//Электрика. – 2008. – № 11.– С. 7–12.
КАК ОЦЕНИТЬ И ОПЛАТИТЬ НАДЁЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ?
А. И. Сюсюкин
Надёжность технических изделий (техники) и их систем – понятие установившееся, хотя её определения в действующих документах [1, 2 и др.] имеют различия, иногда значительные. Самое короткое определение дано в ГОСТ ИСО 8402–86: "надёжность – это способность изделия выполнять требуемые функции в заданных условиях в течение заданного периода времени".
Более развёрнутое определение приведено в [2]: "надёжность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования".
В академическом сборнике специальных терминов для энергетики [3] дано следующее определение: "надёжность – это комплексное свойство объекта (изделия) выполнять требуемые функции в заданном объёме при определённых условиях применения в течение заданного периода времени". Это определение не противоречит определению по [2], но уточняет его применительно к системам энергетики. Поэтому по понятным причинам в определении нет слов о транспортировании и хранении. Как и в [2], в последнем определении подчёркнута комплексность свойства надёжности, состоящего из отдельных единичных свойств, но введён ряд дополнительных единичных свойств: устойчивоспособность и живучесть (для описания систем в целом) и управляемость (для описания состояний как отдельных изделий, так и совокупности изделий – систем).
В 80–90-е годы прошлого столетия у нас проводились обширные исследования по надёжности систем электроснабжения, основные результаты которых были опубликованы не только в многочисленных научных отчётах и статьях, но и в технической литературе, например [4–11]. Разработаны различные методы количественной оценки показателей надёжности для систем электроснабжения по показателям надёжности отдельных составляющих их элементов, приведены методы оптимизации уровней надёжности систем электроснабжения предприятий промышленности [4–10], в том числе по экономическим критериям [11]. Однако в период экономического кризиса в России эти работы были свёрнуты и частично преданы забвению, а нового практически ничего не сделано.
Между тем во всех документах по реформированию электроэнергетики декларируется, что увеличение надёжности является одной из главных целей этих реформ, и красной нитью проходит мысль, что чем выше надёжность электроснабжения, тем больше должен платить потребитель за электроэнергию.
За надёжность электроснабжения потребителей в соответствии с требованиями Правил розничного рынка электроэнергии [18] должны отвечать гарантирующие поставщики, энергосбытовые компании, энергоснабжающие организации, сетевые организации, СО и иные субъекты оперативно-диспетчерского управления, а также производители (поставщики) электрической энергии (во исполнение своих обязательств по договорам на оптовом и розничном рынках электрической энергии). Однако конкретные величины показателей по уровням надёжности электроснабжения потребителей нормативным документом [18] не установлены, за исключением III категории, а по I и II категориям надёжности приведены только описания требований, кстати – недостаточно внятные (даже по сравнению с ПУЭ, не говоря о вышеуказанном Регламенте). Да и для потребителей III категории надёжности электроснабжения установлены запредельные величины допустимых перерывов электроснабжения (72 ч за год, при непрерывной длительности одного перерыва электроснабжения не более 24 ч). По данным [19], в странах ЕС для аналогичных потребителей фактическая средняя длительность перерывов составляет не более 7–10 ч, а в России – 100 ч. Очевидно, что из последней цифры и исходили наши чиновники, устанавливая такой норматив допустимой длительности перерыва электроснабжения.
Но самое главное, что ответственность за надёжность электроснабжения в конечном итоге (в соответствии с [18]) возлагается на потребителя. Так как в случае, если им (или за его счёт) не будет установлен резервный источник питания, все перечисленные участники оптового и розничного рынков ответственности за надёжность электроснабжения по договору энергоснабжения не несут. Хотя повышенную плату за электроэнергию с потребителя будут взимать как за электроснабжение по I или II категории.
Самое главное для поставщика электроэнергии по новым Правилам определить требуемую категорию надёжности электроснабжения и назвать повышенную цену за электроэнергию по соответствующей категории, а дальше потребитель пусть сам принимает меры по обеспечению надёжности. Хотя, по здравому смыслу, поставщик заслуженно может получать эту повышенную цену на электроэнергию только в том случае, если именно он организовал и обеспечил на границе балансовой (эксплуатационной) ответственности необходимый уровень надёжности. Если же он этого не может сделать, а потребитель сам принимает меры по обеспечению надлежащего уровня надёжности, то никакой дополнительной оплаты поставщику электроэнергии он и не должен производить. В большинстве случаев при централизованном электроснабжении от ЭЭС, как указывалось выше, невозможно обеспечить электроснабжение электроприёмников I категории от двух действительно независимых источников питания, в связи с жёсткими технологическими связями процессов производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии. Поэтому надо чётко определить в нормативных документах, что дополнительную плату поставщик электроэнергии за повышенную надёжность электроснабжения может получить только в том случае, когда сам, за свой счёт выполняет работы по установке и эксплуатации ИП, технологически не связанного с ЭЭС (так называемого независимого). При этом необходимо установить конкретные величины показателей надёжности электроснабжения на границе балансовой (эксплуатационной) ответственности или энергопринимающих устройств потребителя для соответствующей категории надёжности.
Тн + Тв
где Тн – средняя наработка на отказ; Тв – среднее время восстановления.
Для ЭПУ потребителей Кг можно, на наш взгляд, определять и по формуле
τн
где τн – среднее время безотказной работы ЭПУ за период наблюдения; τв – среднее время его восстановления; τр – среднее время нахождения ЭПУ в плановых испытаниях, техническом обслуживании или в ремонте.
Для потребителей, имеющих производства со сложными непрерывными технологическими процессами, очень важным показателем надёжности является не только частота и длительность перерывов электроснабжения, но и частота кратковременных глубоких снижений напряжения на ЭПУ, так называемых провалов напряжений. Это объясняется рядом причин. Пока этот показатель качества электроэнергии не нормируется и потому не является для ЭСО обязательным; значит, предъявить какие-либо претензии к ней со стороны потребителя практически невозможно. Кроме того, провал напряжения длительностью до 30 с (так установлено ГОСТ 13109–97) – это практически кратковременный перерыв электроснабжения, который на предприятиях с непрерывными малоинерционными технологическими процессами (нефтехимия, металлургия, нефтепереработка и др.) приводит, как правило, к остановке производства. Непонятно только, почему этот показатель отнесён к ПКЭ, если он является, более всего, показателем надёжности электроснабжения. Для этого показателя должно быть установлено допустимое число (частота) провалов напряжения в течение года по каждому ЭПУ. При этом система расчётов между субъектом электроэнергетики и потребителями по этому показателю может быть выстроена по принципу, изложенному выше для показателя Кг.
При проведении коммерческих и технико-экономических обоснований необходимого уровня надёжности энергоснабжения и показателей качества энергии можно использовать "Методические указания по экономическому обоснованию оптимального уровня надёжности электроснабжения промышленных предприятий" и "Указания по определению экономической эффективности мероприятий по повышению качества электрической энергии в электрических сетях промышленных предприятий", приведённые в [9]. Но в эти документы необходимо внести некоторые изменения, которые, в основном, должны коснуться не методической части, а количественных значений цен на материальные и энергетические ресурсы. Кроме того, при стоимостных оценках уровня надёжности энергоснабжения в расчётах необходимо учитывать требования и других действующих в настоящее время нормативных документов (например [17]) и пользоваться базисными, мировыми, прогнозными и расчётными ценами. Эти требования являются очень важными в условиях значительных величин инфляции и быстрого роста цен (тарифов) на топливно-энергетические ресурсы, как это наблюдается в России в настоящее время и будет в ближайшем будущем. Так, по официальным оценкам МЭРТ, цены на топливный газ увеличатся к 01.01.2011 г. в 2,3 раза, а на электроэнергию – более чем в два раза. По оценкам же некоторых экспертов, этот рост будет происходить ещё более быстрыми темпами.
Список литературы
1. ГОСТ 27.002–89 Надёжность в технике. Основные понятия и определения. М.: Стандартиздат, 1989. 30 с.
2. Надёжность систем энергетики. Терминология: Сб. рекомендуемых терминов. М.: Наука, 1980. 9 с.
3. Эдельман В. И. Надёжность технических систем: экономическая оценка. М.: Экономика, 1989. 150 с.
4. Розанов М. Н. Надёжность электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1984. 176 с.
5. Михайлов В. В. Надёжность электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1983. 152 с.
6. Теоретико-методические проблемы надёжности систем энергетики. / Под редакцией Ю. Н. Руденко. Новосибирск: Наука, 1985. 224 с.
7. Китушин В. Г. Надёжность энергетических систем: Учеб. пособие для электроэнергетических специальностей ВУЗов. М.: Высш. шк., 1984. 256 с.
8. Надёжность систем электроснабжения / В. В. Зорин, В. В. Тисленко, Ф. Клеппель, Г. Адир. Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1984. 192 с.
9. Инструктивные материалы Главэнергонадзора. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 352 с.
10. Фокин Ю. А. Вероятностно-статистические методы в расчётах систем электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1985.
11. Рекомендации по проектированию и эксплуатации систем электроснабжения новых, расширяемых и реконструируемых нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий / Под ред. В. И. Старостина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Миннефтехимпром СССР, 1983. 140 с.
12. Жалилов Р. Б. Об особенностях применения комплексного метода для оценки надёжности электроснабжения потребителей // Промышленная энергетика. 2007. № 11. С. 11–17.
13. Федеральный закон "Об электроэнергетике".
14. Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказанию этих услуг. Утв. постановлением Правительства РФ от 27.12.04 г. № 861 (в редакции постановлений Правительства РФ от 31.08.2006 г. № 530 и от 21.03.2007 г. № 168).
15. Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств (энергетических установок) юридических и физических лиц к электрическим сетям. Утв. постановлением Правительства РФ от 27.12.04 г. № 861 (в редакции постановлений Правительства РФ от 31.08.2006 г. № 530 и от 21.03.2007 г. № 168).
16. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во ДЕАН, 2002–2004.
17. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Офиц. изд. М.: Госстрой РФ, 1995. 80 с.
18. Постановление Правительства РФ от 31.08.2006 г. № 530 "Об утверждении Правил функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики".
19. Кудрин Б. И. Об энергетической безопасности России //Электрика. 2007. № 2. С. 6–12.
20. Проект технического регламента "О безопасности электроснабжения" // Вести в электроэнергетике. 2007. № 2.