Развитие электро­энергети­ческого комплекса Калининград­ской области (часть II)

Энергетическая проблема Калининградской области имеет еще одну очень важную составляющую: нынешнее состояние стационарной энергосистемы на территории Калининградского особого района (объединенной группировки береговых и сухопутных сил Балтийского флота, ВВС и ПВО, РВСН, Пограничных органов и МВД) является неудовлетворительным с оперативностратегической точки зрения. В угрожаемый период возникнет острый дефицит электроэнергии, что существенно дезорганизует управление войсками и силами флота в период подъема соединений и частей по тревоге и их мобилизационного развертывания. В военных городках и гарнизонах, как правило, отсутствуют резервные источники электроэнергии. Даже самые ответственные объекты на территории Калининградского особого района не выдерживают более двух суток функционирования в автономном режиме изза низкой надежности внутренних систем электроснабжения и недостаточной квалификации обслуживающего персонала.

Угрожаемый период (по опыту локальных войн и конфликтов) может продлиться достаточно долго. Следовательно, развертывание соединений и вывод их в полосы обороны (районы развертывания или сосредоточения), даже без огневого воздействия эвентуального противника, будет происходить в условиях значительной дезорганизации местной инфраструктуры. На территории области находится и ряд объектов, электроснабжение которых имеет непосредственное оперативное значение, что следует учитывать при планировании электрообеспечения.

С началом боевых действие противник первым же ударом уничтожит все ключевые объекты энергетической инфраструктуры области, стационарная энергосистема перестанет функционировать. Соединения и части перейдут на электроснабжение от штатных систем автономного электроснабжения. Однако и здесь нас поджидает целый ряд нерешенных вопросов. Крайне ограничены запасы топлива и военнотехнического имущества для эксплуатации и восстановления войсковых электротехнических средств, потребности в которых значительны. Кроме того, в соответствии с действующими руководящими документами, Вооруженные силы в период боевых действий несут ответственность за электроснабжение как военных объектов, так и гражданских предприятий, работающих на оборону. Специфика Калининградского особого района такова, что здесь практически все предприятия будут работать на оборону. Однако число резервных источников электроэнергии в инфраструктуре области крайне ограничено, и состояние их зачастую неудовлетворительное.

Не будем забывать также и о том, что через несколько лет (после отделения энергосистемы стран Балтии от ЕЭС России) нам грозит изолированный режим работы, в котором одна большая электростанция (ТЭЦ2) в принципе не способна обеспечить требуемую надежность электроснабжения потребителей региона. На любой электростанции с той или иной периодичностью происходят плановые, вынужденные или аварийные отключения, часть из которых сопровождается полным «погасанием». Поэтому для устойчивой работы в изолированном режиме, помимо электростанций второго и третьего уровней генерации (см. рис. 1), необходимо локальное автономное резервирование части потребителей.

По сути, в Калининградской области должен быть заново создан резервный региональный генерирующий комплекс. Первоочередными мерами в данном вопросе, на наш взгляд, являются следующие:

1. Категорирование объектов региона по требуемой надежности электроснабжения, позволяющее правильно определить перечень объектов, относящихся к так называемой особой категории и требующих резервирования с помощью автономных электростанций.

2. Определение коэффициента резервирования объектов особой категории, позволяющее корректно рассчитать количество и типы резервных источников электроэнергии на каждом из объектов.

3. Разработка комплекса организационнотехнических мероприятий по резервированию объектов особой категории, учитывающего специфические условия работы и снабжения в особый период.

4. Разработка комплекса мер по технике электробезопасности при работе объектов особой категории в режиме питания от резервных источников и подготовка кадров соответствующей квалификации.

5. Синтез оптимальной номенклатуры электростанций резервного регионального генерирующего комплекса с целью оптимизации основных подсистем материальнотехнического обеспечения.

6. Создание системы интеллектуальной поддержки принятия решений в сфере управления резервным региональным генерирующим комплексом, позволяющей оптимизировать весь спектр затрат.

Особо следует сказать о системе интеллектуальной поддержки процесса формирования резервного регионального генерирующего комплекса. Здесь должна найти применение методология так называемого параметрического синтеза, основанная на законе оптимального построения техноценозов (схематично показана на рис. 4).

alt

Рис. 4. Схема реализации методологии параметрического синтеза

Разновидностью параметрического нормирования в техноценозе является параметрический синтез, под которым понимается процедура формирования оптимальной номенклатуры техноценоза, заключающаяся в установлении связи между ранговым видовым и ранговыми параметрическими распределениями, что позволяет получить оптимальное видовое разнообразие техники. Суть параметрического синтеза заключается в том, что в совмещенной системе координат строятся ранговое видовое и ранговые параметрические распределения, а также график, связывающий видовой и параметрический ранги. В отличие от процедуры параметрического нормирования, где ранговые распределения строятся на основе обработки статистических данных по реально существующему техноценозу, в процедуре параметрического синтеза ранговые распределения генерируются на основе численной реализации уравнений закона оптимального построения техноценозов с учетом параметрических ограничений. Данные ограничения первоначально позволяют построить первичное ранговое параметрическое распределение, соответствующее требованиям объектов региона по электрической мощности. Затем осуществляется построение рангового видового распределения, соответствующего первичному ранговому параметрическому. При этом соответствие между распределениями устанавливается на основе следующего из закона оптимального построения техноценозов принципа обратной связи между величиной параметра и численностью. Далее устанавливается связь между видовым и параметрическим рангами техноценоза. В заключение итерационным методом реализуется многомерный оптимизационный процесс, в ходе которого путем подбора (из имеющейся в распоряжении номенклатуры) резервных электростанций формируется видовое разнообразие резервного генерирующего комплекса, соответствующее закону оптимального построения техноценозов.

Таким образом, учет вероятного изолированного режима работы энергосистемы, а также стратегического аспекта (а только так и должен строиться государственный подход к решению проблемы) предъявляет к генерирующему комплексу (помимо бездефицитности по мощности) требование устойчивости во всех режимах функционирования. Как видно, строящаяся Калининградская ТЭЦ2 устойчивость регионального электроэнергетического комплекса в указанных режимах не повышает.

Какими видятся предложения по развитию калининградского регионального генерирующего комплекса, учитывая, с одной стороны, теоретический вариант, с другой — сложившиеся реалии? Необходимо, модернизировав и восстановив существующие источники, построить на территории области в центрах тепловых и электрических нагрузок еще несколько малых ТЭЦ единичной мощностью порядка 30–60 тыс. кВт (как мы уже упоминали выше, подобные электростанции активно используют в Европе). Кроме того, требуется строительство 40–50 малых электростанций по 1–3 тыс. кВт каждая (это могут быть, прежде всего, МГЭС, ВЭС и другие экологически чистые источники). Что касается резервных электростанций на 0,4 кВ, то их закупят сами потребители электроэнергии (в настоящее время это в основном объекты МО, Пограничных органов, МВД, государственные предприятия и организации, частные компании и др.). Число данных электростанций определят, в том числе, и потребности в индивидуальном резервировании. И не смотря на то, что этот процесс осуществляется стихийно, им следует управлять напрямую либо опосредовано (монетаристскими методами: законами, налогами, бюджетом и т.д.).

Перейдем в нашем рассмотрении от генерирующего к региональному электротехническому комплексу (см. рис. 1). Энергоемкость российской продукции в 3–4 раза выше, чем в развитых европейских странах и США, и в 7 раз выше, чем в Японии. В ЖКХ ситуация еще хуже. В последние 10–15 лет этот показатель у нас только продолжает из года в год ухудшаться. По имеющимся данным, в этом вопросе СевероЗападный регион в целом и Калининградская область в частности, на фоне других регионов России, отличаются далеко не в лучшую сторону. Примечательно, что здесь мы резко контрастируем с некоторыми бывшими республиками СССР, ныне независимыми государствами. Примером может служить Литва, где за последние несколько лет отмечается устойчивый рост промышленного производства при неизменном уровне потребления электроэнергии. Думается, ситуация и не изменится, если мы не пойдем по пути, пройденному США, Германией, Японией и другими странами с начала энергетического кризиса 70х годов XX века, когда на практике стали использоваться методы исследования и оптимизации больших электроэнергетических и электротехнических комплексов и систем.

В.И. Гнатюк, доктор технических наук, профессор

Заключительная часть в следующих публикациях

Получать все новости по электронной почте