// Журнал «Промышленная Энергетика», 2012 - № 06, стр. 02-06

 

 

Альтернативное направление развития энергетики Российской Федерации

Грачёв И. Д., председатель Комитета по энергетике Государственной думы Российской Федерации

Некрасов С. А., инж.

Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН, Москва

 

 

   Показано, что в Российской Федерации есть потенциал значительного повышения эффективности использования существующих энергетических мощностей. Предложено увеличить число часов их использования путем формирования среды, основанной на взаимодействии потребителей с производителями электроэнергии, что является менее капиталоемким решением проблемы энергодефицита, чем введение новых мощностей.

 

         Есть два способа обеспечения электроэнергией растущих потребностей экономики: строительство новых энергетических объектов и более эффективное использование существующих мощностей путем увеличения их загрузки. В качестве параметра, определяющего эффективность использования оборудования, рассмотрим число часов использования мощности (ЧЧИМ), представляющее собой отношение годового объема произведенной в стране электроэнергии к установленной мощности всех имеющихся в ней генерирующих источников, учитываемых международной статистикой.   Не   менее   распространенным параметром является коэффициент использования установленной мощности, которые рассчитывается посредством деления ЧЧИМ на число часов в году (8760) и может изменяться от 0 до 1.

Рис.1

 

         Проанализируем динамику ЧЧИМ Е СССР и Российской Федерации. В СССР этот показатель с развитием научно-технического прогресса возрастал и в 1986 г. достиг максимума - 4966 ч. Характеризующая его кривая (см. рис. 1) в интервале с 1930 до 1990 г. построена на основе статистических данных СССР для всех электростанций, например [1], а после 1991 г. - на базе материалов U.S. Energy Information Administration [2]. Для сравнения ЧЧИМ в России и других государствах будем использовать только среднее его значение, равное отношению годового производства электроэнергии в стране к обшей установленной мощности всех электрогенерирующих мощностей. Это имеет существенное значение для дальнейших выводов, так как при рассмотрении, например, "числа часов использования среднегодовой установленной мощности станций общего пользования СССР" этот параметр в 1986 г. составил 5280 ч, в том числе для тепловых станций - 5745 ч, а для гидроэлектростанций - 3503 ч [1]. Еще больше допущений потребуется при сопоставлении показателей, взятых из статистических и отраслевых источников, например, приведенных в табл. 1 значений ЧЧИМ для каждой территориальной энергосистемы СССР за 1979 г., рассчитанных на основе данных [3].

 

                                                                                                                                                                        Таблица 1

Энергетические системы

Установленная мощность электростанций, млн. кВт

Выработка электро­энергии, млрд. кВт • ч

ЧЧИМ в 1979 г.

ЕЭС СССР

211,5

1094,5

5175

В том числе:

 

 

 

Центра

36,3

189,2

5212

Средней Волги

14,9

73,8

4953

Урала

29,8

177,3

5950

Северо-Запада

24,9

121,9

4896

Юга

44,1

243,6

5524

Северного Кавказа

9,9

46,8

4727

Закавказья

10,3

40,9

3971

Казахстана

7,8

43

5513

Сибири

33,4

158,1

4734

Отдельные объединенные системы:

 

 

 

Средней Азии

17,5

66,5

3800

Дальнего Востока

7,2

30,1

4181

Всего по ОЭС

236,2

1191,2

5043

 

 

         Эффективность использования энергетических мощностей была основополагающим параметром в советской энергетике. Согласно имеющейся информации уже в 1940 г. при мощности энергосистемы 11,2 ГВт объем произведенной электроэнергии составил 48,3 млрд. кВт∙ч. Значение ЧЧИМ (4312 ч/год) было превышено в Великобритании спустя более полувека (в 1992 г.), а во Франции этого уровня достигли только в 1995 - 1996 гг. и уверенно перешагнули его лишь в XXI веке (при том, что доля АЭС в производстве    электроэнергии    Франции    более 73,5%, начиная с 1988 г.). К данному уровню ЧЧИМ до сих пор не приблизилась Япония. Последовавшее снижение ЧЧИМ энергетики во время войны страна преодолела в послевоенные годы. В 1950 г. эффективность использования энергетических мощностей в СССР составила 4650 ч/год: было произведено 91,2 млрд. кВт∙ч при мощности энергосистемы 19,61 ГВт. В дальнейшем системный подход отечественной энергетической школы обусловил планомерное повышение ЧЧИМ на протяжении 1960 -1991 гг. и позволил энергосистеме стать по уровню эффективности использования энергетических мощностей лидирующей в мире.

 

 

Рис.2

 

         Следует отметить, что достигнутые параметры обеспечивали необходимый уровень резервирования потребителей в СССР с учетом аварийного, частотного, эксплуатационного и прочих видов резервов, предусмотренных для обеспечения надежности энергоснабжения в стране, включая "бронированных" потребителей электроэнергии [4]. Так как доля последних в Российской Федерации в результате многократного снижения производства на предприятиях ВПК по сравнению с СССР значительно уменьшилась, то можно сделать заключение, что отсутствуют предпосылки для обоснования увеличения доли резервных мощностей.

 

 

Рис. 3

 

         С распадом СССР в 1991 г. и сокращением промышленного производства в Российской Федерации ЧЧИМ резко снизилось (до 3377 ч в 1994 г.). Только в 2008 г. оно превысило довоенный уровень в СССР и составило 4390 ч.

         Нужно отметить, что ЧЧИМ в РСФСР был одним из самых высоких показателей среди союзных республик, загрузка энергетических мощностей превосходила аналогичный показатель в республиках Средней Азии, Кавказа и на западных территориях СССР, т. е. фактически кривая ЧЧИМ РСФСР располагалась выше кривой, показанной на рис. 1. С учетом этого, даже не принимая во внимание падение производства электроэнергии в 2009 г., можно утверждать, что ЧЧИМ в Российской Федерации по состоянию на 2011г. не достигло довоенного уровня в РСФСР.

 

Рис. 4

 

         Проведем более подробный сравнительный анализ динамики ЧЧИМ в СССР, России и других странах на основе данных [2]. Если до 1990 г. СССР занимал лидирующие позиции по данному показателю, иногда уступая только ЮАР, то в настоящее время Россия, утратив их, отстает от стран с наиболее высоким ЧЧИМ, таких, как Южная Корея, Индонезия, Ямайка, технологическое развитие которых и значение ЧЧИМ были значительно ниже, чем в СССР (рис. 2).

         Сегодня ЧЧИМ Российской Федерации находится на одном уровне с этим показателем в Бразилии, Индии и Китае (рис. 3), в то время как страны, находившиеся в 1980 г. на сопоставимом с СССР уровне (ЮАР и Канада), значительно опережают нас. Из рис. 4 видно, что энергетика Канады с уровня 4500 ч/год в  1980 г.  (который  в  СССР был достигнут на 30 лет ранее - в 1950 г. - и уверенно преодолен в начале 70-х гг. - см. рис.1) перешла на 5000 ч/год (линия тренда на рис. 4), а ЮАР - на 5500 ч/год. По-видимому, это - одна из причин самой низкой стоимости электроэнергии в этих странах. По той же причине более чем в 1,5 раза ниже цена на электроэнергию в Южной Корее по сравнению с Японией и Сингапуром (см. рис. 5, где показана стоимость электроэнергии (в центах) для промышленных потребителей в 2010 г. [5]).

 

Рис. 5

 

         Так как экономический кризис, начавшийся в 2008 г., существенно снизил потребность в электроэнергии в результате спада мировой экономики, приведем данные о ЧЧИМ в некоторых странах по состоянию на докризисный 2008 г. (см. табл. 2). При сопоставлении этих данных и рис. 5 видно, что в странах с низким ЧЧИМ (например, в Италии и Японии) электроэнергия дороже, чем в тех, где оно выше. В этой связи для Российской Федерации повышение эффективности использования установленной мощности становится первоочередной задачей, так как стоимость электроэнергии у нас в настоящее время превышает ее уровень в ряде развитых промышленных стран, что является одной из причин низкой конкурентоспособности отечественной продукции [6].

 

                                                                                                                                                                                   Таблица 2

Страна

ЧЧИМ

Страна

ЧЧИМ

Страна

ЧЧИМ

Ямайка

6302

Турция

4516

Кипр

4208

Исландия

6271

Мадагаскар

4512

Среднемировое значение ЧЧИМ

4131

Тайвань

5440

Новая Зеландия

4509

Беларусь

4106

ЮАР

5407

Польша

4471

США

4078

Египет

5290

Кувейт

4445

Нидерланды

4074

Южная Корея

5236

Пакистан

4438

Казахстан

4050

Венесуэла

5109

Индия

4429

Китай

4041

Индонезия

5078

Финляндия

4424

Иран

3808

Канада

4953

Россия

4390

Аргентина

3727

Сирия

4917

ОАЭ

4389

Япония

3619

Саудовская Аравия

4891

Венгрия

4381

Украина

3350

Ирак

4803

Бразилия

4375

Куба

3149

Бельгия

4680

Австралия

4364

Испания

3138

Алжир

4653

Болгария

4320

Италия

2991

Франция

4599

Мексика

4290

Дания

2746

Чили

4586

Швеция

4274

Португалия

2729

Израиль

4537

Германия

4270

Армения

1856

Норвегия

4536

Великобритания

4227

Грузия

1827

 

         Анализ развития энергетики различных государств свидетельствует, что ЧЧИМ, равное 6000 ч/год и более, - вполне технологически достижимый параметр в настоящее время. Например, на Ямайке, начиная с 2001 г., ЧЧИМ уверенно держалось на уровне 5900 ч/год, а в 2007 - 2008 гг. превысило 6300 ч/год. Это дает основание считать, что существуют предпосылки для увеличения у нас в долгосрочной перспективе (например, к 2030 г.) ЧЧИМ до 6000 ч/год и более путем реализации новых технических решений по выравниванию графика нагрузки.

         Можно утверждать, что существует технологическая возможность обеспечить в энергетике европейской части Российской Федерации уровень ЧЧИМ 5500 - 5700 ч/год. Данные табл. 1 свидетельствуют, что еще в 1979 г. эти значения были достигнуты в региональных энергосистемах СССР (Юга и Казахстана), а в Уральской энергосистеме вплотную приблизились к 6000 ч/год.

         Указанное выше позволяет сделать вывод о целесообразности смещения приоритетов в развитии энергетики Российской Федерации. Потребуется провести сравнительную оценку капитальных   вложений,   необходимых   для строительства новых энергетических мощностей, предусмотренных Энергетической стратегией развития энергетики России до 2030 г., и для изменения энергетической политики, направленной на повышение эффективности использования существующих мощностей. При реализации второго варианта нужен комплексный подход, базирующийся на формировании энергоэффективной среды, основанной на взаимодействии потребителей с производителями электроэнергии.

 

Список литературы

1. Народное хозяйство СССР за 70 лет: Юбилейный стат. ежегодник / Госкомстат СССР. - М.: Финансы и статистика, 1987.

2. http: //tonto.eia.doe.gov

3. Мелентьев Л. А. Оптимизация развития и управления больших систем энергетики. - М.: Высшая школа, 1982.

4. Лапицкий В. И. Организация и планирование энергетики. 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1975.

5. Australian Activities in Clean Hydrogen from Coal & Natural Gas. CSIRO Energy Transformed Flagship Program. 2010 (http: //www.csiro.au).

6. Грачев И. Д., Некрасов С. А. О тройной институциональной ловушке экономического развития Российской Федерации со стороны электроэнергетики и вступлении России в ВТО. - Микроэкономика, 2010, №6.