Стратегия инновационного развития отрасли электроэнергетики

Современное состояние электроэнергетики России характеризуется значительным технологическим отставанием от достигнутых в мире результатов, существенно снижающим технический уровень и эффективность отрасли.

Главной целью развития электроэнергетики на временном интервале до 2030 года является ликвидация этого отставания, что потребует проведения интенсивной системной работы государства и бизнеса при реализации на инновационной и инвестиционной основе Энергетической стратегии и Генеральной схемы.

Основными задачами инновационного развития в прогнозируемый период являются:

- формирование и разработка технологических платформ, создание в сжатые сроки новейших технологий и оборудования, обеспечение условий для долгосрочного инновационного развития и модернизации электроэнергетики и вывод отрасли к концу периода на передовой мировой уровень;

- cущественное повышение технического уровня электроэнергетики, совершенствование структуры производства, транспорта и распределения

электрической и тепловой энергии, улучшение показателей энергоэффективности в генерации, электрических и тепловых сетях;

- максимальное снижение экологического воздействия электроэнергетики на окружающую среду и климат планеты, развитие и широкое вовлечение в производство возобновляемых источников энергии, утилизация отходов

производства и потребления электроэнергии и тепла;

- cоздание и широкое применение интеллектуальных (Smart) систем в генерации, электрических сетях, диспетчерско-технологическом управлении и теплоснабжении. Повышение на этой основе надёжности и эффективности

энергоснабжения потребителей;

- cоздание условий для развития отечественного энергомашиностроения и электроаппаратостроения с целью сокращения импорта и полного обеспечения потребности электроэнергетики в новом оборудовании и технологиях.

Государственная техническая политика в электроэнергетике формируется Минэнерго России, Минобрнауки России, Федеральным агентством по науке и инновациям, другими министерствами и ведомствами, Российской академией наук, инфраструктурными акционерными компаниями с высокой долей государственной собственности – ОАО «СО ЕЭС», ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «РусГидро». Частные генерирующие, электросетевые и сбытовые компании осуществляют техническую политику в рамках своих границ.

Государство осуществляет в прогнозируемый период программно-целевое планирование, нормативно-правовое, нормативно-техническое, организационное и финансовое обеспечение разработки и создания новых технологий в электроэнергетике.

Ключевым моментом в достижении поставленной выше цели и решении

перечисленных задач является эффективная совместная работа государства и

бизнеса по технологическому обеспечению отрасли на основе государственно-частного партнёрства в стартовый период 2011-2015 годов, готовность отечественных или лицензионных технологий на стадии демонстрационных проектов, их унификация и типизация.

Временной интервал, в рамках которого должна быть обеспечена готовность подавляющего большинства новых технологий для широкого

внедрения, не должен выходить за рамки 2015 года и лишь для особо сложных перспективных технологий, требующих длительных исследований и создания новых материалов, может быть установлен индивидуальный более поздний срок.

 Поручениями Президента Российской Федерации от 29 марта 2010 года №Пр-839 поставлены конкретные задачи по освоению новых технологий в

электроэнергетике. Они, в частности, касаются стимулирования производства парогазовых установок и угольных энергоблоков со сверхкритическими параметрами пара; сроков обязательного перехода на парогазовый цикл в соответствующих секторах энергогенерации; максимального использования потенциала когенерации и модернизации систем централизованного теплоснабжения муниципальных образований.

Обязательный перевод на парогазовый цикл действующих КЭС и ТЭЦ

России является важной и сложной технологической задачей, выполнение которой 100 потребует мобилизации значительных объёмов финансовых и материальных ресурсов, развития отечественного энергомашиностроения, усиления проектных институтов, научного сопровождения, нормативно-правового и организационного обеспечения, участия электросетевых и топливных инфраструктурных организаций.

Эта стратегическая задача должна быть решена в течение предстоящих

двух десятилетий – до 2030 года. Поскольку переход на парогазовый цикл, как правило, будет сопровождаться увеличением мощности действующих

электростанций, переводимых на ПГУ, и производства на них высокоэффективной электроэнергии, потребуется проведение дополнительных балансовых проработок, учитывающих постанционные эффекты на интервалах 2011-2030 годов.

При этом должна повыситься степень сбалансированности по мощности

регионов за счёт первоочередного перевода на ПГУ действующих ТЭЦ.

Одновременно необходимо учитывать изменение (уменьшение) в

балансах тепловой мощности доли теплофикационных отборов турбин в составе ПГУ-ТЭЦ, величина которого должна быть нормативно обоснована (показатель альфа-ТЭЦ), а дефицит скомпенсирован эффективными источниками тепла, например, тепловыми насосами и пиковыми котельными.

Важной задачей в области научно-технической политики должно стать

достижение целевых показателей технического уровня электроэнергетики, определенных проектом Энергетической стратегии, важнейшие из которых

приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4

  Показатели технического уровня электроэнергетики

№ п/п	Наименование показателей	1 этап (2010-2015 гг.)	2 этап (2016-2020 гг.)	3 этап (2021-2030 гг.)
1	Эффективность топливо-использования, наилучший термический КПД, %: - ТЭС на газе (ПГУ); -ТЭС на твердом топливе; -АЭС;	57 44 32	60 50 34	68 60 36
2	Средний эксплуатационный удельный расход топлива на отпуск электроэнергии от ТЭС: -г у.т./кВтч, (% к уровню 2005 г.);	До 315 (94%)	До 300 (90%)	До 270 (81%)
3	Потери в электрических сетях, % от отпуска электроэнергии в сеть;	До 12	До 10	До 8

 

Для реализации приведенных в таблице 1.4 перспективных показателей

технического уровня необходимо в предстоящие годы выполнить крупномасштабные работы по освоению новых технологий во всех секторах

электроэнергетики и обеспечить их широкое промышленное внедрение при новом строительстве и техническом перевооружении энергообъектов.

В предстоящие годы должны быть освоены на стадии демонстрационных проектов и подготовлены к внедрению на последующих этапах следующие технологии, которые необходимо учитывать при

подготовке предложений по вводам генерирующих мощностей:

в теплоэнергетике:

- отечественные ГТУ в широком диапазоне мощности (65—350 МВт), одновальные и многовальные парогазовые установки на их основе с термическим КПД до 60%;

- экологически чистые угольные технологии на основе газификации (КПД до 50%), циркулирующего кипящего слоя и пылевидного сжигания твёрдого топлива в энергоустановках на суперсверхкритические параметры пара с термическим КПД 45, 0%;

- высокоэффективные гибридные ПГУ на природном газе (КПД 70%) и ПГУ с внутрицикловой газификацией угля (КПД 60%) с блоками предвключённых

батарей топливных элементов и ТЭС на их основе и близкими к нулевым выбросами вредных веществ, включая двуокись углерода (в период до 2020 г.);

в теплоснабжении:

- модульные одновальные ПГУ-ТЭЦ мощностью 40—100—170 МВт и удельной выработкой на тепловом потреблении 1200—1500 кВтч/Гкал для

технического перевооружения действующих, строительства новых теплоэлектроцентралей и последовательного сокращения котельных в крупных городах и муниципальных образованиях;

- тепловые насосы и типовые технические решения по использованию возобновляемых источников низкопотенциального тепла с коэффициентом преобразования 4—6 в системах теплоснабжения, а также для холодоснабжения (тригенерация) в крупных городах и муниципальных образованиях; 102

- телекоммуникационные IT-системы централизованного технологического управления системами теплоснабжения и другие;

в гидроэнергетике:

- экологически чистое силовое оборудования для гидроагрегатов крупных

высоконапорных ГЭС единичной мощностью 1000 МВт, обратимые гидроагрегаты ГАЭС с переменной скоростью вращения единичной мощностью 250—350 МВт, гидроагрегаты для приливных электростанций (ПЭС) и средства их сооружения с помощью наплавных блоков;

- многофункциональные комплексные АСУ ТП и централизованные системы контроля безопасности напорных сооружений ГЭС и каскадов ГЭС, обеспечивающих их работу без постоянного присутствия эксплуатационного

персонала;

- экологически чистое силовое гидроэнергетическое оборудование, системы регулирования и автоматического управления для модернизации и реконструкции действующих ГЭС;

в электрических сетях:

- интеллектуальные, в том числе самовосстанавливающиеся, с использованием цифровых систем противоаварийного управления, системообразующие и распределительные сети постоянного и оснащённые

устройствами FACTS сети переменного тока;

- сети большой пропускной способности на базе ВТСП кабелей, трансформаторов, синхронных компенсаторов, ограничителей тока, СПИНЭ

до 2020 г.;

в оперативно-диспетчерском управлении:

- управляющий комплекс оперативно-диспетчерского управления

и оперативного планирования в режиме реального времени, включая подсистемы технологической автоматики;

- иерархическая система противоаварийного управления с использованием надёжных магистральных каналов связи между уровнями диспетчерского управления и глубокая координации управляющих воздействий, охватывающих все уровни ЕЭС, и другие;

в области возобновляемых источников энергии:

- полностью автоматизированные автономные и работающие параллельно

 с системой малые и микроГЭС, геотермальные электростанции (ГЕОЭС) на основе бинарного цикла; мощные ветроэлектрические установки (ВЭУ), в том числе в составе ветродизельных электростанций, технологии и оборудование для использования энергии биомассы и другие.

Важнейшая роль в реализации масштабных задач по созданию и промышленному освоению производства новых технологий отводится отечественным предприятиям энергомашиностроения, электроаппаратостроения и приборостроения, которые в сжатые сроки должны обновить и расширить собственную производственно-технологическую базу и обеспечить необходимый кадровый потенциал. Потенциальные возможности отечественной промышленности также необходимо учитывать при разработке планов инвестиционных планов генерирующих и электросетевых компаний.

В электротехнической промышленности в предстоящие годы должно быть освоено производство:

- синхронных турбогенераторов с воздушным и водяным охлаждением большой мощности для ТЭС и АЭС, расширение шкалы мощностей асинхронизированных турбогенераторов для ТЭС, гидрогенератор двигателей для ГАЭС и компенсаторов для электрических сетей, генераторов небольшой мощности 1000—5000 кВт для ВЭУ, ПЭС и других электростанций на возобновляемых источниках энергии;

- нового поколения электрооборудования на базе ВТСП: генераторов, трансформаторов, мощных электродвигателей и компенсаторов, кабельных линий большой пропускной способности, сверхпроводниковых индукционных НТСП накопителей энергии для электрических сетей и гарантированно надёжного энергоснабжения ответственных потребителей;

- нового поколения комплектных распределительных устройств на базе полупроводниковых выключателей с управляемой коммутацией, ВТСП-ограничителей тока с использованием новых диэлектрических материалов

для изоляции и дугогашения;

- гаммы проводов повышенной пропускной способности и рабочей температурой, низкими коэффициентами линейного расширения и встроенными ВОЛС для ВЛ системообразующих и распределительных электрических сетей,

- силовых полупроводниковых приборов (СПП) на основе нанотехнологий на токи 6—7 кА и напряжения 10—12 кВ, переход на SiC-технологии производства СПП всех назначений.

Для разработки или лицензионного освоения и последующего внедрения

новых энергетических технологий потребуются значительные объёмы финансирования для решения поставленных задач. Основной схемой должно стать частно-государственное партнёрство с мобилизацией всех источников финансирования: федерального и региональных бюджетов, прибыли генерирующих и электросетевых компаний, включения затрат в тарифы на электро- и теплоэнергию, привлечения банковских кредитов, участия в пулах иных не энергетических организаций.

Для ускорения ликвидации существующего технологического отставания должны быть использованы все возможности международного сотрудничества от приобретения лицензий и организации производства нового оборудования на территории России до полномасштабного участия российских организаций в наиболее важных международных и национальных проектах других стран.

Принципиально важным является добиться коренного перелома в области проектной деятельности. Это касается восстановления и развития системы типового проектирования в генерации и электрических сетях, организационно-финансового обеспечения работ; применения в проектах новейших технологий, минимизации, модульных поставок и унификации совместно с заводами–изготовителями типоразмерного ряда оборудования и проектов на его основе.

Необходимо реализовать опережающее задельное проектирование новых и действующих энергообъектов, подлежащих модернизации, техническому перевооружению и реконструкции; проектное обоснование программы поставок основного и вспомогательного отечественного и зарубежного оборудования на период до 2020 года; обоснование прогрессивной динамики показателей энергоэффективности электроэнергетики с учётом индикаторов Энергетической стратегии России до 2030 года и другие задачи.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: