Потребление электрической энергии и мощности в Московском регионе в последние голы существенно растет. Этот рост имеет стабильный характер и в среднем составляет 4 % по электрической энергии и 3 % по мощности в год (примерно 400—500 МВт в абсолютных величинах). В декабре 2002 г. максимум электрической мощности достиг величины 14 230 МВт, что на 4% выше предыдущего 2001 г., и почти на 7 % превышает абсолютный максимум 1989—90 годов. Московский регион не только достиг рубежа 1989-90 гг. по потреблению электрической энергии и мощности, но и превысил его. В 2003 г. максимум потребления мощности в сопоставимых условиях ожидается 14 600 МВт (рис. 1), а при температуре наружного воздуха —26°С и ниже — на уровне 15 300 МВт, что выше абсолютного максимума рубежа 1989—90 годов почти на 2 000 МВт или на 15 %.
Для сравнения — в ЕЭС России и по ОЭС Центра максимум нагрузок уровня 90-го года ожидается не ранее 2007—2008 годов.
Рис. 1 Максимум потребляемой мощности (МВт) по годам. Московский регион
При таком устойчивом росте максимальных величин потребления мощности, к 2015 году можно ожидать расчетный максимум на уровне не менее 21 800 МВт (рис. 5).
Принятый процент (не менее 3 %) роста потребления мощности подтверждает и динамика роста электропотребления Московского региона (рис. 2).
Рис. 2 Энергопотребление в Московском регионе (млн. кВт ч) по годам. Белые маркеры и пунктир - прогноз на 2003-2015 гг.
В 2002 г. рост потребления электрической энергии по сравнению с 2001 годом составил 3,9 %, а среднегодовой рост за последние 3 года находится на уровне 5,1 %, что тоже значительно опережает этот показатель по ЕЭС России и ОЭС Центра. Это еще раз подтверждает динамичное развитие Московского региона. Так, в будущем 2004 году, электропотребление в регионе ожидается на уровне 83 млрд. кВтч, что выше уровня 1990 года почти на 12 %.
Рис. 3 Почасовой баланс мощности (МВт) Московского региона за 24 декабря 2002 г.
На рисунке 3 представлена структура суточного баланса мощности ОАО “Мосэнерго” в день максимума 24 декабря 2002 года. Дефицит мощности в период с 8 до 22 часов частично покрывался Загорской гидроаккумулирующей электростанцией (ЗаГАЭС) и газотурбинными установками (ГТУ) ГРЭС-3.
Но в ближайшие два года дефицит мощности во время прохождения вечернего пика нагрузки уже достигнет 1600 МВт (рис. 4).
Рис. 4 Суточный диспечерский график Московского региона на максимум нагрузки 2003-2004 гг. (на Тв.н.= -26 ?С)
Рис. 5 Динамика максимума потребления мощности (МВт) Московского региона до 2015 года. Пунктир - прогноз.
На рис. 5 показана динамика потребления мощности Московского региона (фактические данные — по 2002 год, далее — прогнозные). При прогнозировании среднегодовой прирост мощности принят исходя из минимальной величины прироста - 3 %.
Регион развивается очень динамично, значительно опережая темпы ввода генерирующих мощностей в ОАО “Мосэнерго” за последние 10 лет. Для покрытия дефицита мощности необходимо вводить каждый год 2—3 крупных блока. На сегодня возможности тепловых электростанций энергосистемы ограничены величиной примерно 12 500 МВт, потребление в часы максимума приходится покрывать за счет ГТУ, что весьма дорого (около 2 руб. за кВтч). В этом сезоне энергосистема ощутила реальный дефицит мощности, который в декабре 2002 года достигал значительных величин. С каждым годом дефицит электрической мощности будет расти, и возможности его покрытия уже исчерпаны. Это ставит под угрозу дальнейшее социально-экономическое развитие Московского региона. Нарастание дефицита означает существенное снижение уровня надежности тепло- и электроснабжения, что совершенно недопустимо, а также применение принудительного ограничения потребления.
Следует отметить, что ОАО “Мосэнерго” является мощной теплофикационной системой, важнейшей задачей которой является теплоснабжение Москвы и части Московской области. В зимний период тепловые нагрузки превышают электрические в два раза. В этих условиях одной из основных задач энергосистемы является строгое выдерживание температурного графика предприятиями тепловых сетей.
Вследствие значительной доли коммунально-бытовой нагрузки большое влияние на электропотребление оказывают метеорологические факторы — температура, осадки, освещенность. При недостаточной подаче тепла происходит массовое включение электрообогревательных приборов. В осенне-зимний сезон колебания нагрузки вследствие изменения погодных условий достигают 700— 1000 МВт (около 10%).
В условиях холодной зимы электрические станции, электрические и тепловые сети работают в очень тяжелых и напряженных условиях.
При постоянном приросте потребления электрической энергии и мощности и ограниченных возможностях энергосистемы по генерации (Рис.6), ОАО “Мосэнерго” вынуждено активно приобретать электроэнергию на оптовом рынке, но прием из сети 500 кВ ограничивается по мощности явно выраженным дефицитом трансформаторных мощностей с 500/220 кВ и 500/110 кВ и недостаточной пропускной способностью распределительных сетей 110 и 220 кВ.
Количество линий (110, 220 кВ) с предельной нагрузкой возросло, а по отдельным линиям возможны перегрузки, которые не представляется возможным устранить путем изменения схемы. Дефицитный баланс и ограничения перетоков в основных сетях потребуют готовности к отключению потребителей, чтобы не допустить крупных системных аварий.
Вследствие сетевых ограничений ограничивается также возможность покупки недостающей мощности и электроэнергии на федеральном рынке. На сегодня возможности электрических сетей ОАО “Мосэнерго” находятся на пределе. Налицо отставание в сетевом строительстве, которое энергосистема в необходимых объемах просто не в состоянии выполнить из-за нехватки финансовых ресурсов. Необходимо строить и вводить новые генерирующие мощности и развивать электрические сети, что невозможно без привлечения инвестиций.
ВЫВОДЫ
Темпы роста электропотребления в г. Москве и Московском регионе значительно превышают темпы роста генерирующих мощностей и темпы развития сетей 110, 220 и 500 кВ. Нарастающий дефицит мощности и ограниченная пропускная способность высоковольтных электрических сетей увеличивают вероятность возникновения системных аварий и нарушения системы тепло- и электроснабжения города Москвы. Для предотвращения этого необходимо разработать концепцию и принять соответствующую программу по наращиванию генерирующих мощностей и развитию электрических сетей 110, 220 и 500 кВ Московского региона. В этой программе должны быть отражены следующие неотложные мероприятия:
1. Ввод до 2015 года не менее 12 000 МВт генерирующих мощностей. Для этого необходимо кардинально пересмотреть существующую программу развития энергетики Московского региона, определив в ней структуру ввода дополнительных мощностей и оптимальное распределение мощностей между ТЭЦ, ГТУ-ТЭЦ, ГРЭС и ГАЭС.
2. Разработка схемы развития и модернизации электрических сетей Московского региона в целом и отдельно по районам до 2015-2020 годов, с учетом устранения “узких мест”. Особое внимание следует обратить на усиление всех связей с 500/220 кВ, с 500/110 кВ, с 220/ 110 кВ и существенное увеличение количества линий 500, 220 и 110 кВ.
3. Устранение транзитных перетоков. Московская энергосистема является связующим звеном между различными частями ЕЭС России. В связи с возрастающей перегрузкой электрических сетей Московского региона необходима ликвидация транзитных перетоков мощности ЕЭС России через сети 500, 220 и 110 кВ. Для этого необходимо завершение строительства обходного кольца 750 кВ вокруг Московского региона.
Москва, 17 – 21. ноября 2003 г. Ведущие организации: РАО "ЕЭС России", ОАО "ФСК ЕЭС", ОАО "СО - ЦДУ ЕЭС", ОАО "ВНИИЭ". Павликов B.C., Владимиров А. И., Фефелова Г.И. РДУ ОАО “Мосэнерго” Макоклюев Б.И. ОАО “ВНИИЭ”
