105053 (616071), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Не менее громкие слова могут прозвучать и в адрес тепловой энергии, обогревающей наши дома, приносящей в них тепло и уют, привычный уже уровень комфорта. Достаточно представить себе свое жилище, оставшееся зимой без центрального отопления, к тому же с отключенной горячей водой, чтобы понять всю значимость этих современных благ цивилизации¹⁰. Если же дополнить картину прекращением подачи электроэнергии, такое жилище может потягаться по силе с орудиями средневековых пыток, оправдывая весь кажущийся чрезмерным пафос.

Впрочем не вижу особого смысла рассказывать здесь о достоинствах и конкурентных преимуществах производимой продукции. Энергия – товар унифицированный, обладающий набором ГОСТированных параметров¹¹ и отсутствием как таковой эксклюзивности и уникальности, чтобы здесь можно было подробно останавливаться. Психически нормальный человек не задумывается, смотря телевизор, с какой электростанции сегодня к нему пришло электричество – с московской ТЭЦ-21, подмосковной ТЭЦ-27, Нововоронежской АЭС или одной из волжских ГЭС, что позволяет ему не испытывать угрызений совести за возможную эксплуатацию мирного атома (углеводородов Сибири или экосистемы Поволжья – нужное подчеркнуть) и ущемлений патриотических чувств. К тому же физическая однородность энергии не позволит ему это сделать при всем желании.

Полагаю более целесообразным поговорить о применяемых в процессе производства технологиях, основной из которых является технология паросилового цикла. КПД ее невысок¹² и составляет в среднем около 38%. В энергетическом котле сжигается органическое топливо (как правило газ), превращая воду в пар, который под большим давлением подается на лопасти турбины, сидящей на одном валу с генератором, в обмотке статора которого при наличии возбуждения наводится переменное напряжение. Изменением количества подаваемого пара в турбину регулируется выдаваемая активная мощность. Реактивная же мощность регулируется изменением степени возбуждения генератора. Часть тепловой энергии после совершения работы отбирается и направляется к потребителям. Таким образом производство тепловой и электрической энергии является комбинированным. Можно сказать, что одна из них является приятным побочным продуктом производства другой.

Кроме энергетических силовых котлов в Мосэнерго используются пиковые водогрейные котлы. Продуктом здесь является только тепловая энергия, а потому КПД их ниже. Растапливаются они в зимнее время, когда потребление тепла достигает своих пиков и тепловых мощностей силовых блоков не хватает. Отсутствие когенерации (комбинированного производства тепловой и электрической энергии) в данном случае вызвано исторически сложившимся отсутствием в течение длительного времени потребности в излишней электрической энергии, которая стала не нужна в тех количествах после распада СССР и резкого сокращения спроса. Спрос же на тепловую энергию не был подвержен столь негативной динамике. Сейчас ситуация меняется на обратную, когда не хватает уже в первую очередь электроэнергии¹³. Поэтому сейчас надо делать ставку на когенерационные установки, а пиковые водогрейные котлы использовать только для покрытия пиковых нагрузок в рамках взятых на себя обязательств. В перспективе при осуществлении всех намеченных планов по вводу генерирующих мощностей потребность в пиковых котлах может отпасть сама собой, и тогда уже нельзя будет мириться с тем, что большую часть года они простаивают, а обслуживающий их персонал просиживает. Впрочем, под это дело необходимо будет провести технико-экономическое обоснование.

Хорошо зарекомендовали себя в работе поперечные связи энергоблоков по тепловой части. Так например, при выводе в ремонт ЭК №1(энергетический котел №1) ТГ №1 (турбогенератор №1) может работать от любого другого ЭК, связанного с первым. Соответственно при выводе в ремонт генераторов его котел может работать на другой. Это позволяет значительно повысить резервирование, надежность, полезный отпуск энергии. Те же самые достоинства можно отнести и к поперечным связям по тепловой части между крупными насосами.

Есть в Мосэнерго свое ноу-хау с мировым именем. В 1995 году на ТЭЦ-21, крупнейшей в Европе, был установлен самый крупный в мире детандер-генераторный комплекс, который позволяет переводить энергию избыточного давления природного газа в электрическую. Мощность комплекса 10 МВт. Дело в том, что в магистральных газопроводах метан передается под большим, избыточным давлением. По этому на пути природного газа в энергетический котел устанавливаются турбины детандер-генераторов. Пробегающий мимо газ как бы между делом по доброте душевной их раскручивает. Так как данная технология не предусматривает сжигание газа, то отличается высочайшими показателями экономичности и экологичности. Электроэнергию просто как бы выкачивают из воздуха. В мае 2002-го года ТЭЦ-21 представила эту уникальную технологию на 27-й Кипрской международной промышленной ярмарке. Участие в выставке обеспечивала Торгово-промышленная палата РФ. Технология очень заинтересовала иностранных «шпионов», устроивших паломничество на ТЭЦ-21.

Последние года три в России активное распространение получает технология парогазового цикла. Расположение этого абзаца за детандер-генераторами неслучайно. По своей идее эта технология очень похожа на вышеописанную. Даже подозреваю, что она из нее родилась. КПД такой технологии значительно выше и превышает 50%. Классическая ПГУ (парогазовая установка) состоит из двух газовых турбин, двух котлов-утилизаторов, одной паровой турбины и трех турбогенераторов. Газ, прежде чем превратить воду в пар, направляемый в паровую турбину, раскручивает газовые турбины и тем самым обеспечивает более высокий КПД. Экономичность и экологичность данной технологии обуславливают повышенный интерес к ней в России и в мире. Высокоэффективные ПГУ позволяют экономить до 25-30% газа, а также на треть снизить вредные выбросы в атмосферу.

Первый такой энергоблок в системе Мосэнерго был введен в Мосэнерго в ноябре 2007 года. В прошлом году было введено 2 таких крупнейших энергоблока на московских ТЭЦ¹⁴, а в ближайшие месяцы планируется ввод четвертого энергоблока на юге Москвы. Дальнейшие инвестиционные планы характеризуются вводом генерирующих мощностей именно на основе этой технологии.

На различных информационных площадках в ее сторону льются дифирамбы, подозрительно тихо замалчивая недостатки. Эти недостатки на фоне положительных свойств не такие существенные, но учитывать их и считаться с ними необходимо.

К первому относится требование высокого давления к газу на входе в турбину, что обуславливает строительство мощных газодожимных компрессорных станций¹⁵. Более специфические технические детали технологии обуславливают еще необходимость электронных пусковых устройств с дорогостоящей начинкой.¹⁶ Впрочем совсем уж строго назвать эти факты существенным недостатком тоже нельзя, может быть неприятной особенностью технологии.

Хуже дело обстоит с резервированием по топливу, которое в данном случае отсутствует. В текущем году в Москве было несколько взрывов и повреждений газопроводов. В СМИ широко освещался взрыв на Озерной в ночь с 9 на 10 мая – крупнейший в истории послевоенной Москвы. Менее известны другие. Так, 20 августа на той же Озерной при опрессовке труб одну из них разорвало. Изношенность столичных газопроводов очень высокая и очевидно будет напоминать о себе.

Летом при строительных работах на севере Москвы экскаватором был поврежден газопровод, о чем сразу было сообщено в экстренные службы. В результате «миллионнику» ТЭЦ-27 пришлось экстренно остановить 2 своих парогазовых блока по 450 МВт. 2 паросиловых блока общей мощностью 160 МВт перевели на мазут, парогазовые же просто остановили. ТЭЦ на несколько часов осталась без 85% своей мощности. В зимнее время подобная ситуация заметно бы сказалась на энергоснабжении потребителей.

К достоинствам же парогазовой технологии кроме описанных выше экономичности и экологичности относится высокая маневренность – возможность быстрого пуска машины из резерва. Время здесь измеряется десятками минут, в то время как на обычных блоках счет идет на часы. Также очень быстро осуществляется набор нагрузки.

Внедрение компанией данной технологии на своих станциях обусловило повышенный интерес к Мосэнерго со стороны других ТГК и энергетических компаний стран ближнего зарубежья.

К еще одному ноу-хау, впервые в России внедренному именно в Мосэнерго и сейчас получившему развитие на его крупных станциях, относится асинхронизированный турбогенератор. Полтора года назад по запросу «асинхронизированный турбогенератор» Яндекс выдавал 7 ссылок, из которых только в одной (небольшая статья одного профессора из всероссийского научно-исследовательского института электроэнергетики ВНИИЭ, непосредственно занимающегося данной тематикой для завода-изготовителя) было описано, что это такое и с чем его едят. Остальные так сказать «примазались» к поисковому запросу. Спустя год Яндекс генерирует уже достаточно интересных ссылок на запрос.

Асинхронизированный турбогенератор имеет в своем составе две обмотки возбуждения, сдвинутые друг относительно друга. Он обладает существенно более высокими пределами устойчивости (способен работать во всех четырех квадрантах диаграммы мощностей) и предназначен для работы не только в режиме выдачи, но и глубоко потребления реактивной мощности, тем самым позволяя значительно регулировать диапазон напряжения на шинах станции. Генератор очень надежен и живуч, способен работать с одной обмоткой возбуждения (как обычный), с двумя и даже без них. При потере возбуждения генератор может оставаться в работе за счет способности вырабатывать активную мощность за счет потребления реактивной, переходя при этом в асинхронный режим с закорачиванием накоротко обмоток возбуждения. Использование таких генераторов в Мосэнерго является пилотным проектом, по результатам которого будет принято (или не принято) решение о запуске строительства таких генераторов на электростанциях страны. По слухам, это дело находится на пульсе у первых лиц государства.¹⁷ Технология кстати является уникальной находкой для написания кандидатских и докторских диссертаций.¹⁸

Вернувшись к энергии как к продукту, хочется добавить, что электро- и теплоэнергия не могут быть объектами промышленного хранения, а процессы выработки, передачи, распределения и потребления неразрывны и происходят одновременно. Это отличает энергию от других видов продукции и требует особого подхода при организации ее продажи, позволяя не ломать голову над оптимизацией складских запасов и собственно их содержанием, но заставляя продумывать заранее графики потребления и нагрузки. Неравномерность объемов потребления энергии по времени суток, дням недели и сезонам года при необходимости соблюдения балансов требует особого подхода к формированию цен, о чем задумываться стали только последние годы.

Еще немаловажным фактом является то, что спрос на энергию неэластичен по цене. Это обстоятельство до сих пор вызывает определенные опасения по поводу целесообразности полной либерализации рынков.

2.6 Отраслевые рынки и группы потребителей

1 июля 2008 года РАО «ЕЭС России» прекратило свое существование. Реформирование энергетики было задумано Чубайсом с целью перейти от государственного регулирования к конкурентным отношениям в производстве и сбыте, что предполагало повышение надежности энергоснабжения, эффективности производства и потребления, создание условий для массового привлечения инвестиций, обновление основных фондов. Длительные сроки проектирования и строительства электростанций и их большая капиталоемкость находятся в противоречии с непрерывностью процессов производства и потребления электроэнергии. С одной стороны, в каждый текущий момент времени необходимо обеспечить баланс производства и потребления энергии, а с другой стороны, этот баланс в условиях растущего спроса на электроэнергию можно сохранить только за счет своевременного ввода новых электростанций, экономически эффективных по типу, месту расположения и виду топлива. В условиях государственного регулирования для этого существует система прогнозирования и планирования развития. При либерализации рынков эту проблему нужно решать рыночными методами.

В результате главного этапа реформы изменилась система госрегулирования отрасли и сформировался конкурентный рынок электроэнергии. Было осуществлено разделение естественно-монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт энергии, ремонт и сервис) функций. Вместо прежних вертикально-интегрированных компаний были созданы структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности. Образованы 6 ОГК (оптовые генерирующие компании), 14 ТГК, ОАО «Рус-Гидро», ОАО «Концерн Энергоатом». Отдельно была сформирована технологическая инфраструктура, включающая в себя: ОАО «ФСК ЕЭС» (Федеральная сетевая компания), 11 межрегиональных распределительных сетевых компаний (МРСК), объединенных в ОАО «Холдинг МРСК» и ОАО «Системный оператор ЕЭС». В ходе реформы были созданы сбытовые компании, получившие статус гарантирующего поставщика, и прочие энергосбытовые компании.

Одним из важнейших итогов реформы стало создание оптового и розничного рынков электроэнергии и мощности и, соответственно, коммерческой инфраструктуры, обеспечивающей их функционирование: некоммерческое партнерство «Совет рынка», ОАО «Администратор торговой системы АТС» и ЗАО «Центр финансовых расчетов ЦФР». НП «Совет рынка» следит за соблюдением баланса интересов продавцов и покупателей электроэнергии. АТС предоставляет субъектам оптового рынка услуги по организации торговли. ЦФР обеспечивает финансовые расчеты.

Характеристики

Список файлов курсовой работы