Актуальные аспекты развития городских электросетей
 
Энергетика

Актуальные аспекты развития городских электросетей

Одновременно с ростом городов и плотностей электрических нагрузок росли проблемы развития электроснабжения мегаполисов, обусловленные быстрым темпом увеличения нагрузок, сложившейся застройкой городов и резким повышением категорийности большинства потребителей.

Основные проблемы развития городских сетей в мегаполисах развитых стран удалось преодолеть за счёт разработки комплексных программ электроснабжения, опирающихся на долгосрочные планы развития, с переходом к современным техническим решениям и широкому использованию компактного малообслуживаемого оборудования. Всё это потребовало больших инвестиций в модернизацию городских сетей.

Аналогичные проблемы были в конце ХХ века и у отечественной энергетики. Это был период «распаковки» РАО ЕЭС и поиска оптимальных путей развития российской электроэнергетики. К сожалению, и в тот период, и сегодня не создан центр по координации развития городских сетей, являющихся, по сути, базисным элементом в длинной цепочке по обеспечению электроснабжения конечных потребителей. С конца 90-х годов, т.е. с момента ликвидации Министерства жилищно-коммунального хозяйства СССР, единая техническая политика и скоординированное развитие муниципальных сетей в России прекратились.

За прошедшие годы часть муниципальных сетей перешла в ведение органов местной власти. В крупных городах, имевших сложившиеся структуры в составе местных АО-энерго, образовались филиалы сетевых районов, входящих в Холдинг МРСК. Строительство и реконструкция распределительных сетей в последние годы велись по остаточному принципу. Не было согласованности в сроках ввода новых мощностей и строительства сетей для выдачи мощности. Использовались хоть и современные, но зачастую не согласованные технические решения, иногда взаимоисключающие. Отсутствовала нормативная база в области технических и схемных решений при развитии сетей среднего напряжения. Технические спецификации и экспертные заключения о новых образцах электротехнического оборудования выдавались сетевым компаниям производителями или их представительствами, что привело к отсутствию независимой экспертной работы в области контроля соответствия технических параметров и совместимости технических решений различных производителей.

Сегодня накопилось большое количество проблем, связанных с развитием муниципальных электросетей, которые требуют широкого обсуждения, поэтому в этом номере журнала мы открываем новую постоянную рубрику — «Электроснабжение мегаполисов» — и приглашаем наших читателей принять участие в её работе. В рубрике будут освещаться и дискутироваться следующие актуальные вопросы:
• необходимость создания и алгоритм функционирования центра по осуществлению государственного контроля за развитием муниципальных сетей среднего и низкого напряжения;
• организация институтов по координации развития городских сетей, в том числе на основе принципов саморегулирования;
• разработка законодательной базы в области развития городских электрических сетей и её внедрение на федеральном уровне. Устранение противоречий в действующем законодательстве;
• разработка концепции построения электрических сетей крупных городов с учётом смены технологической платформы в электроэнергетике. Формирование технической политики электросетевых предприятий на территории мегаполисов;
• опыт эксплуатации городских сетей в современных условиях. Вопросы взаимодействия электросетевых компаний с муниципальными органами власти при эксплуатации городских сетей.

Первыми в этой рубрике выступают Александр МАСЛОВ — президент Ассоциации энергоснабжения городов России — «Прогресс-электро», технический директор ОАО «ОЭК», член редакционного совета журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» и Степан ТОДИРКА, главный инженер Московской кабельной сети — филиала ОАО «МОЭСК».


Александр МАСЛОВ:
«Нужен анализ взаимоотношений «потребитель — сбытовая компания—сетевая компания»

Поднятые редакцией журнала  проблемы являются  весьма актуальными и требуют всестороннего обсуждения  специалистами различного  уровня. Данная информационная  площадка может стать эффективным  инструментом для дискуссий и поиска ответов на обозначенные вопросы. Обсуждение ряда проблемных вопросов требует комплексного  подхода к их решению. Например, на фоне принятых направлений и утверждённых норм Федерального  закона №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической  эффективности…» представляется целесообразным рассмотреть и проанализировать сложившиеся взаимоотношения «треугольника»: потребитель — сбытовая компания — сетевая компания.

НОРМАТИВНАЯ БАЗА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТОРОН


Действующее законодательство предусматривает следующие принципы взаимодействия субъектов розничного рынка электроэнергии:
• сетевая организация осуществляет коммерческий учёт — п. 12 Правил функционирования розничных рынков (далее — ПРР);
• данные учёта должны предоставляться  сетью согласованными с потребителем (п. 121 ПРР);
• точками поставки являются точки присоединения потребителей — квартиры (п. 5 ФЗ 861 «О недискриминационном доступе…»);
• учёт принадлежит потребителю и им обслуживается (п. 71 ПРР);
• электроэнергию должна приобретать Управляющая компания (УК) на границе балансовой принадлежности (Жилищное законодательство, п. 89 ПРР);
• УК должны установить общедомовой учёт (№ 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…»).

КАК ЭТО РАБОТАЕТ СЕЙЧАС

Сложившаяся к настоящему времени  практика предусматривает определение объёма полезного отпуска  бытовым потребителям (многоквартирные  дома) при отсутствии общедомовых приборов учёта по косвенным данным, основанным на полученной выручке гарантирующего  поставщика. При этом потери электрической энергии во внутридомовых  сетях, коммерческие потери перекладываются на сетевую организацию.

По различным оценкам объём коммерческих потерь в распределительных сетях города Москвы составляет 5—10%.

Сейчас эти потери оплачивают добросовестные потребители, что недопустимо, ни в коей мере не отвечает  принципам энергоэффективности экономики и не способствует решению задач энергосбережения.

Стимул для сетевых компаний по снижению технологических потерь в сетях путём внедрения энергоэффективных решений также утрачивается — зачем вкладывать деньги, добиваясь снижения потерь на 1—2—3%, если всё равно этот эффект малозначителен в общем уровне потерь.

ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ


Сбытовая компания не имеет доминирующей  заинтересованности в максимизации объёмов полезного отпуска потребителям — если что-то недоучтено, то за это заплатит сетевая организация.

Действующих на постоянной основе  взаимоотношений сети и потребителя  законодательством не предусмотрено,  потребителя представляет  сбыт. Максимум, что возможно — проверка учёта раз в полгода, при этом легитимный инструментарий для воздействия на потребителя не определён (простейший вопрос — как сети заставить потребителя поверить счётчик?).

Реализация положений Жилищного законодательства о приобретении всего объёма электроэнергии исполнителем  коммунальных услуг, даже с учётом понудительных мер №261- ФЗ «Об энергосбережении и о повышении  энергетической эффективности…»  по установке общедомовых приборов учёта, безусловно, снизит остроту проблем — в основном за счёт снижения количества потребителей, — однако системные вопросы остаются нерешёнными.

ЧТО ДЕЛАТЬ

В этих условиях целесообразным представляется создание законодательных  условий для полноценного  исполнения сетевой организацией  функционала, предусмотренного п. 12 ПРР: «12. В целях обеспечения надлежащего исполнения принятых субъектами розничных рынков обязательств  сетевые организации осуществляют коммерческий учёт электрической  энергии и контролируют его осуществление иными субъектами розничных рынков».

Требуется законодательное закрепление следующих принципов:
• учёт должен принадлежать сетевой организации;
• учёт должен создаваться по единым правилам (правила коммерческого учёта РРЭ, декларированные ПРР, до сих пор не сформулированы  и не приняты) с учётом необходимости автоматизации сбора данных;
• должно быть предусмотрено обременение  для владельцев энергопринимающих установок по необходимости размещения средств учёта сетевой организации и обеспечения  возможности их обслуживания;
• информация о полезном отпуске должна собираться сетевой компанией,  передаваться в сбыт и акцептоваться потребителем посредством  оплаты счёта сбыта, сформированного на основании данных сетевой компании.

Возможной альтернативой может служить решение вопроса о создании  инфраструктурной организации — Оператора коммерческого учёта (ОКУ) РРЭ, — некоммерческой организации с прямым контролем за её деятельностью со стороны государственных органов.


Степан ТОДИРКА:
«У большого города свои требования»

О сегодняшнем дне и перспективах развития электроснабжения Москвы и других крупных мегаполисов рассказывает Степан ТОДИРКА, главный инженер Московской кабельной сети — филиала ОАО «МОЭСК».

— Степан Никифорович, Вы более 20 лет трудитесь в должности главного инженера самой большой в России кабельной сети. Многое ли изменилось за это время в электрораспределительной системе столицы?

— За двадцать лет в кабельных сетях поменялось всё. Появились новые технологии и оборудование, изменилась политика и идеология развития. Всё это оказало серьёзное влияние на характер и качество работы энергосистемы. Почти все кабельные сети Москвы спрятаны под землей, что имеет свои преимущества. Нашим сетям не страшны природные катаклизмы — снежные бури, ледяные дожди, ураганы и т.д. Несмотря на то, что кабели проложены в рискованном слое почвы, на глубине 60—80 см, а земля зимой в некоторых местах промерзает до метра, мы довольно успешно и в короткие сроки проводим ремонт. У нас минимальная сводка повреждений кабельных линий — всего 250 из 220 тысяч, проложенных по Москве. Это примерно 0,01%. Раньше доля повреждений составляла порядка пяти тысяч кабельных линий. Это много. Такой уровень повреждений, безусловно, сказывался на надёжности работы сети. Этой проблеме в МОЭСК уделяли огромное внимание и до меня. Мой предшественник, Лев Федорович Плетнёв, был уникальным человеком. Он проработал главным инженером два десятка лет и за это время сделал многое, в том числе провёл полную автоматизацию сетей. Но техника была на таком уровне, что повреждаемость сети оставалась недопустимо высокой — 28 повреждений на 100 км проложенных кабельных линий. Сегодня эта цифра втрое ниже.

— Как удалось добиться таких результатов?


— К тому времени, как я пришёл работать в МОЭСК, на международном электротехническом рынке появилась новая технология — технология термоусадки кабельных муфт, но она не была приспособлена для кабелей с бумажно-масляной изоляцией. Тогда мы с фирмой Райхем начали адаптировать технологию термоусадки к этим кабелям. Таким образом, практически были исключены повторные повреждения кабеля, которые донимали нас при использовании свинцовой технологии. Более того, каждая муфта при использовании термоусадки становится как бы «стопорной». Кабели с бумажно-пропитанной изоляцией и свинцовыми муфтами были больше подвержены повреждениям, потому что на состояние кабеля влияла любая трещина, появившаяся в свинце, и любой перепад — изоляция начинала «двигаться», осушая одни участки и нагнетая давление на другие. С появлением термоусадки кабельные линии начали секционироваться, благодаря чему пропиточная масса оставалась на короткой длине. Это привело к исчезновению осушенных участков и избыточного давления. Мы даже не сразу поняли, насколько эффективным может оказаться результат внедрения данной технологии. Однако мы создали перегородчатую гильзу, что позволило усилить эффект герметичности муфты. С внедрением технологии термоусадки существенно снизился процент повреждаемости кабельных линий. А когда появились кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, прочность наших линий повысилась ещё больше.

Считаю, что очень важную роль для развития новых кабельных технологий в России сыграло и так называемое падение «железного занавеса». У наших специалистов появилась возможность выезжать за границу, знакомиться с инновационными разработками, применяемыми в мире, сравнивать их со своими изобретениями. Я сам много бывал за рубежом, встречался со многими зарубежными коллегами, многое увидел своими глазами, оценил, сумел применить у нас. Между тем некоторые достаточно интересные технологии пока ещё ждут своей очереди. Например, в России практически не применяется технология холодной усадки. Эксплуатационники её поначалу как-то не приняли. Но к ней, считаю, необходимо присмотреться повнимательней, особенно в мегаполисах. Муфты холодной усадки очень неплохие по своим свойствам. И они могут быть достаточно востребованы в условиях России.

— Каковы особенности электроснабжения такого крупного города, как Москва? Чем в этом смысле мегаполисы отличаются от средних городов?

— Сегодня становится очень актуальным отдельное отношение к сетям, которые обеспечивают электроснабжение мегаполисов. Подходы в организации электроснабжения крупных городов принципиально отличаются от методов, применяемых в средних и малых городах, и уж тем более в сельской местности. В больших городах с многомиллионным населением существуют свои определённые требования. Простейший пример — это дома-высотки, где для того, чтобы поднять воду на верхние этажи, нужны насосы большой мощности. И в случае отключения электричества дома останутся без воды. А если это зима, то и без отопления. Поэтому главной нашей задачей является обеспечение высочайшей степени надёжности электроснабжения. Я считаю, что та схема, которая сегодня разработана для питания Москвы — двухлучевая кольцевая схема — оптимальна. Несмотря на её дороговизну, такая схема очень надёжна. И даже при такой схеме у нас разработан специальный регламент организации ремонтов кабельных сетей, где сначала идут аварийные ремонты, затем — срочные ремонты, и потом уже — плановые ремонты. И в случае повреждения одной цепи кабельной линии, питающей объекты жизнеобеспечения, линия автоматически попадает в категорию «аварийных».

Вторая проблема — это концентрация нагрузок. Рассмотрим данную проблему на примере делового центра «Москва-Сити». Потребность в электроэнергии бизнес-центра, построенного на небольшом участке земли, составляет 460 МВт. А это диктует жёсткие требования к схеме электроснабжения такого маленького куска мегаполиса. При такой концентрации нагрузки единственным приемлемым решением является строительство сетей напряжением не ниже 20 кВ. Потому что, если покрыть эту нагрузку сетями 10 кВ, весь деловой центр будет опутан ими как паутиной. К тому же оборудование класса напряжения 20 кВ имеет довольно небольшие габариты по сравнению даже с теми же «десятками».

Ещё одна проблема, которую нельзя не упомянуть в контексте темы электроснабжения мегаполисов, это необходимость применения другого режима заземления нейтрали. То есть вместо изолированной нейтрали должна применяться резистивно заземлённая нейтраль. Уже сделаны необходимые расчёты, которые показали, что наиболее эффективной и экономически целесообразной является именно резистивно заземлённая нейтраль с применением низкоомного резистора. Мы сейчас применяем резистор на 12 Ом. Заземление нейтрали позволяет автоматически отключать линию даже в случае повреждения одной фазы.

— Как Вы оцениваете систему Smart Grid? Что значит для Вас термин «умные сети»? И когда они появятся в Москве?

— «Умные сети» — вопрос важный. Но хочу заметить, что в нашем мегаполисе они уже умные. Московские кабельные сети оснащены элементами Smart Grid и в состоянии выполнять функции, свойственные интеллектуальной сети. Например, если на каком-то участке случается повреждение, то электроснабжение переходит на другой луч, а в это время ведутся работы по восстановлению повреждённой линии. Но, несмотря на это, нам есть ещё над чем работать. Например, пока не решён вопрос по наблюдаемости сети. Не все трансформаторные подстанции объединены связью. Телемеханика тоже пока есть не везде, а только в распределительных пунктах. Поэтому мы не можем видеть всю сеть сразу. Но постепенно все эти вопросы решаются. Надо понимать: чтобы сделать всю кабельную сеть «умной», необходимо иметь соответствующее оборудование, с помощью которого можно управлять сетью дистанционно. У нас же пока 60% оборудования приспособлено под управление вручную. Будем его менять поэтапно и постепенно. Потому что это дело не только скрупулёзное, но и очень дорогое.

— Какими Вам представляются распределительные сети будущего?


— Скажу, наверное, крамольную для профессионального сетевика мысль. Но считаю, идти надо по пути сокращения распредсетей. Пока крупные мегаполисы целесообразно переводить на сети напряжением 20 кВ, что приведёт к сокращению сетевого хозяйства. Но это лишь промежуточный этап. Думаю, что активнее нужно развивать автономные источники энергоснабжения зданий и сооружений. Ведь если посмотреть немного вперед, то мы увидим, что на самом деле у электросетей нет будущего. Со временем распределительные сети станут лишним звеном в системе электроснабжения. Это произойдет не так быстро, но обязательно появятся новые технологии и принципиально новые разработки, способные заменить большое многоступенчатое электросетевое хозяйство компактными и мощными источниками электроснабжения. Я, например, считаю, что особое внимание следует уделить созданию микроатомных электростанций, которые смогут выполнять те же функции, что сегодня выполняет целый комплекс предприятий. Не хотелось бы, чтобы недавняя трагедия на японской АЭС затормозила развитие атомной промышленности. Ведь она способна обеспечить потребителям наиболее надёжное и дешёвое энергоснабжение. Уход от распредсетей — это нормальное развитие, переход на более высокий технологический уровень. Только и всего.


Беседовала Екатерина Гусева

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно