших проблем в отечественной энергетике, а также обеспечение конкурентоспособного и устойчивого развития экономики России требует:
Принятия стратегических решений:
О создании системы целостного управления функционированием и развитием энергетики, целью которой станет минимизация затрат на функционирование и развитие отрасли с обеспечением:
замедления и последующей стабилизации тарифов на электроэнергию для конечных потребителей;
повышения производительности труда в отрасли;
рационализации структуры потребления в отрасли топлива;
снижения уровня потерь в сетях;
снижения удельных капиталовложений на ввод одного кВт.
О создании условий, обеспечивающих инновационное развитие отрасли на базе передовых технологий
Подготовки и реализации системы мер, обеспечивающих безусловное решение первоочередных задач по развитию отрасли, представленных на слайде 29 (с учетом названных стратегических решений)

Первоочередные задачи, подлежащие решению в отрасли и системе потребления электроэнергии для успешной реализации Стратегии
Разработать и реализовать программу ликвидации угрозы дефицита генерирующих и электросетевых мощностей
Разработать и реализовать программу модернизации и ускоренного развития тепловых электростанций и распределительных электрических сетей на базе передовых технологий
Подготовить и внести необходимые поправки в законодательство, обеспечивающие последовательное проведение эффективной энергетической политики (по аналогии с законом США об энергетической политике 2005 г.)
Создать национальный технологический центр для разработки новых прорывных технологий производства, транспорта и распределения электроэнергии
Выбрать и сформировать оптимальную структуру управления электроэнергетической отраслью, обеспечивающую минимизацию затрат на ее функционирование и развитие
Создать систему государственного контроля за обеспечением надежности системы электроснабжения России (Приложение 5)
Разработать и принять систему экономических, административных и законодательных мер по обеспечению энергосбережения и повышения энергоэффективности
Генерирующие и сетевые компании
Потребители
электроэнергии

Благодарим за внимание

Содержание
1
2
Условия реализации стратегии
3
Современные проблемы электроэнергетики России
Основные положения стратегии развития электроэнергетики России
Приложения
4

*
*
*
*
*
*
*
*
**
**
*
*
*
***
*
*
*
*
*
*
***
*
**
*
*
*
*
*
Приложение 1: Возобновляемая энергетика в мире
Структура возобновляемой энергетики, 2006 г. (ГВт)
*- ГВттерм
** - млрд. л/год
Источник: Renewables 2007; Global Status Report; REN21; 2008

Приложение 2: Целевые значения по удельным капитальным затратам на ввод одного кВт в базовом варианте Стратегии развития электроэнергетики

*
*
Север-Западный
*
*
*
*
*
*
*
*
Прогноз динамики цен на уголь в РФ на 2005-2030 гг. (по федеральным округам), долл./т у.т.
Приложение 3: Прогноз цен на уголь до 2030 года

*
*
*
*
*
*
*
Северо-Западный
*
*
*
*
*
Прогноз динамики цен на газ в РФ в 2005-2030 гг. (по федеральным округам), долл./1000 м3
Приложение 4: Прогноз цен на газ до 2030 года