1

О роли гидроэнергетики в надежности работы Единой энергетической системы и

бесперебойном обеспечении потребителей электроэнергией

13 июля 2010 года

Полномочный представитель Председателя Правления по взаимоотношениям с бизнес-сообществом

В.А.Зубакин

2

План развития электроэнергетики СССР, подготовленный под руководством П.С. Непорожнего:«В течение ближайших 20 лет предстояло построить 180 мощных ГЭС, около двухсот районных тепловых электростанций мощностью до трех миллионов киловатт каждая, а также двести шестьдесят теплоэлектроцентралей. В Восточной Сибири к 1980 г., помимо Братской и Красноярской ГЭС, намечалось построить Саянскую, Усть-Илимскую, Богучанскую, Енисейскую, Осиновскую и Нижнее-Тунгусскую гидроэлектростанции». (П.С. Непорожний. Энергетика страны глазами министра. Дневники 1935 – 1985гг. стр. 98)

Планы развития энергетического потенциала России в ХХ веке

Планом ГОЭЛРО предусмотрено строительство 30 крупных электростанций общей мощностью 1,7 млн. кВт, в том числе ГЭС общей мощностью 640 тыс. кВт.План был перевыполнен, а ДнепроГЭС мощностью 650 тыс. кВт стала крупнейшей ГЭС в Европе в 1932г.

В 1970г., в год 50-ти-летия Плана ГОЭЛРО, П.С. Непорожний в своих «Дневниках» отмечает: «…продолжала формироваться ЕЭС СССР путем объединения энергетики на напряжении 500 – 750 кВ. Этому способствовало быстрое осуществление (к началу 1959г.) программы сооружения мощных ГЭС на Волге и Днепре, которые стали костяком создания ЕЭС Европейской части СССР…» (Дневники, стр. 347)

3

Стратегический замыселМинистра энергетики СССР

Основное направление – развитие больших энергосистем, объединяющих крупные экономичные тепловые электростанции (ГРЭС и АЭС) для покрытия базовой части графика нагрузки, и крупные маневренные мощности ГЭС для покрытия пиковой части.

Два «любимых» проекта – строительство среднеазиатских гидрокаскадов на р. Нарын и Вахш, и проект комплексного освоения водных ресурсов р. Енисей

П.С.Непорожний

4

П. С. Непорожний – вдохновитель и организатор программы строительства ГЭС в створах с напорами от 10 до 250 м в различных природных условиях.

По этой программе построены:– каскад Волжских ГЭС — Куйбышевская, Волгоградская, Саратовская, Нижнекамская, Чебоксарская;

– крупнейшие сибирские ГЭС — Братская, Красноярская, Саяно-Шушенская, Усть-Илимская;

– в республиках Средней Азии — Нурекская, Токтогульская и другие.

Ключевые моменты истории Единой энергетической системы

Решающую роль в создании Единой энергосистемы европейской части страны сыграло сооружение ГЭС Волжско-Камского каскада и дальних электропередач 400 – 500 кВ.1956 г. Вводом в работу первой цепи электропередачи 400 кВ Куйбышев – Москва. Объединены энергосистемы различных зон и положено начало формирования ЕЭС Европейской части СССР. 1961 г. В энергосистему включен первый агрегат Братской ГЭС, впервые в Сибири поставлена под напряжение сверхмощная линия электропередачи ВЛ-500 кВ Братск—Иркутск протяженностью 580 км.1962 г. Иркутская энергосистема включена в общую сеть Объединенной энергетической системы Сибири. Сооружение ангарских ГЭС и создание системообразующих электрических сетей 500кВ обеспечило формирование Иркутской энергосистемы и ОЭС Сибири.

Эффект от создания ЕЭС (1962-1985 гг., в ценах 1984 г.): Общий экономический – свыше 2 млрд руб. В т.ч. уменьшение ежегодных эксплуатационных расходов – около 1 млрд руб. Выигрыш в снижении суммарной установленной мощности электростанций ЕЭС –

около 15 млн кВт.

5

Функциональная многогранность гидроэнергетических комплексов

Значение для энергосистемы России

производство электроэнергии

энергетическаяинфраструктура

Инфраструктурная роль

до 20% электроэнергии в России вырабатывается на объектах гидроэнергетики (по факту 2009 г. – 17,9%)

• обеспечение устойчивой параллельной работы ОЭС (95% вторичного резерва регулировочной мощности ЕЭС)

• обеспечение стабильного уровня напряжения в энергосистеме• регулирование частоты и мощности в энергосистеме

энергоснабжающаяинфраструктура

водохозяйственнаяинфраструктура

транспортнаяинфраструктура

безопасность

региональное развитие

субсидии потребителям (по опыту предыдущих лет - в размере около 16,6 млрд рублей)

• хозяйственно-питьевое и промышленное водоснабжение• орошение и обводнение

85% грузооборота речного транспорта РФ

защита от паводков

ГЭС становятся точками экономического и социального развития

6

Роли гидроэнергетики

Предоставление системных услуг: резервирования энергии и мощности, поддержания частоты и напряжения в ЕЭС России.

Выработка электроэнергии на ГЭС:

- ежегодная экономия 50 млн тонн условного топлива. Потенциал – 250 млн. тонн;

- снижение выбросов СО2 в атмосферу до 60 млн тонн в год.

Снижение зависимости стоимости электроэнергии от изменения стоимости органического топлива.

Обеспечение энергетической безопасности России

Обеспечение надежности работы ЕЭС России

Системные показатели надежности электроэнергетических систем:

баланс активной мощности;

баланс реактивной мощности;

критерии статической устойчивости;

критерии динамической устойчивости;

энергетический индекс надежности;

число выходов напряжения в контрольных пунктах энергосистемы за допустимые пределы.

Участие ГЭС в предоставлении вторичного резерва регулировочной мощности – основной ресурс Системного оператора по поддержанию баланса мощности и регулированию

частоты в ЕЭС

7

Развитие ЕЭС

Развитие гидрогенерации

Восток и Сибирь: 80% гидроэнергетического потенциала России

Обеспечение надежности энергоснабжения потребителей в условиях ОРЭ

«Зеленый» экспорт

Основные принципы долгосрочного обеспечения надежности

Неотделимость гидроэнергетики от ЕЭС России, их совместное развитие

Готовность гидрогенерации обеспечить надежность ЕЭС при любом сценарии развития генерирующего парка отрасли

Целевое использование т.н. «сверхприбыли» ГЭС, прежде всего на поддержание оптимального текущего уровня надежности

Экономически оправданное расширение использования гидроэнергетического потенциала страны

Стремление обеспечить максимально возможный рост использования потенциала возобновляемой энергии

8

Воплощение идей П.С.Непорожнего: развитие энергетики Сибири и Дальнего Востока

Нижне-Курейская ГЭСЮжно-Якутский ГЭК

Богучанская ГЭС

Мотыгинская ГЭС

Проектируемая ГЭС

Строящаяся ГЭС

Нижне-Бурейская ГЭС

На сегодняшний момент освоено:• Около 20% гидропотенциала рек Сибири• Около 3% гидропотенциала рек Дальнего Востока

9

Воплощение идей П.С.Непорожнего: формирование сбалансированного портфеля

генераций

Курская ГАЭС

Центральная ГАЭС

Загорская ГАЭС-2

Ленинградская ГАЭС

Проектируемая ГАЭС

Строящаяся ГАЭС

Зарубежный опыт работы энергосистем с преобладанием ТЭС и АЭС показывает, что для их оптимальной работы необходимо иметь ГАЭС с суммарной мощностью 10—12 % от мощности всех электростанций, входящих в состав энергосистемы

10

Уроки аварии на Саяно-Шушенской ГЭСим. П.С.Непорожнего

В ходе проведения расследования причин аварии выявились недостатки в разработке и реализации нормативно-правовой базы, требующие обеспечения:

Повышения качества проектных и изыскательских работ. Возвращения к практике лицензирования в электроэнергетике Разработки и реализации государственной кадровой политики в гидроэнергетике Совершенствования структуры взаимодействия федеральных органов

исполнительной власти. Совершенствования разработки автоматизированных систем управления. Поддержки восстановления объема генерирующих мощностей в Восточной

Сибири. Возможностей регулирования функционирования электроэнергетической

системы совместно с электроэнергетическими системами стран ближнего зарубежья.

Это ставит дополнительные задачи по осуществлению государственной политики, корректировки приоритетов законодательного регулирования

отрасли

11

Разработка комплексного проекта восстановления СШГЭС, включая рабочую документацию –30.12.2010;

Разработка конструкторской документации на 10 новых ГА – 30.08.2010; Демонтаж повреждённого оборудования (в соответствии с графиком):

• демонтаж ГА1 (частичный) – 15.06.10;• демонтаж ГА2 – 30.03.10;• демонтаж ГА7 – 15.11.10;• демонтаж ГА8 (частичный) – 20.11.10;• демонтаж ГА9 (частичный) – 30.12.10;• демонтаж ГА10 (частичный) – 30.12.10.

Восстановление и пуск под промышленную нагрузку ГА 4,3 (с соответствии с утвержденным директивным графиком по восстановлению СШГЭС):

• холостой ход турбины ГА4 – 25.06.10;• включение в сеть ГА4 – 31.07.10;• холостой ход турбины ГА3 – 22.12.10;• включение в сеть ГА3 – 29.12.10;

Восстановление строительных конструкций здания ГЭС, в том числе перекрытие машинного зала на отметке 327 в районе ГА7-ГА9 – 30.12.2010;

Демонтаж повреждённого электротехнического оборудования; начало работ по замене оборудования собственных нужд 0,4 и 6 кВ;

Обследование водобойного колодца – 05.05.2010; Разработка временных правил использования водных ресурсов водохранилища Саяно-Шушенского

гидроэнергокомплекса на р.Енисей в составе пускового комплекса ГА3,4 – 30.03.2010; Государственная экспертиза проекта восстановления и реконструкции СШГЭС – 30.12.2010.

График восстановления Саяно-Шушенской ГЭС им. П.С.Непорожнего в 2010 году

12

Полное восстановление и реконструкция строительных конструкций СШГЭС, включая все отделочные работы – 30.12.2013;

Устройство перегрузочного узла в нижнем бьефе Майнской ГЭС – 30.07.2011; Усиление инженерных сооружений автодороги Саяногорск – СШГЭС – 30.06.2011; Монтаж и пуск в эксплуатацию 6-ти новых ГА-1,2,7,8,9,10:

• ГА1 – 30.12.11;• ГА2 – 30.03.12;• ГА7 – 30.06.12;• ГА8 – 30.12.12;• ГА9 – 30.03.13;• ГА10 – 30.06.13;

Замена временно-эксплуатируемых гидроагрегатов ГА3,4,5,6 на новые:• ГА6 – 30.12.13;• ГА5 – 01.04.14;• ГА4 – 01.07.14;• ГА3 – 01.10.14;

Восстановление и реконструкция электротехнического оборудования (включая реконструкцию ОРУ-500кВ) – 01.10.2014

Восстановление и реконструкция вспомогательного оборудования станции – 01.10.2014 Восстановление водобойного колодца по результатам обследования – 30.10.2012 Сдача объекта – 30.12.2014.

План работ по восстановлению Саяно-Шушенской ГЭС им. П.С.Непорожнего

на 2011-2014 гг.

13Пусковой комплекс по состоянию на 1.06.2010 г. выполнен в полном объеме

14

Инновационность проекта Все технические решения, применяемые при восстановлении Саяно-

Шушенской ГЭС, будут учитывать требования Органов надзора в части безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений и оборудования:

• гидроагрегаты будут оснащены стационарными системами виброконтроля;

• алгоритмы работы систем управления гидроагрегатов будут ориентированы на незамедлительный останов оборудования при отклонении от номинальных параметров;

• здание ГЭС будет оборудовано системами мониторинга состояния;

Реконструктивные мероприятия в здании ГЭС обеспечат вынос систем управления гидроагрегатов из зоны затопления, а также разделение помещений электропристройки и машинного зала.

Новые технические решения в части проектирования гидроагрегатов позволят увеличить межремонтный период оборудования с 5 до 7 лет.