«Ответственные редакторы член-корреспондент РАН Н. И. Воропай доктор технических наук Г. Ф. Ковалёв 1 УДК 620.90-19 ББК-31 Концепция обеспечения надёжности в электроэнергетике. /Воропай Н. И., Ковалёв Г. Ф., Кучеров Ю. ...»

КОНЦЕПЦИЯ

обеспечения надежности в

электроэнергетике

Ответственные редакторы

член-корреспондент РАН Н. И. Воропай

доктор технических наук Г. Ф. Ковалёв

1

УДК 620.90-19

ББК-31

Концепция обеспечения надёжности в электроэнергетике.

/Воропай Н. И., Ковалёв Г. Ф., Кучеров Ю. Н. и др. – М.: ООО ИД

«ЭНЕРГИЯ», 2013. 212 с.

ISBN 978-5-98420-012-7

Монография посвящена основным положениям обеспечения и повышения надёжности в электроэнергетической отрасли Российской Федерации в современных условиях её функционирования с учетом зарубежного опыта функционирования ЭЭС в рамках рынков энергии и мощности. Текст подготовлен Комиссией, созданной по приказу Минэнерго РФ. Кроме членов Комиссии в работе приняли участие и другие высококвалифицированные специалисты в области электроэнергетики.

Рекомендуется для специалистов в области надёжности систем электроэнергетики, связанных с проблемами развития и функционирования ЭЭС, сотрудников энергокомпаний и регулирующих органов, а также для преподавателей, аспирантов и студентов энергетических вузов.

ISBN 978-5-98420-012- © Воропай Н. И., Ковалев Г. Ф., Кучеров Ю. Н. и др.

© Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН © ООО ИД «ЭНЕРГИЯ», Авторы-составители Воропай Н. И., член-корр. РАН; Ковалёв Г. Ф., д.т.н.; Кучеров Ю. Н., д.т.н.; Дьяков А. Ф., член-корр. РАН; Китушин В. Г., д.т.н.; Кощеев Л. А., д.т.н.; Крупенев Д. С., к.т.н.; Куменко А. И., д.т.н.; Кутовой Г. П., д.э.н.; Лебедева Л. М., к.т.н.; Левина Л. А., к.ю.н.; Магид С. И., д.т.н.; Макаров А. А., акад. РАН; Манов Н.

А., к.т.н.; Молодюк В. В., д.т.н.; Назарычев А. Н., д.т.н.; Непомнящий В. А., д.т.н.; Овсейчук В. А., д.э.н.; Окороков В. Р., д.т.н.;

Папков Б. В., д.т.н.; Пяткова Н. И., к.т.н.; Рыжов Ю. А.; Славин Г.

Б., к.т.н.; Степанов Н. В.; Таджибаев А. Н., д.т.н.; Фёдоров М. П., акад. РАН; Федотова Г. А., к.т.н.; Цыганков С. С., к.ф.-м.н.; Чельцов М. Б., к.т.н.; Шкатов В. А.; Шлайфштейн В. А., к.т.н.; Эдельман В. И., д.э.н.

В обсуждении материалов работы принимали участие следующие специалисты:

Большов Л. А., член-корр. РАН; Бык Ф. А., д.т.н.; Голоднова О. С., д.т.н.; Дементьев Ю. А.; Джангиров В. А., к.э.н.; Дорофеев Ю. В., к.э.н.; Егоров В. Е.; Князев В. В.; Кузнецов О. Н., к.т.н.;

Лысцев С. В.; Махутов Н. А., член-корр. РАН; Охрим А. Н.; Рутберг Ф. Г., акад. РАН; Туманин А, Е.; Фаворский О. Н., акад. РАН;

Фортов В. Е., акад. РАН; Шакарян Ю. Г., д.т.н.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………..….….. 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ………………….…………..

2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

РОССИИ И ФАКТОРЫ СНИЖЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ….…

3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ В

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ РОССИИ………………………….. 4. ПРИНЦИПЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРИ УПРАВЛЕНИИ РАЗВИТИЕМ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ…

4.1. Основные принципы обеспечения надежности……………… 4.2. Средства обеспечения системной надежности………………. 4.3. Средства обеспечения надежности электроснабжения потребителей………………………………………………………….. 4.4. Обеспечение надежности при управлении развитием электроэнергетики…………………………………………………... 4.5. Обеспечение надежности при управлении функционированием ЭЭС………………………………………………………. 4.5.1. Обеспечение надежности при эксплуатации…………….. 4.5.2. Обеспечение надежности при управлении режимами…… 4.6. Мониторинг надежности……………………………………… 4.7. Инновационные аспекты повышения надежности в электроэнергетике………………………………………………………

5. ОБЯЗАТЕЛЬСТВА СУБЪЕКТОВ ОТНОШЕНИЙ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ..

6. СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ТРЕБОВАНИЙ НАДЕЖНОСТИ…………………………………………………………. 6.1. Показатели надежности……………………………………….. 6.2. Нормирование надежности……………………………………

7. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВОЕ И НОРМАТИВНОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ…..……

7.1. Организационно-правовое обеспечение надежности…….…. 7.2. Нормативно-техническое регулирование надежности

8. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

НАДЕЖНОСТИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ………..……… ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………...……………... Приложение 1. Состав Комиссии Минэнерго РФ по разработке Приложение 2. Основные термины и определения……………… Приложение 3. Технологические аспекты обеспечения надежности…………………………………………………... П3.1. Надежность электростанций…………………………….. П3.2. Надежность электрических сетей……………………….. П3.3. Надежность потребителей……………………………….. П3.5. Обеспечение надежного функционирования ЭЭС при экстремальных природных возмущениях………….….. П3.6. Обеспечение живучести ЭЭС………………………..…. П3.7. Обеспечение надежности энергоснабжения крупных П3.8. Обеспечение надежности профессиональной деятельности……………………………………………………… П3.9. Обеспечение надежности при совместной работе ЕЭС Приложение 4. Основные положения правового обеспечения функционирования электроэнергетики России…... П4.2. Нормативное и правовое обеспечение надежности в Приложение 5. О создании и функциях постоянно действующего независимого органа по обеспечению надежности П5.1. Главные факторы, определяющие целесообразность создания органа по обеспечению надежности в электроэнергетике……………………………….……………. П5.2. Необходимые функции предлагаемого органа……….... П5.3. Статус СНЭ и членство в нем…………………..………. П5.4. Организационная структура СНЭ…………...………….. Приложение 6. Анализ отечественного и зарубежного опыта обеспечения надежности в электроэнергетике….... П6.1. Анализ отечественного опыта обеспечения надежности П6.1.2. Сбор и обработка информации об аварийности электрооборудования……………………………………… П6.1.4. Анализ научных исследований надежности электроэнергетических систем……………………….…... П6.1.5. Отечественная практика применения критерия n–i в П6.1.6. Основные нормативы надежности в научнотехнических и действующих нормативнотехнических документах………………..…………….. П6.2. Анализ зарубежного опыта обеспечения надежности в П6.2.2. Анализ опыта США в обеспечении надежности в П6.2.3. Анализ опыта европейских стран в обеспечении П6.2.4. Экономические аспекты управления надежностью в постреформенный период в условиях функционирования рынка электроэнергии и мощности в зарубежных странах……………………………………… П6.2.5. Зарубежная практика определение ущербов от перерывов электроснабжения и управление рисками….. П6.2.6. Зарубежная практика применения критерия n–i в Приложение 7. Перечень обозначений и сокращений……………

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемая публикация несомненно представляет интерес для специалистов в области электроэнергетики, поскольку посвящается надежности – одному из основных требований к электроснабжению потребителей, особенно в условиях либерализации рынков электроэнергии и мощности.

Необходимость формирования Концепции обеспечения надежности в электроэнергетике применительно к российским условиям назрела давно, еще во времена существования РАО «ЕЭС России». Толчком для создания Концепции послужили массовые «веерные» отключения потребителей из-за нехватки генерирующих мощностей и ряда других событий.

Первый вариант Концепции был разработан от имени РАО "ЕЭС России" в 2004 году. Основываясь на Законе об электроэнергетике и Концепции 2004 г. разрабатывались отраслевые нормативные документы. Концепция 2004 г. сыграла свою роль, однако условия развития и функционирования электроэнергетики существенно изменились и потребовалась разработка новой Концепции.

К тому же, вследствие ликвидации РАО прежняя Концепция утратила свою легитимность. Толчком для создания нового варианта Концепции послужили имевшие место катастрофические аварии в Москве (май 2005 г.), на Саяно-Шушенской ГЭС (17 августа г.) и другие. Был издан специальный приказ Минэнерго (декабрь 2009 г.) и согласно этому приказу сформирована Комиссия по разработке данного документа.

Для подготовки Концепции были привлечены высококвалифицированные отечественные специалисты в области надежности электроэнергетических систем. Кроме членов Комиссии в ее создании приняло участие в качестве «волонтеров» значительное число специалистов из разных отраслей знаний: общей энергетики, экономики, юстиции, природоохранной деятельности и др.

Предпосылками Концепции стали следующие положения:

– надежность поставки электроэнергии – важнейший фактор эффективного развития экономики и жизнеобеспечения населения;

– конкурентные отношения в электроэнергетике требуют повышенного внимания к обеспечению надежности;

– основные положения обеспечения надежности должны определяться Законом об электроэнергетике;

– необходимо учесть российский (советский) и зарубежный опыт.

В Концепции должны были быть отражены – характеристика проблемы надежности;

– состояние электроэнергетической отрасли и современные условия ее существования;

– задачи и мероприятия по обеспечению надежности;

– система показателей надежности;

– какой уровень надежности должен быть (система нормативов);

– экономические оценки мероприятий;

– сопоставление затрат в обеспечение надежности с последствиями от соответствующих мероприятий;

– роль двусторонних и многосторонних контрактов по надежности;

– система механизмов управления надежностью.

Концепция должна быть комплексным документом, определяющим формы и условия участия в обеспечении надежности всех субъектов отношений в электроэнергетике: электроэнергетических компаний, потребителей, управляющих компаний и государственных органов, – на всех этапах развития и функционирования электроэнергетики, электроэнергетических систем и компаний.

Новая редакция Концепции прошла широкое обсуждение во многих субъектах управления электроэнергетикой, а Комиссия приложила немало усилий, чтобы, по возможности, учесть все высказанные конструктивные замечания и предложения.

Таким образом, перед Вашими глазами, читатели, документ, который отражает опыт, накопленный практикой и теорией надежности электроэнергетических систем, и может быть полезен для управленческого и технического персонала энергокомпаний различного технологического профиля.

Следует особо подчеркнуть, что в книге отражен не только отечественный, но и положительный опыт зарубежной теории и практики обеспечения надежности ЭЭС. Особое внимание уделено опыту США и действующей там Северо-Американской комиссии по надежности (NERC) с ее широкими правами. По аналогии с ней рекомендуется в Российской Федерации создать Совет по надежности. В книге дается краткая характеристика предлагаемого Совета, его структуры, обязанностей и прав.

Наряду с предложением общих принципов оценки и обеспечения надежности в электроэнергетике, в Концепции рассматриваются и особенности учета фактора надежности при управлении развитием и функционированием технологических звеньев ЭЭС, их объектов и структур управления энергетикой. Уделяется внимание проблеме подготовки кадров для электроэнергетической отрасли.

Указываются цели и задачи, а также направления повышения надежности при инновационном развитии ЭЭС (интеллектуализации энергосистем) и ряд других важных вопросов.

Краеугольным камнем Концепции является положение, что экономические (рыночные) приемы управления надежностью являются недостаточными и должны дополняться нормативноправовыми регулирующими механизмами со стороны государственного управления. Такова зарубежная практика и так, видимо, должно быть в российской электроэнергетике. Но, разумеется, на этом направлении еще предстоит большая работа, так как современное российское правовое поле характеризуется большими "черными дырами" и противоречиями.

В экономическом плане также многие механизмы управления надежностью в рыночных условиях до конца еще не отработаны, поскольку известно, что электроэнергия – специфический товар, требующий особого нетрадиционного подхода. Еще более сложные проблемы возникают при рыночной либерализации в отношении так называемых системных (основных и дополнительных) услуг, особенно в части обеспечения надежности и качества электроснабжения потребителей различных категорий.

Хотелось бы выразить надежду, что данная публикация будет способствовать успешному решению стоящих перед российской электроэнергетикой задач повышения надежности ее функционирования на пользу всему обществу.

ВВЕДЕНИЕ

Надежная (бесперебойная) поставка электроэнергии является важнейшей составляющей жизнеобеспечения современной среды обитания людей, эффективного функционирования общественного производства. Перебои (особенно крупные) в электроснабжении по масштабам ущерба могут быть причислены к наиболее опасным видам бедствий, наносящим удар по национальной экономике и по благополучию людей. Поэтому обеспечение надежности электроснабжения потребителей требует особого внимания при любой форме экономических отношений в обществе.

Целью происходящих во многих странах преобразований в электроэнергетике предполагалось повышение эффективности отрасли со снижением стоимости электроэнергии. В то же время участившиеся в мире в условиях конкурентных отношений в электроэнергетике крупные системные аварии указывают на необходимость повышения внимания к обеспечению достаточной надежности энергосистем. Серьезные проблемы при этом возникают из-за хозяйственного разделения участников единого технологического процесса генерации, передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии. Проявляется также отставание процессов адаптации нормативно-правовой базы отрасли в аспекте технического регулирования к рыночным условиям ее развития и функционирования.

С другой стороны, организация рынка электрической энергии, мощности и дополнительных услуг требует существенных изменений структуры управления, взаимоотношений и взаимодействия как внутри отрасли, так и с другими секторами экономики. Разумеется, реализация указанных изменений сопровождается существенными дополнительными затратами.

Анализ зарубежного опыта обнаруживает, что рост конкуренции ведет к экономии издержек, но часто сопровождается снижением уровня резервов и запасов всех видов, что непосредственно влияет на надежность функционирования ЭЭС, а ослабление стимулов для долгосрочных инвестиций может создать проблему покрытия перспективного спроса, закладывая базу для снижения надежности в будущем.

В последние годы в целях обеспечения надежности в электроэнергетике принят ряд постановлений Правительства РФ, нормативно-правовых актов и процедур (см. Приложение 4). Однако, если существующая практика не будет дополнена четкой системой нормативно-правового и технического регулирования, а также системой необходимых организационных, правовых и экономических механизмов реализации в аспекте обеспечения надежности, это может нанести электроэнергетике значительный ущерб, привести к ослаблению технологической дисциплины и ответственности, снижению качества ремонтов, ухудшению состояния генерирующих и сетевых объектов, повышению аварийности в ЭЭС и нарушениям бесперебойности электроснабжения потребителей. Определенные проявления подобных негативных моментов уже имели место в последнее время. Яркими примерами этого являются известная Московская системная авария 2005 г., авария на Саяно-Шушенской ГЭС, системная авария в Санкт-Петербурге 20 августа 2010 г., погасившая всю северную половину города и области, «ледяные дожди» в Подмосковье в январе 2011 года и др.

Несмотря на ряд принятых постановлений Правительства РФ, нормативно-правовых актов и процедур, существующей нормативно-правовой и нормативно-технической базы по обеспечению надежности недостаточно. Значительное количество нормативноправовых и нормативно-технических документов, помимо неопределенности их статуса и разрозненности, устарело и требует адаптации к новым условиям. Это относится и к нормативно-техническим документам, выпущенным приказами ОАО РАО «ЕЭС России».

Поэтому назрела необходимость формирования документа, формулирующего требования к обеспечению надежности, систему мер по ее обеспечению, механизмы их реализации с учетом реальной ситуации в электроэнергетике страны, зарубежного и российского опыта, актуальности надежного электроснабжения экономики и населения в условиях либерализующегося рынка.

Приказами Министра энергетики РФ № 466 от 29.10.2009 г. и № 593 от 23.12.2009 г. была сформирована Комиссия по разработке Концепции обеспечения надежности в электроэнергетике, утверждены ее состав и план работы.

Настоящая Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике является комплексным документом, имеющим рекомендательный статус и определяющим формы и условия участия в обеспечении надежности всех субъектов отношений в электроэнергетике – электроэнергетических компаний, потребителей, управляющих компаний, производителей (поставщиков) оборудования, топлива и материалов для отрасли, услуг по сооружению энергообъектов и сервисных услуг, образовательных организаций, готовящих специалистов для отрасли, государственных органов – на всех этапах развития и функционирования электроэнергетики, электроэнергетических систем и компаний. При этом рассматривается весь комплекс средств и мероприятий по обеспечению надежности, связанных с:

надежностью снабжения электростанций топливноэнергетическими ресурсами;

надежностью оборудования, основных электроэнергетических объектов, вспомогательных элементов и систем;

надежностью и качеством профессиональной подготовки персонала, обслуживающего оборудование электроэнергетических объектов и вспомогательных элементов и систем;

структурой построения электроэнергетических систем;

принципами и уровнем резервирования и запасов всех видов;

надежностью функционирования ЭЭС и электроснабжения потребителей;

управлением в широком смысле – от управления развитием и хозяйственного управления до диспетчерского и автоматического управления режимами ЕЭС России и входящих в ЕЭС (или изолированно работающих) отдельных ЭЭС.

Особые специфические проблемы возникают в связи с обеспечением надежности отдельных объектов ЭЭС, технологических звеньев, обслуживающего персонала и ответственных потребителей.

Основной целью Концепции является разработка рациональных схем взаимодействия субъектов отношений в электроэнергетике, реализуемых в виде контрактов с вполне определенными обязательствами сторон по обеспечению системной надежности, надежности элементов систем и электроснабжения потребителей. Должны быть доопределены и уточнены функции государственных органов (Министерства энергетики, Ростехнадзора, ФСТ, ФАС и др.) по организации обеспечения надежности в электроэнергетике. Все это должно найти отражение в подготовленных на основе Концепции дополнениях к ФЗ «Об электроэнергетике» и ряда других правовых актов, а также нормативно-технических документов.

В Концепции ставятся задачи по обеспечению требуемого (регламентированного или адаптированного к запросам субъектов) уровня надежности в электроэнергетике. Концепция формулирует предложения по системе управления надежностью на основе сочетания экономических механизмов и нормативных подходов, по принципам распределения ответственности за надежность субъектов рынка, организационным и техническим вопросам координации. Кроме вышеназванных общих вопросов, рассмотрены другие важные аспекты обеспечения надежности на этапах управления функционированием и развитием ЭЭС, обеспечения живучести объектов электроэнергетики, надежности систем тепло- и электроснабжения крупных городов и др. (см. Приложение 2).

В Концепции рассматриваются вопросы надежности только электроснабжения как основной функции электроэнергетики. Отрасль реализует также функцию теплоснабжения, однако надежность теплоснабжения заслуживает специального рассмотрения при учете активного взаимодействия производства и потребления тепловой и электрической энергии, других, помимо ТЭЦ, источников тепла, и всей специфики систем теплоснабжения.

Учитывая комплексный характер проблемы обеспечения надежности в электроэнергетике, сложный характер взаимодействия субъектов отношений – энергетических компаний, потребителей, государственных органов – в этом процессе, необходимость постоянного мониторинга надежности, прогнозирования и поддержания ее необходимого уровня, реализация положений Концепции требует системной организации и координации усилий различных субъектов отношений в электроэнергетике.

Концепция в основном ориентирована на краткосрочный период и подлежит уточнению по мере развития отношений в отрасли и накопления опыта деятельности по обеспечению надежности.

Должна быть разработана необходимая законодательная и нормативная база. Без законодательно оформленной системы правовых и экономических обязательств и ответственности между субъектами энергетического рынка предлагаемые механизмы Концепции окажутся неэффективными.

При разработке Концепции учтены фундаментальные работы в области надежности ЭЭС, обширный отечественный опыт надежного функционирования ЕЭС СССР/России и энергообъединения стран СНГ и Балтии, а также богатый опыт зарубежных стран (Северная Америка, Западная Европа). Использованы также не утратившие актуальности многие положения Концепции 2004 года, материалы энергетических компаний и других организаций, вовлеченных в процессы функционирования и развития электроэнергетики и электроэнергетических систем, а кроме того, концептуальные документы по развитию отрасли, разрабатываемые под эгидой Минэнерго РФ.

Публикуемый вариант Концепции подготовлен при активном участии членов Комиссии, а также других специалистов, на разных стадиях принимавших участие в подготовке Концепции (см. Приложение 1). Проект Концепции был широко разослан в энергетические компании (56 адресов), научно-исследовательские организации и вузы, от которых были получены полезные замечания и рекомендации. Проект Концепции обсуждался на совещании технических руководителей и специалистов компаний – членов Некоммерческого партнерства «Совет производителей энергии» (18 ноября 2010 г.), на совместном заседании Научного совета РАН по проблемам надежности и безопасности больших систем энергетики и Научно-технической коллегии Некоммерческого партнерства «Научно-технический совет ЕЭС» (16 декабря 2010 г.), на заседании Научно-технического совета ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС» (14 апреля 2011 г.), на совместном совещании специалистов ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «СО ЕЭС», ОАО «Холдинг МРСК», НП «НТС ЕЭС»

(18 апреля 2011 г.), на совещании специалистов ОАО «Иркутскэнерго» (17 ноября 2010 г. и 18 марта 2011 г.), на Международном семинаре «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики» (13–16 сентября 2010 г.), на совещании в Департаменте оперативного контроля и управления в энергетике Минэнерго РФ с участием представителей ОАО «СО ЕЭС», ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «Холдинг МРСК» (20 декабря 2011 г.).

Эти обсуждения позволили изложить текст Концепции в виде согласованных и непротиворечивых положений, формулирующих Концепцию обеспечения надежности в электроэнергетике как цельный документ, который может быть полезен широкому кругу организаций и специалистов в электроэнергетической отрасли. Авторы надеются, что основные положения Концепции послужат определенной методической базой для конкретных решений по обеспечению надежности при планировании развития и управлении функционированием электроэнергетики, электроэнергетических систем и компаний.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Основной целью функционирования электроэнергетической отрасли является надежное и экономичное снабжение потребителей электрической энергией требуемого качества. Надежность электроснабжения потребителей является одной из характеристик эффективности ЭЭС. Следует различать надежность элемента (объекта) электроэнергетики и надежность ЭЭС. Надежность определяется как свойство объекта (оборудования, системы) выполнять заданные во времени функции в заданном объеме при определенных условиях функционирования. Условия функционирования объекта включают внешние условия, которые воздействуют на объект и могут способствовать либо препятствовать выполнению его функций, а также внутренние требования к эксплуатационным параметрам и условиям обслуживания объекта. Понятие «определенные условия функционирования» отражает технически допустимые диапазоны внешних воздействий на объект и его эксплуатационных параметров.

Надежность ЭЭС является комплексным свойством, его составляющие зависят от аспекта рассмотрения проблемы. Особое место при этом имеет живучесть ЭЭС как ее свойство противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовыми нарушениями питания потребителей, и обеспечивать быстрое восстановление нормального или близкого к нему состояния системы.

В Федеральном Законе "Об электроэнергетике" надежность подразделяется на системную надежность и надежность электроснабжения потребителей. Системная надежность определяется надежностью снабжения электростанций топливно-энергетическими ресурсами, надежностью генерации электроэнергии, надежностью основной электрической сети, а также участием потребителей в обеспечении устойчивости и живучести ЭЭС. Надежность электроснабжения зависит от системной надежности, т. е. надежности поставки электроэнергии в пункты питания распределительных электрических сетей, надежности распределительных электрических сетей общего пользования, а также надежности внешних и внутренних схем электроснабжения конкретных электроприемников.

Что касается свойства безопасности (технической безопасности), то следует отметить, что безопасность является весьма важным комплексным понятием применительно к объектам электроэнергетики наравне с понятием надежности, соотносясь многими гранями со свойством надежности. Под безопасностью объекта электроэнергетики понимается его свойство не допускать ситуаций, опасных для людей, объектов энергетики, промышленности, инфраструктуры и др., окружающей среды. В целом проблемы обеспечения надежности и безопасности объектов электроэнергетики имеют многие общие черты и влияющие факторы, общие средства их обеспечения. Разграничиваются эти свойства по характеру последствий. Обеспечение безопасности является прерогативой государства, и требования по обеспечению безопасности излагаются в федеральных законах и технических регламентах.

Считается, что требования обеспечения надежности не являются предметом прямого государственного регулирования и должны находить свое отражение в стандартах, исполнение которых является обязательным только при добровольном присоединении к этим стандартам. Однако это не соответствует требованиям к электроэнергетике как инфраструктурной отрасли, поскольку необходимы нормативные документы, исполнение которых является или должно стать обязательным (Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Правила технической эксплуатации (ПТЭ), Межотраслевые Правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок, Технологические правила работы ЭЭС и др.).

В связи с большой социальной значимостью электроэнергии, являющейся одной из основ системы жизнеобеспечения общества, поддержания производственной деятельности и экологического благополучия, электроэнергетика является важной отраслью, определяющей энергетическую безопасность страны и ее регионов.

Энергетическая безопасность в отношении электроэнергетики связывается с отсутствием или минимизацией количества крупных по величине и/или длительности отказов, сопровождающихся нарушением работы систем жизнеобеспечения, инфраструктурных и других систем, имеющих общегосударственное или региональное значение. Такие нарушения могут возникнуть главным образом в результате:

• необеспеченности балансов мощности и/или энергии (в целом по стране, в отдельных регионах, нескольких крупных узлах потребления) в перспективе из-за недостаточного развития генерирующих мощностей, необеспеченности последних первичными энергоресурсами, недостаточного электросетевого строительства или по другим причинам;

• возникшего по любой причине, в том числе из-за интенсивных стихийных или социальных воздействий, крупномасштабного нарушения электроснабжения с неуправляемым развитием до больших масштабов;

• проявления общественной неэффективности рынка – в виде необоснованного взвинчивания цен, ценовых дисбалансов, обвала рынка и т. п.

Предотвращение и ликвидация таких дисбалансов, обширных и длительных нарушений входит в задачи обеспечения электроэнергетической безопасности, которые должны решаться с учетом надежности, но в рамках самостоятельной проблемы.

При управлении ЭЭС на всех уровнях целесообразно иметь согласованное представление о взаимосвязи и разграничении надежности электроснабжения и качества электроэнергии (по частоте, напряжению и другим параметрам). Очевидно, что при низкой надежности обеспечение высокого качества электроэнергии невозможно в принципе. С другой стороны, изменением качества электроэнергии можно регулировать последствия отказов ЭЭС: меняя частоту и/или напряжение – снижать или повышать электропотребление, то есть осуществлять балансировку режимов по мощности. Особую актуальность это имеет при возникновении дефицитов мощности и/или энергии.

Низкое качество электроэнергии в свою очередь снижает надежность оборудования как конечных потребителей, так и ЭЭС.

Возникает замкнутый круг: при низкой надежности электроснабжения имеет место низкое качество электроэнергии, которое вызывает повышенную аварийность оборудования, что усугубляет низкую надежность электроснабжения и дальнейшее снижение качества электроэнергии или углубление дефицита мощности. В результате, могут возникнуть явления в системе, называемые «лавиной ненадежности», «коллапсом качества (напряжения, частоты)», «нарушением устойчивости параллельной работы», «развалом системы» и т. п.

Такие характеристики качества, как несинусоидальность и несимметрия ни в коей мере не повышают ни надежность, ни качество. Выход этих характеристик за допустимые пределы безусловно снижает надежность элементов системы и оборудования потребителей. Использование этих характеристик качества для балансирования мощности в ЭЭС не практикуется.

Провалы напряжения как параметр качества электроэнергии, согласно ГОСТу – кратковременные перебои в электроснабжении потребителей. Это состояние, граничащее с качеством и надежностью. К провалам должно быть особое отношение. Они неизбежны и отстройка от них перекладывается целиком на потребителей.

Такое понимание связи надежности и качества в электроэнергетике прежде всего учитывает технические различия свойств надежности и качества.

Задача обеспечения надежности в дореформенный период рассматривалась применительно к ЕЭС в целом главным образом в части надежности параллельной работы (системной надежности), а в отношении вертикально интегрированных энергосистем – комплексно, включая надежность топливообеспечения, генерации, преобразования, транспорта, распределения и отпуска потребителям электроэнергии (надежность электроснабжения потребителей).

Применялся жесткий административный подход, единая техническая политика, перераспределение финансовых ресурсов на решение наиболее острых задач, централизованные планирование развития и диспетчерское управление, отраслевое регламентирование, выработанное на основе многолетнего опыта проектирования и эксплуатации ЕЭС, а также государственный контроль (согласование инвестиционных программ, госэкспертиза проектов, энергонадзор и др.).

При переходе к рыночным отношениям объективно усложнились проблемы обеспечения надежности при функционировании и развитии электроэнергетики вследствие:

• появления коммерческих требований к режиму и ограничений на его изменение, значительно снижающих управляемость системы и ее надежность;

• разделения интересов по поддержанию надежности и по получению прибыли, а также появления субъектов управления ЭЭС, существенно влияющих на надежность и не отвечающих за ее обеспечение;

• постоянного давления рынка, нацеленного на экономию издержек, объективного стремления к снижению резервов и запасов всех видов, повышения интенсивности использования энергетического оборудования и пропускной способности сети;

• менее прогнозируемого определения и увеличения количества «узких мест» в системе передачи электроэнергии вследствие изменения распределения и направления потоков мощности (по сравнению с принятыми техническими критериями при проектировании сети), что объективно стимулируется критериями свободной торговли электроэнергией;

• значительного ослабления отраслевой системы повышения квалификации работников энергетики разного уровня; увеличения в управленческом штате энергетических компаний и организаций руководителей, не имеющих специального технического образования; ослабления связей между энергетическими компаниями и учреждениями, готовящими специалистов для отрасли.

Целевой задачей в новых условиях является недопущение снижения надежности электроснабжения с последующей поэтапной адаптацией уровня надежности к запросам субъектов рынка, прежде всего потребителей, и с учетом интересов экономики и общества, обобщенно выраженных нормативами надежности, установленными законодательно.

С развитием рыночных отношений существующая система обеспечения надежности должна быть переосмыслена и реорганизована: во-первых – переведена в плоскость ответственности хозяйствующих субъектов за надежность с четкими правилами технологического взаимодействия; во-вторых – гармонично встроена в формирующиеся рыночные отношения с использованием рыночных (экономических) и нормативных подходов, как в межсубъектных отношениях, так и во взаимодействии с Регулятором. При этом должны быть выработаны соответствующие приоритеты и механизмы их использования в конкретных условиях.

Роль нормативного подхода увеличивается при переходе от надежности энергоснабжения конкретных потребителей (в сфере розничных рынков) к системной надежности (в сфере оптового рынка), а также от краткосрочных задач к долгосрочным. Постепенное изменение соотношения указанных подходов в пользу рыночных должно происходить по мере развития и накопления положительного опыта их применения.

В современных российских условиях задачи надежности решаются для следующих аспектов и этапов управления.

• Временной аспект:

При управлении развитием организационно-временная структура задач надежности электроэнергетики, ЭЭС и электроэнергетических объектов подразделяется на государственный уровень и уровень компаний и инвесторов.

На государственном уровне различают этапы разработки государственных стратегий и программ развития:

# Энергетической стратегии России (в части электроэнергетики) на 15–25 лет вперед.

# Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики с детализацией по ОЭС на 15-тилетний период.

# Схемы и программы развития ЕЭС России, включающие схему и программу развития ЕНЭС на период до 7 лет.

# Схемы и программы перспективного развития электроэнергетики субъектов (регионов) РФ на 5-летний период.

# Программа разработки и создания отечественного высокоэффективного, надежного и экологически безопасного энергетического оборудования для реализации Энергетической стратегии России.

# Программа государственного заказа на подготовку в государственных образовательных учреждениях специалистов со средним и высшим специальным образованием в области энергетики и энергетического машиностроения для обеспечения выполнения Энергетической стратегии России; определение перечня профессиональных компетенций, которыми должны обладать данные специалисты.

# Стратегии непрерывной подготовки и повышения квалификации сотрудников отрасли с государственной системой аттестации.

На уровне компаний и инвесторов предусматриваются этапы разработки стратегических планов развития компаний и инвестиционных программ и проектов:

# Корпоративная стратегическая программа развития генерирующей компании (10–15 лет).

# Корпоративная стратегическая программа развития сетевой компании (5–15 лет).

# Инвестиционная программа компании (5–10 лет).

# Бизнес-план электроэнергетического объекта (5–10 лет).

– При эксплуатации функционально-временная структура задач управления функционированием ЭЭС представляется в следующем виде:

# технологическое управление;

# коммерческое управление, которые, в свою очередь, во временном плане подразделяются на фазы:

планирования режимов (от 1 года до 1 суток);

оперативного управления (до 1 суток);

автоматического нормального и аварийного управления • Территориальный аспект:

1) региональный;

2) межрегиональный;

3) федеральный;

4) межгосударственные энергообъединения со странами ближнего и дальнего зарубежья.

• Технологический аспект:

1) обеспечение топливом ТЭС и водой ГЭС;

2) генерация (располагаемая мощность электростанций);

3) основная сеть;

4) распределительная сеть;

5) потребители.

В результате основная функция электроэнергетики – снабжать потребителей электроэнергией требуемого качества, в запрашиваемых объемах и с необходимой надежностью – в общесистемном плане определяется надежностью энерго- и топливообеспечения, надежностью генерации, надежностью основной электрической сети, надежностью распределительной электрической сети и собственных электроисточников, сетей и приемников потребителей.

При этом имеет место соответствие зон ответственности за надежность различных хозяйствующих субъектов и зон принадлежности им объектов ЭЭС. Таким образом, для хозяйствующих субъектов рынка энергии и мощности обязательства по надежности определяются для генерирующих, сетевых, энергоснабжающих компаний (гарантирующих поставщиков). Кроме того, особые обязательства по надежности имеют Системный оператор, потребители, а также другие субъекты отношений в электроэнергетике, если таковые имеются.

К основным факторам, определяющим надежность ЭЭС и систем электроснабжения конкретных потребителей, относятся:

1) обеспеченность электростанций первичными энергоресурсами (топливом на ТЭС и водой на ГЭС). Указанный фактор определяется результатами обеспечения топливно-энергетического баланса страны и объемами топлив, выделяемых в этом балансе для электростанций;

2) надежность электроэнергетических объектов. В свою очередь надежность объектов определяется в основном надежностью составляющих их элементов (основного и вспомогательного оборудования) и надежностью схем их соединений;

3) структура построения ЭЭС, которая определяется конфигурацией и параметрами взаимосвязей и взаимозависимостей основных объектов и основного оборудования систем, соотношением централизации и децентрализации выработки, транспорта и распределения энергии;

4) принципы и уровни резервирования и запасов всех видов:

запасы топлива на ТЭС и воды в водохранилищах ГЭС, резервы мощности на электростанциях и по системе в целом, вспомогательных механизмов и систем, запасы пропускных способностей линий электропередачи, резервы материалов, запасных частей, финансов, трудовых ресурсов, резервные источники питания у потребителей и т. д.;

5) управление в широком смысле – от хозяйственноэкономических мероприятий, технического обслуживания, ремонтов и др. до диспетчерского и автоматического управления режимами ЭЭС. Организация и проверка качества изготовления, поставки, монтажа, наладки оборудования, а также мероприятий по его модернизации и реконструкции;

6) нормативно-правовая база обеспечения и регулирования надежности технологических звеньев ЭЭС и энергокомпаний, в том числе нормирование показателей и «правил надежности», участвующих в расчете уровня надежности в системе долгосрочного тарифного регулирования, эффективная система контроля за соблюдением нормативов и законодательства о надежности в электроэнергетике;

7) «человеческий фактор»: высокая профессиональная квалификация и опытность обслуживающего отрасль персонала, определяемые современной системой его обучения, в том числе тренажерной подготовкой, его дисциплинированность, психофизиологическая надежность, ответственность, материальная и моральная заинтересованность в результатах труда;

8) внешние социальные и экономические условия функционирования субъектов рынка;

9) климатические, погодные и другие природные условия функционирования ЭЭС, требующие повышенного внимания к надежности объектов и систем электроэнергетики: температура воздуха, влажность, прямой солнечный свет, цунами, смерчи, тайфуны, штормовые ветры, осадки, грозы, гололедные образования и т. д. К ним относятся также воздействия электромагнитных возмущений, возникающих в ЭЭС, вызванных как факторами космической погоды (солнечной активности), так и внутриземными изменениями напряженности геомагнитного поля.

В функциональном плане укрупненно выделяются следующие задачи, учитывающие надежность.

При управлении развитием электроэнергетики ЭЭС:

1. Прогноз электропотребления на перспективу.

2. Оценка величины, структуры и размещения резервов генерирующей мощности и первичных энергоресурсов в системе при разработке балансов мощности и электроэнергии. Формирование состава обязательного объема вводов на основе разрабатываемых схем и программ развития электроэнергетики. Выбор и обеспечение автономными (в том числе и мобильными) резервными источниками ответственных потребителей для покрытия их технологической и аварийной брони.

3. Проверка достаточности пропускных способностей электрических связей и обоснование их усиления по соображениям надежности.

4. Разработка принципов управления, структуры и размещения средств управления в нормальных и аварийных условиях.

5. Определение показателей системной надежности и декомпозиция их по технологическим звеньям и хозяйствующим субъектам. Обоснование нормативных значений показателей надежности и требований надежности. Обеспечение уровня надежности, соответствующего нормативным требованиям.

6. Обеспечение надежности собственных нужд электростанций и подстанций, разработка и реализация средств сохранения собственных нужд при авариях, связанных с живучестью.

7. Кадровая политика, направленная как на обеспечение необходимыми кадрами всех звеньев производства, так и на разработку и внедрение современной системы непрерывного обучения оперативного и диспетчерского персонала в штатных и аварийных режимах.

При эксплуатации ЭЭС:

1. Выработка программ накопления и использования запасов воды в водохранилищах ГЭС и топлива на ТЭС.

2. Расчет необходимых объема, структуры и распределения вращающегося резерва мощности и на этой основе – планирование и реализация графика вывода в ремонт оборудования, составление графиков загрузки электростанций.

3. Определение алгоритмов и параметров (уставок) настройки средств управления при нормальной работе и авариях.

4. Определение режимов тренажерной подготовки персонала при нормальной работе и авариях.

5. Определение показателей системной надежности и надежности питания потребителей, сравнение их с нормативными значениями и, при неудовлетворительных результатах сравнения, – выработка предложений по обеспечению требуемой надежности.

Решение перечисленных основных задач надежности заключается в формулировании требований к надежности объектов электроснабжения, их реализации субъектами рынка энергии и мощности, необходимых законодательных и экономических механизмов такой реализации, а также в разработке (выборе) и применении методов, средств и оборудования, обеспечивающих необходимые уровни надежности.

Комплекс технических средств по обеспечению надежности ЭЭС включает в себя:

повышение надежности энергооборудования посредством использования достижений научно-технического прогресса в части новых, более прочных, химически стойких, огнестойких, жаропрочных, безопасных материалов и технологий, а также более качественного изготовления оборудования, узлов, конструкций на энергомашиностроительных предприятиях и монтажа строительными организациями;

введение технико-экономически обоснованной избыточности;

выбор и внедрение эффективной системы технического обслуживания и ремонтов (СТОиР); рациональная организация всех видов ремонтов, реконструкции и модернизации оборудования;

применение всех видов диагностирования оборудования с целью оценки его текущего состояния, обнаружения дефектов и прогнозирования остаточного ресурса;

применение эффективной системы тренажерной подготовки персонала на базе современных научно-эргономических подходов;

использование достижений научно-технического прогресса в области информационных технологий и новых технических средств управления, позволяющих совершить скачок в создании так называемых «интеллектуальных (умных)» систем с большой степенью самоуправляемости и адаптивности как в нормальных, так и аварийных режимах.

Под влиянием технического прогресса и доступа к мировому рынку появились новые технологии, существенно влияющие на обеспечение надежности ЭЭС. В первую очередь следует отметить:

новое поколение коммутационной аппаратуры для всех классов напряжения с практически неограниченным ресурсом и КРУЭ, что позволяет пересмотреть задачи надежности подстанций, в т. ч. с упрощением схем распределительных устройств и повышением степени автоматизации производства оперативных переключений, реконфигурации электрической сети;

стремительное развитие силовой электроники и новых материалов, что обуславливает новые возможности для применения дальних линий электропередачи постоянного тока, управляемых передач переменного тока, в том числе в сочетании с электропередачами постоянного тока, и широкие перспективы обеспечения качественного регулирования напряжения в электрических сетях, радикального повышения управляемости, надежности и живучести ЭЭС;

большой прогресс в области изоляции электрооборудования, за счет которой существенно повысилась надежность кабельных линий, а также расширилась область применения газоизолированного оборудования и др.

Эти тенденции необходимо учитывать при проработке технических мероприятий по обеспечению надежности ЭЭС.

В условиях реального конкурентного рынка исключительное значение приобретают экономические мероприятия для обеспечения надежности (см. раздел 8). В этом плане должен решаться вопрос об обеспечении надежности электроснабжения потребителей с ее соответствующей оплатой в тарифе. При этом необходимо иметь в виду обязательный (гарантированный) уровень надежности и дополнительные требования, определяемые специальным договором между потребителем и электроснабжающей организацией.

Поскольку надежность ЭЭС закладывается на этапах планирования развития и проектирования систем, важным является вопрос инвестиционного обеспечения рекомендуемых мероприятий.

Должны быть проработаны вопросы тарифообразования с учетом надежности, а также страхование как потребителей, так и поставщиков электроэнергии от убытков при проявлениях ненадежности систем электроснабжения, особенно в форс-мажорных обстоятельствах.

Надежностью необходимо заниматься на всех временных, территориальных и технологических уровнях управления развитием и функционированием ЭЭС и их объектов. Во временном аспекте надежность закладывается уже на этапах прогнозирования и проектирования, учитывается при планировании как в долгосрочной, так и краткосрочной перспективе. В процессе эксплуатации все большее значение приобретает задача непрерывного мониторинга надежности систем, объектов, персонала и оборудования. На современном этапе исключительно важное значение для повышения надежности имеет широко внедряемое в практику диагностирование оборудования. В первую очередь это касается устаревшего оборудования, для которого особенно важно знать текущее состояние, наличие дефектов и остаточный ресурс. Кроме снижения аварийности, это позволяет изменить в ряде случаев систему технического обслуживания и ремонтов, а именно, перейти от жесткой стратегии планово-предупредительных ремонтов к стратегии ремонтов по состоянию.

Практика обеспечения надежности ЭЭС во всем мире объективно обнаруживает, что требуемая надежность в рыночных условиях достижима только в сочетании с эффективными регулирующими функциями общества и государства в рамках нормативноправового пространства. Для РФ формирование такого пространства, лишенного противоречий, является актуальной задачей (см.

раздел 7).

2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

РОССИИ И ФАКТОРЫ СНИЖЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ

Современное состояние российской электроэнергетики определяется процессами, имевшими место в стране в последние два десятилетия. Осуществлена реструктуризация электроэнергетики, функционирует либерализованный рынок электроэнергии и мощности. В результате электроэнергетическая отрасль «распакована»

на множество генерирующих компаний, федеральную и межрегиональные сетевые компании, множество региональных электроснабжающих компаний.

Но с позиций обеспечения надежности электроснабжения появляются и нарастают негативные тенденции, которые могут привести в ближайшее время и в отдаленной перспективе к большим проблемам.

Старение электроэнергетического оборудования. Проблема износа (превышения нормативного срока службы) производственных фондов в электроэнергетике становится крайне острой. Новое оборудование заказывается очень редко. Это приводит к снижению эффективности и надежности работы ЭЭС.

В отрасли отсутствует нормативная база отнесения оборудования к стадии морально или физически устаревшего. С увеличением срока эксплуатации растут не только затраты на поддержание в работоспособном состоянии такого оборудования, но и технологические риски его отказов, если вовремя и в полном объеме не проводить ремонты.

Изношенное электросетевое оборудование определяет высокие риски возникновения серьезных энергоаварий.

Неудовлетворительное состояние системы поддержания надежности действующего оборудования. Поддержание надежности оборудования требует его постоянного технического обслуживания и ремонтов. Однако в последнее время проявлялось недопонимание важности обслуживания оборудования со стороны управленческих структур энергокомпаний. С другой стороны, выделение ремонтных подразделений как «непрофильных» в самостоятельные организации без должного контроля их деятельности со стороны эксплуатирующих оборудование компаний снижает качество и ответственность при проведении ремонтных работ, которые требуют не только постоянного надзора, но и хорошего многолетнего знания динамики состояния отдельных видов оборудования, что непосредственным образом отражается на надежности обслуживаемого оборудования. Для выполнения этой работы необходимы квалифицированный и особым образом подготовленный и имеющий опыт персонал, наличие ремонтной оснастки и приспособлений, парк запасных частей и соответствующее финансирование. Неудовлетворительное состояние работающего оборудования в настоящее время прежде всего определяется недостаточным финансированием перечисленных выше мероприятий и проведения самих работ, особенно на изношенном оборудовании. Сложившаяся ситуация требует коренного пересмотра.

Выполнение ремонтов оборудования и мониторинг его состояния – важное направление обеспечения надежности. В настоящее время в отрасли отсутствует единая информационная база о проводимых ремонтах, нет полной и достоверной информации о состоянии оборудования и результатах ремонтной деятельности.

Отсутствуют отраслевые критерии оценки технического состояния оборудования и не разработаны меры по выводу его из эксплуатации, продлению ресурса или срока службы, модернизации либо замене новым, более эффективным оборудованием. Как результат, нет единого подхода к оценке необходимости проведения ремонтов.

Необходимо воссоздать полноценную информационноаналитическую систему в электроэнергетике страны. В первую очередь это нужно для оценки технического состояния оборудования, зданий и сооружений, а также формирования базы данных об аварийности оборудования.

Дефицит инвестиций на ввод нового оборудования, модернизацию и продление срока службы действующего оборудования.

Предлагались различные схемы по привлечению инвестиций, но все они до сих пор оказывались неработоспособными. Период инвестиционного обеспечения нового строительства все дальше отодвигается в будущее, тем самым упускается драгоценное время. В силу инерционного, долговременного характера освоения инвестиций (от 3–5 до 10 и более лет) ввод нового оборудования отодвигается за 2020–2030 годы, что чревато снижением не только надежности электроснабжения, но и энергетической безопасности страны и отдельных ее регионов. Некоторые положительные примеры сжатых сроков проектирования и ввода в работу нового генерирующего оборудования характеризуют возможную тенденцию снижения сроков освоения инвестиций, что снижает соответствующие риски, однако проблема в целом остается актуальной. Не в лучшем состоянии из-за отсутствия достаточных финансовых средств находится и процесс модернизации и реконструкции оборудования, позволяющих не формально, а по существу продлить сроки службы некоторых видов оборудования. Следует отметить, что при современных уровнях тарифов с потребителей собираются средства, вполне достаточные для формирования необходимого инвестиционного фонда в энергетике, однако неэффективное управление этими средствами со стороны финансовых структур в электроэнергетике не позволяет полностью ими воспользоваться по основному назначению.

Стагнация энергетического машиностроения и электротехнической промышленности, энергостроительной отрасли.

Указанная ситуация вызвана обстоятельствами, изложенными в предыдущем пункте. Отсутствие инвестиций для масштабного нового строительства в электроэнергетической отрасли оставило без заказов энерго- и электромашиностроение, в связи с чем оно продолжает функционировать за счет, в основном, зарубежных заказов на уровне порядка 30 % от имевшихся ранее мощностей. Практически отечественная энергомашиностроительная база разрушена. Заводы, способные выпускать крупные энергоустановки, не работают либо не способны в обозримом будущем изготовить новые энергоблоки взамен отработавших свой ресурс. По причине отсутствия новостроек в электроэнергетике распались также существовавшие ранее мощные энергостроительные коллективы. Их возрождение в короткие сроки является проблематичным.

Ошибочная основа кадровой политики в отрасли. Имеется в виду игнорирование технологического персонала, особенно на уровне общего управления (менеджмента), снижение требований к профессиональной подготовке кадров. В производственной деятельности утрачен приоритет безопасности и надежности, принижен статус инженерных служб. Имевшие место в последнее время недостатки и аварии в ЕЭС не имеют логического объяснения, кроме безграмотности и потери ответственности у руководящего персонала электроэнергетической отрасли. В уставах энергокомпаний основной целью их функционирования является получение прибыли. Ответственность владельцев, советов директоров и исполнительных органов компаний за ненадежность электроснабжения потребителей отсутствует.

В электроэнергетике, как и в других отраслях, произошел провал («кадровая яма») в надежном профессиональном управлении отраслью. Огромные потери понесла отраслевая наука, в связи с чем отсутствует анализ опыта, оценка затрат в надежность и ущербов от недостаточной надежности и не решаются многие другие вопросы функционирования и развития российской электроэнергетики.

Отсутствие полной и непротиворечивой системы национальных стандартов, технических регламентов и стандартов организаций. Нормативно-правовая база электроэнергетики России нуждается в существенном совершенствовании и развитии. Федеральные законы, затрагивающие сферу ее технического управления, включая закон «Об электроэнергетике», носят преимущественно рамочный характер. Отсутствуют необходимые правовые акты, регулирующие надежность и безопасность эксплуатации энергообъектов, порядок взаимодействия между всеми звеньями электроэнергетического производства, а также недостаточно правовых норм, предусматривающих персональную ответственность за нарушение правил технологической дисциплины.

Имеет место существенное отставание в разработке нормативно-технических документов (НТД) от темпов реформирования отрасли:

действующие НТД не учитывают прогрессивных технологий в электроэнергетической и электротехнической сферах, не отвечают современным задачам развития отрасли и требуют актуализации;

в отрасли отсутствует дееспособная система стандартизации, нет механизмов присоединения к НТД стандартов организаций;

остро необходима разработка технологических правил работы электроэнергетических систем.

Получаемая информация об аварийности, как правило, является неполной, укрупненной, дается от разных компаний в разном формате, без привязки к объектам или причинам, без оценки последствий отказов или времени восстановления; более того – используются разные критерии учета технологических нарушений.

На основе такой информации невозможно сформировать исчерпывающие данные о показателях надежности оборудования и ЭЭС.

Практически утрачен контроль над состоянием оборудования.

В отрасли важно восстановить регламентацию и осуществить поддержку информационной базы технического состояния оборудования, зданий и сооружений объектов энергетики, эффективности их использования, формирования аварийной статистики оборудования электрических станций и сетей, надежности функционирования ЭЭС.

Утрата ответственности за обеспечение надежности.

Реформирование электроэнергетики, образование самостоятельных генерирующих, сетевых и сбытовых компаний исключило элемент территориальной ответственности за надежность энергоснабжения потребителей, не предложив взамен другого эффективного инструмента, тем более в условиях ослабления действия положений отраслевых документов.

Распределение ответственности за надежность между субъектами электроэнергетики определено недостаточно. Не разработаны механизмы, обеспечивающие координацию деятельности различных субъектов в решении системной проблемы обеспечения надежности в электроэнергетике. Учитывая множество субъектов электроэнергетики и противоречивость их интересов, система механизмов координации имеет исключительно важное значение.

Государственное регулирование, надзор и контроль в отрасли недостаточны. Государство не эффективно и не в полной мере использует регулирующие возможности через своих представителей в советах директоров электроэнергетических компаний. Недостаточно эффективно действуют государственные надзорные органы.

Зарубежный опыт (см. Приложение 6) позволяет акцентировать внимание на проблемах, присущих российской электроэнергетике:

• снижение действующих резервов генерирующей мощности и возникновение проблем с обеспечением баланса мощности в ряде случаев было обусловлено выводом из эксплуатации электростанций, оказавшихся неконкурентоспособными («калифорнийский синдром»);

• снижение объемов вводов генерирующих мощностей и электрических сетей явилось следствием отсутствия (снижения) стимулов для долгосрочных инвестиций;

• неудовлетворительное состояние подготовки оперативного, ремонтного и обслуживающего персонала было связано в том числе со слабым оснащением учебных центров, электрических станций и сетевых предприятий техническими и программными средствами обучения и тренажа, базирующимися на современных информационных технологиях.

По мнению зарубежных экспертов серия крупных системных аварий последнего времени (США/Канада, Италия, Швеция и др.) вызвана несоответствием действующей системы поддержания надежности крупных энергообъединений новым рыночным условиям. Сегодня это вызывает глубокую озабоченность в западном обществе и решительные действия. Так, в Западной Европе регламентируется резерв установленной генераторной мощности не менее 25–30 % от максимума нагрузки Но, как известно, большие резервы генерации не спасали электроэнергетику США от крупнейших системных аварий на восточном побережье, так что дело не только в резерве генерации, а и в сетевых ресурсах и, особенно, в общей управляемости системой.

Поэтому принимаются меры по обеспечению единства технических правил для всех субъектов рынка, переводу технических правил в статус обязательного исполнения, более четкому распределению ответственности за надежность, повышению гарантий электроснабжения населения по социально-приемлемым ценам, повышению роли и ответственности Регулятора и др.

Необходимо учитывать тенденцию в западном обществе, направленную на ужесточение требований к обеспечению системной надежности через совершенствование правовых механизмов.

Сюда относятся, например, новые законопроекты США: «Акт по электрической надежности 2004 года»–S.2014, устанавливающий обязательный характер стандартов надежности в объединенной энергосистеме, процедуру их соблюдения и Организацию по обеспечению стандартов надежности, действующую на основании лицензии Федеральной Энергетической Регулирующей Комиссии;

«Акт о необходимых правилах и текущем надзоре в электроэнергетике»–S.2015, запрещающий манипуляции и другие недобросовестные действия на энергетическом рынке. Соответственно, проект Директивы ЕС в отношении мер по обеспечению надежности электроснабжения и инвестиций в инфраструктуру – COM (2003)740, предлагает регулятивную процедуру обеспечения надежности в западноевропейском энергообъединении.

Правовые основы системы подготовки персонала электроэнергетики США заложены в законе «Акт об образовании для нужд национальной обороны», согласно которому в США создан ряд специализированных учебно-научных центров, занимающихся, в том числе, подготовкой оперативного и обслуживающего персонала для промышленных корпораций.

Отставание в решении указанных проблем от развития рыночных отношений создает новые вызовы и порождает значительные риски по разным направлениям:

• рыночные риски (неконтролируемые ценовые скачки, локальный рост спроса, потеря поставщиков или потребителей, обвал рынка, разделение рынка, банкротство, договорной монополизм, манипуляция рынком и др.);

• непокрытие перспективного спроса, неэффективные инвестиционные решения из-за сложности или невозможности принятия комплексных планов развития электроэнергетики;

• снижение технологической управляемости ЭЭС с возрастающей вероятностью дезорганизации противоаварийного управления из-за ограничения возможности привлечения к нему потребителей и электростанций административными методами, что усугубляется увеличивающимся весом частного сектора;

• снижение технологической надежности ЭЭС в условиях растущего кадрового дефицита из-за увеличения нагрузки на действующий персонал и отсутствия необходимой подготовки персонала для надежной работы его в предаварийных и аварийных ситуациях;

• возникновение крупных системных аварий регионального и общегосударственного масштаба;

• потеря единства электроэнергетики, разделение национальной энергосистемы на региональные образования, вследствие невозможности обеспечить надежную параллельную работу и др.

Возникают обоснованные политические риски дискредитации реформы электроэнергетики из-за возможного масштабного снижения надежности функционирования.

В целом приходится констатировать, что действующие организационная структура и принципы функционирования партнерства государства и бизнеса в электроэнергетической отрасли оказались недостаточно дееспособными, что создает существенные трудности в решении системной проблемы обеспечения надежности в электроэнергетике.

Общая оценка современного неудовлетворительного состояния технологического и организационного потенциала отечественной электроэнергетики вызывает опасение, что это не только не позволит реализовать предлагаемые мероприятия по обеспечению достаточной надежности, но может стать и реальным тормозом будущего развития всей национальной экономики.

3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ В

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ РОССИИ

Мероприятия по обеспечению системной надежности и надежности электроснабжения потребителей направлены на поддержание экономически и социально приемлемого гарантированного уровня надежности, оцениваемого определенной совокупностью базовых показателей.

Учитывая накопившиеся проблемы надежности в электроэнергетике России (см. раздел 2), обусловленные комплексом прямо и опосредованно влияющих на надежность факторов, задачи и мероприятия по обеспечению надежности в электроэнергетике целесообразно разделить на экстренные, среднесрочные и стратегические.

Целью программы экстренных задач и мероприятий является восстановление мер по организации поддержания уровня надежности электроснабжения на экономически и социально приемлемом уровне и недопущение тенденции снижения надежности. К экстренным задачам и мероприятиям целесообразно, прежде всего, отнести:

аудит основного и вспомогательного энергетического и электротехнического оборудования и систем управления;

организацию мониторинга состояния оборудования, включая мониторинг отказов, аварий, ущербов для потребителей и системы, оценку остаточного ресурса оборудования и др.;

оперативное информирование энергопредприятий по нарушениям в электроэнергетике для принятия мер по исключению подобного;

организацию мониторинга природно-климатических воздействий всех видов, включая геогелиомагнитные возмущения и возникающие при этом на объектах электроэнергетики геогелиомагнито-индуцированные токи (ГИТ), их влияния на работу ЭЭС, вызванных ими аварий и экономического ущерба;

организацию системы технического обслуживания и ремонтов оборудования с расширением использования средств диагностики его состояния и с учетом координации между электроэнергетическими компаниями;

организацию мониторинга проведения ремонтной деятельности в электроэнергетических компаниях, включая контроль за качеством выполнения ремонтов;

привлечение к управлению развитием и эксплуатацией ЭЭС квалифицированного электроэнергетического персонала;

ускорение разработки, радикальное увеличение финансирования, организацию контроля выполнения инвестиционных программ и проектов в интересах, в том числе, обеспечения надежности;

определение ответственности субъектов электроэнергетики за обеспечение надежности, механизмов реализации соответствующих обязательств, организацию государственного контроля за выполнением обязательств по обеспечению надежности;

формирование организационных принципов и структуры координации и взаимодействия субъектов отношений в электроэнергетике по обеспечению надежности.

Целью программы среднесрочных задач и мероприятий является формирование дееспособной системы процедур, правил и средств по поддержанию надежности в электроэнергетике на экономически и социально оптимальном уровне, а также механизмов их реализации с учетом особенностей действующих экономических отношений и организационных структур в электроэнергетике. К среднесрочным задачам и мероприятиям следует отнести:

разработку системы отраслевых регламентов и национальных стандартов по обеспечению надежности, включая систему показателей и требований по надежности, обоснование их нормативных значений;

разработку теоретических основ, системы математических моделей и методов согласованного обоснования развития электроэнергетики страны как отрасли, электроэнергетических систем и компаний, управления функционированием ЕЭС России, ее составляющих и изолированных ЭЭС с учетом экономически и социально обоснованных требований надежности, новых средств и технологий обеспечения управляемости и адаптивности ЭЭС;

разработку программы модернизации электроэнергетики, реконструкции электроэнергетического оборудования и систем управления на инновационной основе с определением конкретных инвестиционных ресурсов и механизмов реализации программы;

разработку системы мониторинга и прогнозирования надежности ЕЭС России, объединенных и региональных ЭЭС, надежности электроснабжения потребителей, включая формирование структуры необходимых задач и методов их решения;

выполнение комплексных исследований рациональных направлений реорганизации структуры электроэнергетики страны и принципов взаимодействия субъектов электроэнергетики с целью обеспечения экономической эффективности ее развития и функционирования, требуемых надежности электроснабжения и качества электроэнергии;

модернизацию системы среднего специального, высшего технического и дополнительного образования по электроэнергетическим и электротехническим специальностям с целью формирования эффективной системы подготовки кадров и повышения их квалификации на современной методической и практической основе.

Целью программы стратегических задач и мероприятий является реализация, с учетом экономически и социально обоснованных оптимальных требований по надежности, долгосрочных стратегических направлений и приоритетов развития и функционирования электроэнергетики, электроэнергетических систем и компаний, связанных с инновационным развитием отрасли и управлением функционированием ЭЭС на инновационной основе при обеспечении энергетической и технологической независимости страны. К стратегическим задачам и мероприятиям могут быть отнесены:

организация производства отечественного высокоэффективного и высоконадежного электроэнергетического оборудования на базе передовых инновационных технологий с воссозданием необходимой системы научно-исследовательского и проектноизыскательского обеспечения соответствующих работ, возрождения энергомашиностроительной и электротехнической промышленности на современной технической и технологической основе;

восстановление и развитие энергостроительной отрасли, включая ее проектно-изыскательские и научно-исследовательские организации, освоение ими передовых технологий проектирования, строительства, монтажа, наладки, испытаний, в том числе обеспечивающих сведение к минимуму недоделок, скрытых и явных дефектов;

формирование структуры ЕЭС России и ЭЭС, обладающей требуемой надежностью, высокой управляемостью и адаптивностью к меняющимся условиям развития и функционирования ЭЭС, с реализацией принципа опережающего развития электроэнергетики как важнейшей составляющей инфраструктуры общественного производства и жизнеобеспечения населения;

разработка и реализация инновационных принципов развития ЕЭС России, изолированных ЭЭС и систем электроснабжения потребителей на основе концепции «интеллектуальных энергосистем» путем интеграции передовых технологий больших мощностей, распределенной генерации и возобновляемых источников энергии на основе современных высокоэффективных информационных и компьютерных технологий, средств сбора, обработки, передачи и представления информации, новых принципов и технологий управления режимами ЭЭС;

создание эффективной системы непрерывной подготовки специалистов со средним и высшим образованием с необходимыми для отрасли компетенциями, включающей систему повышения квалификации сотрудников университетов и центров подготовки;

создание эффективной, современной системы дополнительной подготовки персонала, базирующейся на научной методологии и последних достижениях информационных технологий, причем научная методология в современном образовательном процессе персонала электроэнергетики должна распространяться на все его компоненты: цели, средства, результаты, принципы, формы и методы.

Перечисленные цели и задачи обеспечения надежности в электроэнергетике должны реализовываться с использованием вполне определенных базовых принципов и комплекса средств обеспечения надежности при управлении развитием и функционированием электроэнергетики, электроэнергетических систем и компаний (раздел 4). Однако, поскольку организационная структура электроэнергетики России включает множество независимых субъектов, имеющих свои цели, ответственность за обеспечение надежности как системной проблемы должна быть необходимым образом разделена между всеми субъектами отношений в электроэнергетике. С учетом этого в разделе 5 сформулированы обязательства субъектов отношений в электроэнергетике по обеспечению надежности.

Эффективность выполнения обязательств по обеспечению надежности субъектами отношений в электроэнергетике должна оцениваться определенной системой показателей надежности. В разделе 6 приведены предложения по формированию соответствующей системы показателей надежности, отражающих надежность обеспечения электростанций топливно-энергетическими ресурсами, надежность основного и вспомогательного оборудования, системную надежность и надежность электроснабжения потребителей, а также показатели для хозяйствующих субъектов электроэнергетики относительно границ балансовой принадлежности их объектов.

Важной проблемой при этом является определение вклада каждого субъекта отношений в электроэнергетике (позитивного или негативного) в системные оценки надежности, определяемые соответствующими системными показателями. Существенную координирующую роль в этом плане играют нормативы показателей и требований надежности.

Стимулирование выполнения обязательств субъектов отношений в электроэнергетике по обеспечению надежности осуществляется путем использования необходимых организационных, правовых, нормативно-технических (раздел 7) и экономических (раздел 8) механизмов. Основные экономические инструменты управления надежностью связаны с дифференциацией тарифов (цен) на электроэнергию по уровню надежности, формированием рынка системных услуг по обеспечению надежности в рамках заданных обязательств и дополнительных требований по надежности, оценкой и страхованием рисков ненадежности, взаимной экономической ответственностью субъектов отношений в электроэнергетике за соблюдение договорных (нормативных) требований по надежности. В части правового и нормативно-технического обеспечения надежности требуется системная корректировка законодательной базы РФ и формирование полной и непротиворечивой системы нормативнотехнических документов по регламентации надежности в электроэнергетике. Законы РФ не должны препятствовать принятию оперативных решений внутри отрасли по коррекции нормативнотехнической базы обеспечения надежности в электроэнергетике России.

4. ПРИНЦИПЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРИ УПРАВЛЕНИИ РАЗВИТИЕМ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

4.1. Основные принципы обеспечения надежности Переход электроэнергетической отрасли к рынку требует пересмотра принципов и средств обеспечения надежности. Традиционные принципы и средства обеспечения надежности при управлении развитием и функционированием электроэнергетических систем должны быть скорректированы в части критериев принятия управленческих решений применительно к новым экономическим условиям, требований к надежности, видам и уровням резервирования с учетом современного состояния оборудования электростанций и электрических сетей и др.

Вся совокупность требований по надежности должна быть подразделена на обязательные и на дополнительные (специальные) рыночные услуги по ее обеспечению. Общие обязательные требования по обеспечению надежности должны закладываться в технические характеристики энергооборудования и объектов системы, технические и проектные решения при управлении развитием ЭЭС. Эти требования должны исходить из необходимости обеспечения балансовой и режимной составляющей системной надежности, нормативных характеристик надежности электроснабжения центров питания распределительных сетей.

Относительно электроснабжения конкретных потребителей соответствующий уровень надежности должен оговариваться в двухсторонних договорах снабжающей компании и потребителя на принципах обоюдной выгодности договаривающихся сторон и обеспечиваться с помощью нормативно-правовых и рыночных механизмов дополнительных услуг.

Важно правильно разделить требования по обеспечению надежности между этими составляющими, начиная от уровня ЭЭС до конечных потребителей, где большая часть требований должна быть обязательной.

Таким образом, в рыночной среде возникают новые отношения между производителями, поставщиками, потребителями электроэнергии и другими субъектами рынка. С учетом этого, основные экономические принципы обеспечения надежности формулируются следующими положениями (подробнее см. раздел 8):

при обосновании развития электроэнергетики, проектировании и строительстве энергетических объектов финансирование мероприятий по обеспечению надежности осуществляется из разных источников, затраты на надежность включаются в инвестиционную составляющую цены на электроэнергию;

• в условиях эксплуатации ЭЭС затраты на обеспечение надежности компенсируются потребителями через тарифы на электроэнергию, мощность и услуги, при этом тарифы на услуги по обеспечению надежности являются дифференцированными в зависимости от заявленного уровня надежности.

Эффективное управление надежностью ЭЭС и электроснабжения потребителей в новых экономических условиях возможно на основе указанных принципов только в условиях совершенного организационно-правового обеспечения и нормативно-технического регулирования при использовании специальных средств обеспечения надежности в каждой зоне ответственности за надежность (см.

раздел 7).

С учетом изложенного, основные организационные принципы обеспечения системной надежности и надежности электроснабжения потребителей необходимо сформулировать в виде следующих положений:

для обеспечения системной надежности используются средства генерирующих компаний, сетевых компаний и потребителей, для чего распределяются функции между ними. Системный оператор обеспечивает координацию использования средств указанных субъектов с целью оптимального решения общесистемных задач обеспечения системной надежности, применяя экономические, нормативно-правовые и организационные механизмы. В результате обеспечивается согласованный уровень надежности в узлах ЕНЭС, питающих крупных потребителей и распределительные электрические сети общего назначения;

для обеспечения надежности электроснабжения потребителей используются средства отдельных генерирующих компаний, распределительной электросетевой компании и потребителей.

Электроснабжающая организация обеспечивает координацию использования средств указанных субъектов с целью оптимального решения локальных задач обеспечения надежности электроснабжения с учетом согласованного уровня надежности в узлах ЕНЭС и надежности распределительной электрической сети, применяя экономические, нормативно-правовые и организационные механизмы.

В результате обеспечивается заявленный и согласованный уровень надежности электроснабжения потребителей – средний для неответственных потребителей непосредственно и на питающих шинах крупных потребителей, имеющих внутреннюю распределительную электрическую сеть;

надежность электроснабжения крупных потребителей, имеющих в своем составе электроприемники различных категорий по надежности, обеспечивается с учетом требований, предъявляемых к схемам электроснабжения электроприемников соответствующих категорий. При наличии внутренней электрической сети потребитель выбирает оптимальные решения с учетом надежности этой сети и согласования мероприятий с внешней распределительной электросетевой компанией. При отсутствии внутренней электрической сети потребитель согласует все решения по обеспечению надежности электроснабжения с внешней распределительной электросетевой компанией.

В условиях эксплуатации при управлении нормальными режимами ЭЭС осуществляются управляющие воздействия для реализации коммерческих принципов управления, но с учетом требований и ограничений по надежности. В случае угрозы возникновения аварийных условий, в предаварийных условиях и в условиях ликвидации аварии должен быть обеспечен приоритет системного оперативного и противоаварийного технологического управления перед коммерческим.

При обосновании развития электроэнергетики и проектировании ЭЭС обеспечение системной надежности и надежности электроснабжения потребителей должно осуществляться с учетом нормативных требований и технико-экономическим обоснованием наиболее рациональных средств и мероприятий по обеспечению надежности. Соответствующая система нормативных требований должна быть разработана.

4.2. Средства обеспечения системной надежности Основы системной надежности базируются на технических мероприятиях обеспечения надежности (раздел 1) и закладываются на стадии планирования развития отрасли при техникоэкономическом обосновании структуры генерирующих мощностей и схем электрических сетей, величин резервов генерирующей мощности и запасов пропускных способностей связей, основных параметров и динамики развития электростанций и электрических сетей, при определении принципов и выборе средств оперативного и автоматического управления.

Требуется учет уже разработанных подходов к решению вопросов обеспечения надежности и их совершенствование применительно к новым условиям развития и функционирования электроэнергетики.

Используемый до настоящего времени методический подход к определению необходимого резерва мощности основывался на максимальном использовании системного эффекта от совместной работы ОЭС в составе ЕЭС при минимизации затрат на дополнительную резервную мощность, дополнительные пропускные способности и минимизацию ущерба у потребителей. Очевидно, что реформирование электроэнергетики с созданием множества субъектов рынка должно внести изменения в нормативно-методический подход к определению резервов мощности и пропускных способностей связей, для чего необходимы соответствующие проработки.

Также необходима корректировка нормативных показателей ремонта и модернизации с учетом значительных объемов оборудования, выработавшего свой парковый ресурс.

Нормативные статистические данные по аварийности энергетического оборудования, используемые в расчетах в настоящее время, также устарели. В связи с этим необходима работа по их коррекции для современных условий.

Методические рекомендации по проектированию развития энергосистем не учитывают данных изменений, не соответствуют в полной мере требованиям сегодняшнего дня и требуют актуализации и корректировки с учетом требований последних законодательных актов и нормативных документов в области реформирования электроэнергетики России и современных требований к обеспечению надежного и качественного электроснабжения потребителей.

Работа по их пересмотру должна выполняться с учетом:

обеспечения преемственности технической политики;

обобщения и консолидации требований ранее принятых НТД по вопросам проектирования электрических сетей и объектов по производству электроэнергии и их адаптации к новым условиям функционирования отрасли;

реализации требований к планированию перспективного развития энергосистем.

Важнейшей характеристикой системной надежности является обеспечение балансов электрической мощности и энергии (спроса и предложения) на длительную перспективу, которое осуществляется на основе прогноза электропотребления. На этапе планирования развития ЭЭС необходимо прогнозирование балансов мощности и энергии на перспективу, предполагающее:

• обоснование уровня системной надежности;

• оценку уровня электропотребления (спроса);

• обоснование развития генерирующих мощностей и системообразующих электрических сетей с учетом требований надежности;

• оценку эффективности инвестиций в указанное развитие и обоснование источников и механизмов финансирования.

Одним из главных средств обеспечения системной надежности на всех уровнях управления ЭЭС является резервирование (введение избыточности). На этапе планирования развития, проектирования и строительства энергообъектов резервирование предполагает создание резервов и запасов всех видов. При выборе величины и размещении устанавливаемой в ЭЭС мощности для обеспечения надежного энергоснабжения необходимо создание соответствующих резервов электрической мощности, запасов первичных энергоресурсов и запасов пропускных способностей связей, учитывающих возможные отклонения электропотребления от прогноза, плановые и аварийные отключения основного оборудования электростанций и электрических сетей. В условиях эксплуатации обеспечить необходимую системную надежность можно только при рациональном использовании всех имеющихся видов резервов и запасов.

Системная надежность обеспечивается рациональной организацией необходимых действий, которая включает следующие составляющие:

1. Распределение ответственности за надежность между всеми субъектами отношений в электроэнергетике.

2. Координация взаимодействия субъектов рынка электроэнергии, мощности и услуг при решении вопросов обеспечения надежности на основе сочетания нормативных подходов и экономических механизмов.

3. Использование необходимых средств обеспечения надежности на всех уровнях управления ЭЭС в каждой зоне ответственности:

рациональное построение структуры и конфигурации ЭЭС, в том числе и с позиций надежности;

вводы новых мощностей и демонтаж устаревшего оборудования;

применение субъектами отношений передовых ресурсосберегающих технологий;

модернизация и реконструкция действующего оборудования электрических станций и сетей, желательно с повышением их надежности;

рациональное использование резервов генераторных мощностей, запасов пропускных способностей связей и запасов энергоресурсов;

диагностика и анализ состояния оборудования, оценка остаточного ресурса и обоснование ремонта оборудования по состоянию; планирование, организация и проведение ремонтов, восстановление плановых ремонтов сложного оборудования по регламенту;

управление режимами, включая противоаварийное управление.

Интенсивное старение оборудования электростанций и электрических сетей, недостаточная обеспеченность первичными энергоресурсами и неразвитость сетей, усложнение условий функционирования и снижение степени интеграции ЭЭС стали определяющими факторами риска снижения системной надежности в современных условиях работы и развития ЭЭС (см. раздел 2). Обострились проблемы взаимопомощи энергокомпаний в критических ситуациях из-за несовпадения интересов субъектов энергорынка. Знание факторов, снижающих надежность, позволяет в каждом конкретном случае принять наиболее эффективные меры для ее повышения. В плане управленческих решений необходимы: финансовая стабилизация в энергетике; завершение формирования организационной структуры управления ЭЭС, федерального и региональных рынков электрической энергии, мощности и услуг.

Для эффективного обеспечения системной надежности в рыночных условиях реализация перечисленных выше средств требует разработки необходимого методического, программного и информационного обеспечения.

4.3. Средства обеспечения надежности электроснабжения потребителей Надежность электроснабжения потребителей определяется надежностью электроснабжения системных питающих узлов (центров питания), обеспечиваемой системными средствами (структурой и параметрами систем генерации и транспорта электроэнергии, резервами мощности, запасами энергоресурсов и пропускных способностей связей, средствами управления и т.д.), надежностью распределительных сетей и систем электроснабжения конкретных потребителей различных категорий (локальной распределительной сети).

Надежность электроснабжения потребителей должна обеспечиваться всеми субъектами рынка в зонах ответственности за надежность при их технологическом и экономическом взаимодействии. Задачей Системного оператора является обеспечение надежности электропитания узлов основной электрической сети, от которых осуществляется снабжение электроэнергией узлов нагрузки.

Ответственность за надежность электроснабжения конкретных потребителей несут электроснабжающие (энергосбытовые) организации, которые обеспечивают поставку электрической энергии (мощности) потребителям в заявленном объеме в соответствии с графиком потребления и договорами электроснабжения при выполнении потребителями всех технических и финансовых обязательств.

Необходимо изменение Положения об электроснабжающих организациях (гарантирующих поставщиках) в части наделения их полномочиями по координации обеспечения надежности электроснабжения потребителей.

Современный этап развития электроэнергетики России предъявляет принципиально новые требования к тарифной политике в сфере потребления электроэнергии. В основу системы формирования тарифов должен быть заложен принцип справедливого распределения издержек среди потребителей. В новых хозяйственных и правовых условиях функции тарифов значительно расширяются и приобретают реальную значимость (см. раздел 8).

Одним из возможных вариантов механизма распределения ответственности за обеспечение надежности электроснабжения является создание обратных экономических связей между уровнем надежности электроснабжения потребителей и инвестициями в обеспечение надежности со стороны электроснабжающей и сетевой компаний с учетом страхования рисков.

Создание специальных страховых фондов надежности с участием в них заинтересованных производителей электроэнергии, электроснабжающих компаний и потребителей один из способов поддержания надежности в условиях рыночных отношений. Страховые фонды могут использоваться как для создания средств обеспечения надежности производящими электроэнергию и снабжающими ею структурами, так и для возмещения ущерба, наносимого потребителям при нарушении их электроснабжения (см. раздел 8).

Для обеспечения надежного снабжения потребителей электроэнергией требуемого качества в новых экономических условиях необходимо разработать систему управления надежностью электроснабжения потребителей, в основу которой должно быть положено следующее:

1. Управление надежностью электроснабжения потребителей должно базироваться на соответствующей правовой основе (законодательных документах, стандартах, нормативах, регламентах оптового и розничного рынков и т. д.).

2. При построении такой системы следует исходить из необходимости поддержания надежности ЭЭС с учетом экономических интересов субъектов рынка.

3. Участники энергетического рынка должны получать справедливое возмещение затрат и потерь (в том числе упущенной выгоды), которые имеют место при поддержании заданного уровня надежности или возникают при снижении его ниже нормативных или договорных значений.

4. Потребителям электрической энергии должна быть предоставлена свобода выбора уровня надежности электроснабжения, обеспечиваемого их платежеспособным спросом. В случае если нормативный или договорной уровень надежности нарушен, потребитель должен получить возмещение ущерба.

5. Эффективное функционирование системы управления надежностью электроснабжения потребителей должно основываться на количественной оценке комплекса показателей и критериев надежности применительно к каждому из субъектов энергетического рынка.

6. Для обеспечения надежного электроснабжения потребителей в новых экономических условиях необходимо пересмотреть действующие нормативные документы, содержащие устаревшие нормы построения (проектирования) схем электроснабжения конечных потребителей, и в действующих методических рекомендациях по проектированию развития энергосистем выделить нормативы надежности в виде самостоятельного раздела. Для этого должна быть разработана необходимая нормативная и законодательная база.

7. Задача обеспечения надежности электроснабжения ответственных потребителей, помимо надежности внешнего электроснабжения, в большой мере должна решаться за счет саморезервирования в достаточном объеме, в том числе, за счет обеспечения живучести системы их внутреннего электроснабжения (подробнее в Приложении 3).

4.4. Обеспечение надежности при управлении развитием электроэнергетики При планировании развития электроэнергетики в условиях рыночной экономики с учетом требований надежности и мероприятий по ее обеспечению государственное регулирование, основанное на сочетании нормативного подхода и экономических механизмов, учитывая современное состояние электроэнергетики и ее глубокое реформирование, должно играть решающую роль. Роль государства остается важной в плане эффективного целеполагания для электроэнергетических компаний при разработке корпоративных программ их развития.