Развитие электро­энергети­ческого комплекса Калининград­ской области (часть I)

Стратегия развития калининградского регионального электроэнергетического комплекса должна предусматривать сбалансированное развитие всех его подсистем: основного генерирующего комплекса, транспортно-сетевого комплекса, резервного генерирующего комплекса, регионального электротехнического комплекса, а также системы материально-технического обеспечения. Нисколько не умаляя важности транспортно-сетевого комплекса и системы материально-технического обеспечения, тем не менее, заметим, что с точки зрения долгосрочной инвестиционной стратегии ключевое значение имеет правильное определение параметров регионального генерирующего комплекса, а с точки зрения общечеловеческих требований устойчивого развития — правильный выбор и внедрение методологии оптимального управления региональным электротехническим комплексом.

Администрации регионов России рассматривают проблему электрообеспечения как приоритетную, стараясь увязать ее с общей стратегией развития, а также осуществляемой реструктуризацией электроэнергетики. Владея 30% разведанных мировых запасов природного газа и 23% запасов угля, производя 11% мировых первичных энергоресурсов, Россия затрачивает 7% общепланетарных энергоресурсов на производство всего 3% мирового валового продукта. Вчетверо более высокая, чем в индустриально развитых странах, энергоемкость единицы выпускаемой продукции, ожидаемые большие темпы роста электропотребления (данный показатель по первичной энергии в период 1995 — 2005 гг. в России достигал 3 — 5% в год по сравнению со среднемировыми 2%), неизбежный рост цен на газ и нефть требуют разработки стратегии развития регионального электроэнергетического комплекса, опирающейся на устойчивое электроснабжение и эффективное энергосбережение, использование местных энергоресурсов и, в пределе, самодостаточность по генерации в чрезвычайных ситуациях.

В связи с выработкой собственной стратегии развития для ряда регионов России возникла необходимость учета процессов глобализации. Это в особой степени относится к Калининградской области, где интеграция заявлена в качестве важнейшей цели, как для России, так и для Евросоюза. Однако уже сейчас становится очевидным, что данный интеграционный процесс должен сопровождаться тщательным учетом его последствий во всех сферах экономики, особенно в такой важной, как энергетика.

Требует коренного пересмотра и само содержание стратегии в области энергетики. Прежде всего, необходимо выделить объект данной стратегии, который можно понимать как региональный электроэнергетический комплекс. Введем понятия, раскрывающие его структуру.

alt

Основной состав и структура регионального электроэнергетического комплекса

Рис. 1.

Региональный электроэнергетический комплекс — обладающая техноценологическими свойствами ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная совокупность источников и потребителей электроэнергии, а также транспортно-сетевого хозяйства и системы материально-технического обеспечения, реализующая в единой системе управления и всестороннего обеспечения в комплексе с внешней энергосистемой или изолированно цель устойчивого электроснабжения.

Основной региональный генерирующий комплекс — обладающая техноценологическими свойствами ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная трехуровневая совокупность основных источников электроэнергии, реализующая в единой системе управления и всестороннего обеспечения в комплексе с внешней энергосистемой или в изолированном режиме цель устойчивой генерации электроэнергии.

Резервный региональный генерирующий комплекс — обладающая техноценологическими свойствами ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная совокупность резервных источников электроэнергии, реализующая в единой системе управления и всестороннего обеспечения в комплексе с основным генерирующим комплексом или автономно цель надежного электроснабжения потребителей особой категории.

Региональный электротехнический комплекс — обладающая техноценологическими свойствами ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная совокупность потребителей электроэнергии, реализующая в единой системе управления и всестороннего обеспечения цель оптимального управления электропотреблением.

Оптимальное управление электропотреблением — направленное на энергосбережение обязательное для исполнения организационно-техническое воздействие на объекты регионального электротехнического комплекса посредством интервального оценивания, прогнозирования и нормирования с учетом техноценологического критерия.

Таким образом, уже на понятийном уровне можно констатировать, что стратегия развития калининградского регионального электроэнергетического комплекса должна предусматривать сбалансированное развитие всех его подсистем: основного генерирующего комплекса, транспортно-сетевого комплекса, резервного генерирующего комплекса, электротехнического комплекса, а также системы материально-технического обеспечения. Нисколько не умаляя важности транспортно-сетевого комплекса и системы материально-технического обеспечения, тем не менее, заметим, что с точки зрения долгосрочной инвестиционной стратегии ключевое значение имеет правильное определение структуры и параметров регионального генерирующего комплекса, а с точки зрения общечеловеческих требований устойчивого развития — правильный выбор и внедрение методологии оптимального управления региональным электротехническим комплексом. Поэтому в дальнейшем сосредоточимся на этих аспектах.

Еще в конце 80-х годов прошлого столетия стало очевидным, что калининградская региональная энергосистема (ОАО «Янтарьэнерго»), являясь энергодефицитной на 90%, по балансу мощностей находится в крайне неудовлетворительном состоянии. Все последние годы руководство области, страны и РАО «ЕЭС России» занимаются поиском путей разрешения энергетической проблемы региона. Рассматривалось большое число вариантов, однако сейчас все свелось к строительству одной крупной электростанции, которая, как полагают, позволит решить все проблемы. Речь идет о проекте, предусматривающем строительство на окраине Калининграда крупной теплоэлектроцентрали, именуемой Калининградская ТЭЦ-2.

ОАО «Янтарьэнерго», потребляя 3,2 млрд. кВт·ч (при среднегодовой мощности 365,3 МВт), в 1990 г. в рейтинге регионов России по электропотреблению занимало 66-е место. За 10 лет регион несколько ухудшил свой рейтинг (в 1999 г. — 63 место). Падение электропотребления, характерное для всех регионов в отдельности и России в целом, было в Калининградской области ниже (минимум составил 2,37 млрд. кВт·ч в 1998 г.). С начала ХХI в. начался рост электропотребления и мощности по региону, составляя в среднем 3,5 — 4,9% в год. За шесть лет электропотребление Калининградской области возросло по максимальной мощности на 34% (с 530 МВт в 2000 г. до 711 МВт в 2006 г.), что совершенно неприемлемо с точки зрения общечеловеческих принципов устойчивого развития.

ОАО «Янтарьэнерго» (как и АО-энерго во многих других регионах России) являлась и пока остается дефицитной системой. По итогам 2002 г. собственная выработка генерирующих источников составляла 7,5% электропотребления региона. Оперативное управление и ведение режимов энергетического комплекса области осуществляется четырьмя субъектами: ОЭС Балтии (Латвия), диспетчерским центром Литовской Республики, СО ЦДУ РАО «ЕЭС России», диспетчером ОАО «Янтарьэнерго». Предполагалось, что решение проблемы покрытия дефицита ОАО «Янтарьэнерго» должно произойти с реализацией ряда проектов: строительства ТЭЦ-2 и второго магистрального газопровода (ответвления), а также подземного хранилища газа; модернизации ГРЭС-2 с установкой мощности 110 — 300 МВт; реконструкции Калининградской ТЭЦ-1 с установкой генерирующей мощности на 12 — 26 МВт; увеличения сечения транзитных ЛЭП, соединяющих сети ОАО «Янтарьэнерго» с Северо-Западным кольцом РАО «ЕЭС России». Однако реально в настоящее время реализуется только строительство ТЭЦ-2 с реконструкцией существующего газопровода.

Калининградская ТЭЦ-2, проектирование и строительство которой идет уже без малого 20 лет, фактически строится только с 2002 г. (общая сметная стоимость 16,5 млрд. руб. при сроке окупаемости от начала эксплуатации первого энергоблока 5,8 года). Строительство включено в Федеральную целевую программу развития особой экономической зоны в Калининградской области на период до 2010 года. ТЭЦ-2 называли одной из «основных строек» РАО «ЕЭС России». Как ошибочно декларируется, ввод станции в эксплуатацию позволит обеспечить энергетическую безопасность Калининградской области, не имеющей прямых связей с российской энергосистемой и несущей убытки из-за стремления стран Балтии поднять тарифы на энергоресурсы до европейского уровня, а также синхронизировать свои энергосистемы с единой энергосистемой ЕС.

Следует отметить, что ТЭЦ-2 — это одна из немногих на территории России компактных теплоэлектроцентралей с парогазовой установкой, использующей в качестве топлива столь ценное ископаемое, как природный газ. Теплоэлектроцентраль обеспечивает комбинированную выработку тепловой и электрической энергии. Станция соответствует экологическим требованиям, имеет современную систему контроля и управления, состоит из двух энергоблоков ПГУ-450 общей электрической мощностью 900 МВт, а также тепловой мощностью 680 Гкал/ч. Однако все это реально могло бы быть воплощено в жизнь лишь при условии ввода в строй обоих энергоблоков и последующей полной загрузки станции, а также гарантированной реализации как электрической, так и всей тепловой энергии.

altВпрочем, несмотря на то, что с полным вводом в строй ТЭЦ-2 формально закрывается дефицит генерируемой на территории области электроэнергии, из-за неоптимальности принятого руководством РАО «ЕЭС России» решения, остается актуальным вопрос устойчивости электрообеспечении региона. И этому имеется целый ряд весомых причин.

Поскольку годовая выработка электроэнергии на ТЭЦ-2 почти в два раза превысит средние потребности региона, то еще на стадии ее проектирования в расчет принималась возможность экспорта электроэнергии в страны Балтии и Европу. Однако, насколько нам известно, достоверной информации о потребностях зарубежных стран в электроэнергии, производимой ТЭЦ-2, нет. Кроме того, неясно, а как в настоящее время технически можно осуществлять экспорт данной энергии. Не следует забывать и тот факт, что электроэнергия РАО «ЕЭС России» на внешнем рынке конкурирует с российским же газом. Именно по этой причине ранее рынок Финляндии был безвозвратно потерян для ОАО «Газпром». Здесь очевиден серьезный конфликт интересов двух ключевых российских компаний, и по какому пути будет разрешаться этот конфликт (особенно после выборов 2008 г.), еще не известно. Несколько проясняет ситуацию сообщение, что 51% акций ТЭЦ-2 передан ОАО «Газпром», который, по-видимому, и будет достраивать электростанцию. В любом случае это наглядно показывает, какие последствия может иметь неоптимальное решение в энергетике.

Независимо от строительства ТЭЦ-2 все очевидней вырисовываются внешние факторы, влияющие на развитие калининградского регионального генерирующего комплекса. Сформулируем основные из них.

1. Декларируемое особое геополитическое и экономическое положение Калининградской области диктует особые подходы к планированию развития основного регионального генерирующего комплекса.

2. Уровень жизни в регионе должен соответствовать европейскому уровню, значит, и региональный электроэнергетический комплекс области также должен соответствовать европейским стандартам.

3. Грядущее вступление России во Всемирную торговую организацию может существенно и, скорее всего, труднопредсказуемо сказаться на рынке электропотребления нашего, а также соседних регионов.

4. Ставшая реальностью ратификация Россией Киотского протокола неотвратимо потребует от регионального электротехнического комплекса существенного повышения энергоэффективности.

5. В процессе выработки программы по развитию регионального электроэнергетического комплекса, наряду с технико-экономическими, следует учитывать оперативно-стратегические аспекты.

6. Любые прогнозы топливно-энергетического баланса региональной энергетики должны учитывать фактор неотвратимого подорожания газового топлива в два — три раза уже в ближайшей перспективе.

Анализ перечисленных факторов показывает, что все они труднопредсказуемы и фактически неуправляемы, причем не только региональным, но даже и российским правительством. В подобных случаях для определения параметров развития регионального генерирующего комплекса должны использоваться особые методы, учитывающие нечеткость и неоднозначность исходных данных. Здесь не могут применяться традиционные методы проектирования электростанций, по сути, сводящиеся к минимизации удельной стоимости вырабатываемой электроэнергии.

Следует заметить, что примерно со второй половины XX века ученые и практики стали все чаще и чаще замечать, что традиционные методы расчета, проектирования и прогнозирования больших технических систем, основанные на классической математической статистике, далеко не всегда дают корректные результаты. Так, построенное и пущенное в ход промышленное предприятие может потреблять электроэнергии в два и более раз меньше, чем было рассчитано на стадии проектирования. Огромная электростанция десятки лет остается постоянно загруженной лишь на 20 — 30%, а большой город в зимнюю стужу может в одночасье полностью лишиться теплоснабжения. В чем причина подобных крупных ошибок, приводящих к тяжелым техногенным катастрофам, а также неэффективному расходованию миллиардов долларов (причем не только в России)? Видеть проблему только в нерадивости проектировщиков и управленцев было бы в корне неверным. Причина лежит гораздо глубже. Дело в том, что мы зачастую пытаемся в процессе создания и управления большими техническими системами типа крупное предприятие, район, город, регион применять методологию, которая предназначена исключительно для отдельных технических изделий. А это ошибочно, данные объекты — техноценозы обладают существенной спецификой. Таким образом, для эффективного развития и управления современным региональным электроэнергетическим комплексом всем руководителям надо овладевать и внедрять новую методологию, основанную на техноценологических подходах.

Это внешние аспекты, теперь о другой стороне проблемы, касающейся основного регионального генерирующего комплекса. На территории области имеются следующие источники электроэнергии: Калининградская ТЭЦ-2 (г. Калининград, ОАО «Янтарьэнерго», установленная мощность 450 тыс. кВт); Калининградская ГРЭС-2 (г. Светлый, ОАО «Янтарьэнерго», 114,8 тыс. кВт); Гусевская ТЭЦ-5 (г. Гусев, ОАО «Янтарьэнерго», 15,5 тыс. кВт); Советская ТЭЦ-10 (г. Советск, АООТ «Советский ЦБЗ», 36 тыс. кВт); Калининградская ТЭЦ-9 (г. Калининград, СП ЗАО «Цепрусс», 18 тыс. кВт); Калининградская ТЭЦ-8 (г. Калининград, МП «Дарита», 12 тыс. кВт); Правдинская ГЭС-3 (г. Правдинск, ОАО «Янтарьэнерго», 1,14 тыс. кВт); Озерская ГЭС (г. Озерск, ОАО «Янтарьэнерго», 0,5 тыс. кВт); Куликовский парк ВЭУ (п. Куликово, ОАО «Янтарьэнерго», 5,2 тыс. кВт); Калининградская ТЭЦ-1 (г. Калининград, ОАО «Янтарьэнерго», генерирующие источники ранее демонтированы).

В.И. Гнатюк, доктор технических наук, профессор

Продолжение статьи в следующих публикациях

Получать все новости по электронной почте