что такое еэс россии
Единая энергетическая система России
Единая энергетическая система России (ЕЭС России) состоит из 71 региональных энергосистем, которые, в свою очередь, образуют 7 объединенных энергетических систем: Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запада. Все энергосистемы соединены межсистемными высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220-500 кВ и выше и работают в синхронном режиме (параллельно).
В электроэнергетический комплекс ЕЭС России входит 880 электростанций мощностью свыше 5 МВт каждая. На 1 января 2021 года общая установленная мощность электростанций ЕЭС России составила 245 313,25 МВт.
В 2020 году введено 1865,2 МВт новых генерирующих мощностей, на 1029,25 МВт уменьшена установленная мощность за счет вывода из эксплуатации 3253,5 МВт неэффективного и устаревшего генерирующего оборудования.
Ежегодно все станции вырабатывают около одного триллиона кВт∙ч электроэнергии. В 2020 году электростанции ЕЭС России выработали 1 047,03 млрд кВт∙ч. (на 3,11% меньше, чем в 2019). Потребление электроэнергии в 2020 году составило 1 033,72 млрд кВт∙ч (на 2,42% меньше, чем в 2019).
Сетевое хозяйство ЕЭС России насчитывает более 13 000 линий электропередачи класса напряжения 110 – 750 кВ общей протяженностью более 490 тыс.км и более 10 000 электрических подстанций 110–750 кВ.
Управление электроэнергетическими режимами 7 энергообъединений и энергосистем, расположенных на территории 81 субъекта Российской Федерации осуществляют филиалы АО «СО ЕЭС» — объединенные и региональные диспетчерские управления соответственно.
От электросетей России, в том числе, через вставки постоянного тока, осуществляется передача электроэнергии в энергосистемы Китая, Норвегии и Финляндии.
Через устройство Выборгского преобразовательного комплекса совместно (несинхронно) с ЕЭС России работает энергосистема Финляндии, входящая в энергообъединение энергосистем Скандинавии НОРДЕЛ.
Кроме того, параллельно с энергосистемами Норвегии и Финляндии работают отдельные генераторы ГЭС Кольской и Ленинградской энергосистем, а также один из блоков Северо-Западной ТЭЦ.
АО «СО ЕЭС», являясь координатором параллельной работы энергосистем, обеспечивает регулирование частоты в энергообъединении стран – участниц синхронной зоны.
Единая энергетическая система России
ГОСТ 21027-75 дает следующее определение Единой энергосистемы [2] :
Единая энергосистема — совокупность объединённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление
Системный оператор выделяет три крупных независимых энергообъединения в Европе — Северную (NORDEL), Западную (UCTE) и Восточную (ЕЭС/ОЭС) синхронные зоны (NORDEL и UCTE в июле 2009 года вошли в состав нового европейского объединения — ENTSO-E). Под ЕЭС/ОЭС понимается ЕЭС России в совокупности с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии.
Содержание
Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России
Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества [4] :
Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект.
История создания
Принципы централизации выработки электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей на крупных районных электростанциях были заложены ещё при реализации плана ГОЭЛРО. Развитие электроэнергетики СССР в 1930-е годы характеризовалось началом формирования энергосистем. В 1926 году в Московской энергосистеме была создана первая в стране центральная диспетчерская служба (ЦДС, в настоящее время ЦДС носят названия Региональных диспетчерских управлений и имеют статус филиалов ОАО «СО ЕЭС»). К 1935 году в стране работало шесть энергосистем, в том числе Московская, Ленинградская, Донецкая и Днепровская. Первые энергосистемы были созданы на основе ЛЭП напряжения 110 кВ, за исключением Днепровской, в которой использовались линии напряжения 154 кВ, принятого для выдачи мощности Днепровской ГЭС.
В 1942 году для координации работы трех районных энергетических систем: Свердловской, Пермской и Челябинской было создано первое Объединённое диспетчерское управление — ОДУ Урала. В 1945 году было создано ОДУ Центра.
В начале 1950-х годов было начато строительство каскада гидроэлектростанций на Волге. В 1956 году объединение энергосистем Центра и Средней Волги линией электропередачи 400 кВ «Куйбышев — Москва», обеспечивавшей выдачу мощности Куйбышеской ГЭС, обозначило начало формирования Единой энергосистемы СССР. Последовавшее строительство ЛЭП 500 кВ от каскада Волжских ГЭС обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала и завершило первый этап создания Единой энергетической системы.
В июле 1962 году было подписано соглашение о создании в Праге Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) энергосистем Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, СССР, Румынии и Чехословакии. Это соглашение привело к созданию крупнейшей на планете энергосистемы «Мир» (установленная мощность электростанций более 400 ГВт).
В 1967 году на базе ОДУ Центра было создано Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС СССР, принявшее на себя также функции диспетчерского управления параллельной работой энергосистем ОЭС Центра.
В 1970 году к ЕЭС была присоединена ОЭС Закавказья, а в 1972 году — ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири.
В 1978 году ОЭС Сибири была присоединена к ЕЭС СССР.
К 1990 году в состав ЕЭС СССР входили 9 из 11 энергообъединений страны, охватывая 2/3 территории СССР, на которых проживало более 90 % населения. В ноябре 1993 г. из-за большого дефицита мощности на Украине был осуществлён вынужденный переход на раздельную работу ЕЭС России и ОЭС Украины, что привело к раздельной работе ЕЭС России с остальными энергосистемами, входящими в состав энергосистемы «Мир». В дальнейшем параллельная работа энергосистем, входящих в состав «Мира», с центральным диспетчерским управлением в Праге не возобновлялась. После распада СССР электрические связи между некоторыми энергообъединениями в составе ЕЭС России стали проходить по территории независимых государств и электроснабжение части регионов оказалось зависимым от этих государств (связи 500—1150 кВ между ОЭС Урала и Сибири, проходящие по территории Казахстана, связи ОЭС Юга и Центра, частично проходящие по территории Украины, связи ОЭС Северо-Запада с Калининградской энергосистемой, проходящие по территории стран Балтии).
В 1995 году ОДУ Центра выведено из состава ЦДУ ЕЭС России в качестве Дирекции оперативно-диспетчерского управления объединенной энергетической системы Центра «Центрэнерго» (филиал РАО «ЕЭС России»).
Административно-хозяйственное управление ЕЭС
До 1 июля 2008 года высшим уровнем в административно-хозяйственной структуре управления электроэнергетической отраслью являлось ОАО «РАО ЕЭС России».
Диспетчерско-технологическое управление работой ЕЭС России осуществляет ОАО «СО ЕЭС».
Постановлением Правительства РФ от 11.07.2001 № 526 «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» Единая энергетическая система России признана «общенациональным достоянием и гарантией энергетической безопасности» государства. Основной её частью «является единая национальная энергетическая сеть, включающая в себя систему магистральных линий электропередачи, объединяющих большинство регионов страны и представляющая собой один из элементов гарантии целостности государства». Для ее «сохранения и укрепления, обеспечения единства технологического управления и реализации государственной политики в электроэнергетике» было предусмотрено создание ОАО «ФСК ЕЭС». В постановлении Правительства Российской Федерации от 26.01.2006 № 41 были утверждены критерии отнесения к ЕНЭС магистральных линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства. Следует отметить, что в других нормативных документах аббревиатура ЕНЭС расшифровывается как «Единая национальная электрическая сеть», что является более правильным с технической точки зрения.
Большинство тепловых электростанций России находятся в собственности семи ОГК (оптовые генерирующие компании) и четырнадцати ТГК (территориальные генерирующие компании). Большая часть производственных мощностей гидроэнергетики сосредоточена в руках компании «РусГидро».
Эксплуатирующей организацией АЭС России является ОАО «Концерн Росэнергоатом».
Реформирование электроэнергетики подразумевало создание в России оптового и розничных рынков электрической энергии. Деятельность по обеспечению функционирования коммерческой инфраструктуры оптового рынка, эффективной взаимосвязи оптового и розничных рынков, формированию благоприятных условий для привлечения инвестиций в электроэнергетику, организации на основе саморегулирования эффективной системы оптовой и розничной торговли электрической энергией и мощностью осуществляет некоммерческое партнёрство «Совет рынка». Деятельность по организации торговли на оптовом рынке, связанная с заключением и организацией исполнения сделок по обращению электрической энергии, мощности и иных объектов торговли, обращение которых допускается на оптовом рынке, осуществляет коммерческий оператор оптового рынка — ОАО «Администратор торговой системы оптового рынка электроэнергии» (ОАО «АТС»).
Особенности ЕЭС
ЕЭС России располагается на территории, охватывающей 8 часовых поясов. Необходимостью электроснабжения столь протяжённой территории обусловлено широкое применение дальних электропередач высокого и сверхвысокого напряжения. Системообразующая электрическая сеть ЕЭС (ЕНЭС) состоит из линий электропередачи напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. В электрических сетях большинства энергосистем России используется шкала напряжений 110—220 — 500—1150 кВ. В ОЭС Северо-Запада и частично в ОЭС Центра используется шкала напряжений 110—330 — 750 кВ. Наличие сетей напряжения 330 и 750 кВ в ОЭС Центра связано с тем, что сети указанных классов напряжения используются для выдачи мощности Калининской, Смоленской и Курской АЭС, расположенных на границе использования двух шкал напряжений. В ОЭС Северного Кавказа определённое распространение имеют сети напряжения 330 кВ.
Структура генерирующих мощностей
ОЭС, входящие в состав ЕЭС России, имеют различную структуру генерирующих мощностей, значительная часть энергосистем не сбалансирована по мощности и электроэнергии. Основу российской электроэнергетики составляют около 600 электростанций суммарной мощностью 210 ГВт, работающих в составе ЕЭС России. Две трети генерирующих мощностей приходится на тепловые электростанции. Около 55 % мощностей ТЭС составляют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а 45 % — конденсационные электростанции (КЭС). Мощность гидравлических (ГЭС), в том числе гидроаккумулирующих (ГАЭС) электростанций составляет 21 % установленной мощности электростанций России. Мощность атомных электростанций составляет 11 % установленной мощности электростанций страны. Для ЕЭС России характерна высокая степень концентрации мощностей на электростанциях. На тепловых электростанциях эксплуатируются серийные энергоблоки единичной мощностью 500 и 800 МВт и один блок мощностью 1200 МВт на Костромской ГРЭС. Единичная мощность энергоблоков действующих АЭС достигает 1000 МВт.
Технические проблемы функционирования ЕЭС
Перспективы развития ЕЭС
Развитие ЕЭС в обозримой перспективе описывается в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2020 года.
Единая энергетическая система России
ГОСТ 21027-75 дает следующее определение Единой энергосистемы:
Единая энергосистема — совокупность объединённых энергосистем (ОЭС), соединённых межсистемными связями, охватывающая значительную часть территории страны при общем режиме работы и имеющая диспетчерское управление
ЕЭС России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением.
В настоящее время ЕЭС России включает в себя 70 энергосистем на территории 81 субъектов Российской Федерации, работающих в составе шести работающих параллельно ОЭС — ОЭС Центра, Юга, Северо-Запада, Средней Волги, Урала и Сибири и ОЭС Востока, работающей изолированно от ЕЭС России.
Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Белоруссии, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге).
Энергосистемы Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы образуют так называемое «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», работа которого координируется в рамках подписанного в 2001 году Соглашения о параллельной работе энергосистем БРЭЛЛ.
Системный оператор выделяет три крупных независимых энергообъединения в Европе —
Восточную (ЕЭС/ОЭС) синхронные зоны
(NORDEL и UCTE в июле 2009 года вошли в состав нового европейского объединения — ENTSO-E).
Под ЕЭС/ОЭС понимается ЕЭС России в совокупности с энергосистемами стран СНГ, Прибалтики и Монголии.
Связанные понятия
Электрическое кольцо Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы (ЭК БРЭЛЛ) — синхронный режим работы энергетических систем Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы (на единой частоте тока 50 Гц), сложившийся на основе соглашения от 7 февраля 2001 года и названный по первым буквам названий этих государств. Предполагает связь линий электропередач всех пяти государств в условное Электрическое кольцо для которого установлены общие принципы организации совместной работы, обмен электроэнергией и поддержку.
Единая энергетическая система России
Единой энергетической системой России, или ЕЭС России, называют объекты электроэнергетики, которые связаны единым процессом производства (в том числе произведения в режиме комбинированной выработки тепловой и электрической энергии) и передачи электроэнергии (ГОСТ 21027-75). Этим процессом руководит централизованное оперативно-диспетчерское управления в электроэнергетике.
Зона ответственности ЕЭС России находится на практически всей обжитой территории страны и считается крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В данный момент ЕЭС России состоят из 77-ми энергосистем, которые работают в составе 6-ти функционирующих параллельно ОЭС (Объединенных энергосистем) — ОЭС Юга, Центра, Средней Волги, Северо-запада, Урала и Сибири, а также ОЭС Востока, производящие электроэнергию изолированно от ЕЭС России. За счет энергосистем Белоруссии, России, Латвии, Эстонии и Литвы образовалось «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», которое координируется Соглашением о совместной работе энергосистем БРЭЛЛ, подписанное в 2001-м году.
ЕЭС России совместно с энергосистемами стран СНГ, Балтии и Монголии находится в тройке лидер ов крупнейших независимых Европейских энергообъединений.
Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России.
За счет параллельной работы электростанций в Единой энергосистеме, стало возможным реализация некоторых преимуществ:
• суммарный максимум нагрузки ЕЭС России был снижен на 5 ГВт;
• потребности в мощности электростанций были уменьшены на 10-12 ГВт;
• оптимизировалось распределение нагрузки между электростанциями, что повлекло за собой сокращение расхода топлива;
• было применено высокоэффективное крупноблочное генерирующее оборудование;
• поддержка высокого уровня надёжности, а также живучести энергообъединений.
История создания.
Формирование энергосистем на территории бывшего Советского Союза, было заложено еще в период реализации плана ГОЭРЛО. Первая диспетчерская служба появилась в 1926-м году в Московской энергосистеме — ЦДС, центральная — диспетчерская служба, в данное время — Региональные диспетчерские управления, имеют статус филиалов ОАО «СО ЕЭС» (Системного оператора Единой энергосистемы). Впоследствии работало 6 энергосистем (в т.ч. Московская, Ленинградская, Днепровская и Донецкая). Они создавались на основе ЛЭП класса напряжения 110 кВ, кроме Днепровской, которая использовала линии напряжения 154 кВ для выдачи мощности Днепровской ГЭС.
1942 год ознаменовался созданием первого Объединённого диспетчерского управления — ОДУ Урала. В 1945-м году — образовался ОДУ Центр.
На 50-е годы пришлось начало строительства каскада гидроэлектростанций на р. Волге. 1956-й год можно считать началом формирования Единой энергосистемы СССР, когда произошло объединение энергосистем Центра и Средней Волги ЛЭП 400 кВ «Куйбышев — Москва». Завершение первого этапа создания произошло после создания параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги, а также Урала.
После подписания в июле 1962-го г. в Праге соглашение о создании Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) энергосистем Болгарии, ГДР, Венгрии, СССР, Польши, Румынии и Чехословакии, было создана крупнейшая энергосистема «Мир» (мощность 400 ГВт).
В 1967-м г. было образовано Центральное диспетчерское управление ЕЭС СССР.
В 1970-м – 72-м гг. — присоединение к ЕЭС СССР ОЭС Закавказья, ОЭС Казахстана и отдельных районов Западной Сибири.
ОЭС Сибири в 1978-м году была также присоединена к ЕЭС СССР.
На начало 1990-го г. в составе ЕЭС СССР находилось 9 из 11-ти энергообъединений государства, было охвачено 2/3 территории бывшего СССР, с проживанием более 90 % населения. В 1993-м г. были нарушены связи между энергосистемами входящими в «МИР», после чего централизованное диспетчерское управление в Праге не возобновлялось. После распада Советского Союза электрические связи энергообъединений в составе ЕЭС России стали проходить по территории независимых государств, что сделало их в свою очередь зависимыми от них.
В 1995-м г. ОДУ Центра было выведено из состава ЦДУ ЕЭС России.
Административно-хозяйственное управление ЕЭС.
11-го июля 2001-го года Постановлением Правительства РФ № 526 «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» ЕЭС России признана «общенациональным достоянием и гарантией энергетической безопасности» страны.
ОАО «СО ЕЭС» проводит диспетчерско-технологическое управление работой ЕЭС России.
Тепловые электростанций России в основном, сосредоточены в собственности 7 ОГК и 14 ТГК. Большинство мощностей гидроэнергетики сосредоточено в компании «РусГидро».
ОАО «Концерн Росэнергоатом» является эксплуатирующей организацией АЭС России.
Особенности ЕЭС.
Структура генерирующих мощностей.
Основа электроэнергетики России составляет около 600 электростанций, имеющих суммарную мощность 210 ГВт. Тепловые электростанции занимают 2/3 этого количества, из них 55 % — ТЭЦ, 45 % — КЭС. Мощность ГЭС, в т.ч. ГАЭС — 21 % от всей мощности электростанций России. АЭС имеют долю в 11 % от установленной мощности электростанций страны.
На ТЭС используются серийные энергоблоки мощностью 500 и 800 МВт и один блок мощностью 1200 МВт, находящийся на Костромской ГРЭС. Мощность энергоблоков АЭС равна 1000 МВт.
Перспективы развития ЕЭС.
Дальнейшее развитие ЕЭС России до 2020-го года детально изложено в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики.
На данный момент завершена работа над ТЭО объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE. Это даст возможность создать самое большое в мире энергетическое объединение, размещенное в 12 часовых поясах и суммарной мощностью более 860 ГВт.
Единая энергетическая система России
Единая энергетическая система России (ЕЭС России) состоит из 71 региональных энергосистем, которые, в свою очередь, образуют 7 объединенных энергетических систем: Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запада. Все энергосистемы соединены межсистемными высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220-500 кВ и выше и работают в синхронном режиме (параллельно).
В электроэнергетический комплекс ЕЭС России входит 846 электростанций мощностью свыше 5 МВт каждая. На 1 января 2020 года общая установленная мощность электростанций ЕЭС России составила 246 342,45 МВт.
Увеличение установленной мощности электростанций ЕЭС России за счет вводов нового, а также модернизации действующего генерирующего оборудования электростанций составило 3 213,99 МВт. Ввод новой мощности в 2019 году на электростанциях ЕЭС России с учетом электростанций промышленных предприятий составил 2 969,9 МВт. Выведено из эксплуатации 1 746,03 МВт неэффективного и устаревшего генерирующего оборудования.
Ежегодно все станции вырабатывают около одного триллиона кВт∙ч электроэнергии. В 2019 году электростанции ЕЭС России выработали 1 080,6 млрд. кВт•ч (на 0,9% больше, чем в 2018 году).
Сетевое хозяйство ЕЭС России насчитывает более 10 700 линий электропередачи класса напряжения 110 – 1150 кВ. В диспетчерском ведении Системного оператора находится более 4200 ЛЭП.
Управление электроэнергетическими режимами 7 энергообъединений и энергосистем, расположенных на территории 81 субъекта Российской Федерации осуществляют филиалы АО «СО ЕЭС» — объединенные и региональные диспетчерские управления соответственно.
От электросетей России, в том числе, через вставки постоянного тока, осуществляется передача электроэнергии в энергосистемы Китая, Норвегии и Финляндии.
Через устройство Выборгского преобразовательного комплекса совместно (несинхронно) с ЕЭС России работает энергосистема Финляндии, входящая в энергообъединение энергосистем Скандинавии НОРДЕЛ.
Кроме того, параллельно с энергосистемами Норвегии и Финляндии работают отдельные генераторы ГЭС Кольской и Ленинградской энергосистем, а также один из блоков Северо-Западной ТЭЦ.
АО «СО ЕЭС», являясь координатором параллельной работы энергосистем, обеспечивает регулирование частоты в энергообъединении стран – участниц синхронной зоны.