Пиковые электростанции. О перспективах развития "малой" энергетики

Единая энергосистема, задуманная для энергоснабжения регионов, республик и стран, которые находятся во многих часовых поясах, обеспечивает сегодня, в основном, потребителей Европейской части России, имеющих разницу во времени до двух часов. Обострилась проблема обеспечения пиковых электрических нагрузок, т.к. мощности гидроэлектростанций в европейской части России совершенно недостаточно для регулирования пикового электропотребления.

В последние годы кардинально изменилась и структура электропотребления с увеличением коммунально-бытовой нагрузки и преобладанием вечернего пика. Еще в 80-х гг. прошлого века кроме мер по выравниванию графиков потребления электрической мощности планировалось создание в Европейской части страны сети пиковых электростанций, расположенных непосредственно в центрах нагрузок. Эти планы не были реализованы (построено всего несколько объектов), и только после аварии 2005 г. в Москве было создано предприятие «Мобильные газотурбинные электростанции», осуществившее еще несколько проектов строительства пиковых мобильных энергоисточников.

Неравномерность графика нагрузок потребовала перевода в маневренный режим работы практически всех крупных тепловых электростанций, что значительно ухудшило показатели их работы, включая удельные расходы топлива и себестоимость производства. Организации, строящие малые ТЭЦ, рассчитывают на полную их электрическую загрузку по тепловому графику, в том числе в ночное время. Тем самым, при положительном эффекте когенерации все сильнее сказывается негативный эффект ночной разгрузки паротурбинных блоков крупных ТЭС, не имеющих возможности быстрого отключения и включения (при снижении нагрузки их приходится оставлять в горячем вращающемся резерве).

Чрезвычайно дорого продолжать практику обеспечения пиковых электрических нагрузок за счет увеличения мощности федеральных электростанций и сетей. Гораздо более дешевый вариант — массовое строительство пиково-резервных электростанций на территории центров питания и у потребителей. Их же можно использовать для обеспечения жизнедеятельности особо важных объектов при крупных авариях.

Очень перспективен вариант использования в качестве пиковых электростанций малых ТЭЦ, строящихся как надстройка существующих котельных либо работающих совместно с котельными. Ликвидируются все противоречия между «большой» и «малой» энергетикой: малый электрический КПД компенсируется полезной утилизацией тепловой энергии; снижение теплопотребления в теплое время сопровождается снижением электропотребления, и малые ТЭЦ могут в этот период вообще отключаться; отключение электрогенерации во внепиковый период суток позволяет меньше разгружать базовые ТЭС.

Действующий сегодня механизм функционирования рынка мощности и электроэнергии пока еще не позволяет правильно оценить общесистемную эффективность вариантов обеспечения пиковых нагрузок и гарантировать возврат инвестиций в пиковую генерацию. Повышенную плату за мощность имеют только новые электростанции, включенные в долгосрочные договора поставки мощности (ни одной пиковой ТЭС), а плата за подключение новых потребителей используется только на строительство электрических сетей и подстанций.

Несмотря на общее понимание важности пиковых электростанций малой и средней мощности, особенно для энергоснабжения городов, имеющих большую неравномерность электропотребления, эта тема отсутствует даже в Энергетической стратегии России.

В такой гораздо более богатой стране как США уделяется серьезное внимание пиковым источникам и, например, все больницы в период пикового потребления переходят на электроснабжение от собственных резервных электростанций.