ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГАЭС В РОССИИ

Наличие в России практически единственной привлекаемой для регулирования электрических режимов энергообъединения Загорской ГАЭС мощностью в турбинном режиме 1200 МВт совершенно не соответствует реальным потребностям энергообъединений Европейской части России, где суммарный дефицит маневренной мощности по состоянию на 2007 г. составляет около 6 млн кВт. Стратегией развития электроэнергетики в России на ближайшие 15 лет предусмотрен ввод новых энергетических мощностей в объеме 19,4 млн кВт.

Предполагалось, что в общем объеме вводов будут в основном высокоэкономичные мощности в виде парогазовых установок (ПГУ) с газовыми турбинами, обладающими более широкими регулирующими возможностями. Однако необходимо учитывать, что процесс регулирования мощности ПГУ сопровождается значительным снижением их к.п.д. Кроме того, в последнее время появились предпосылки переориентации ПГУ на угольные установки, маневренные качества которых значительно ниже ПГУ.

Одновременно планируется ввод новых энергоблоков АЭС с нарастанием объемов с 1000 МВт до 2000-3000 МВт в год. К 2020 г. доля атомной генерации в общем производстве электроэнергии в соответствии с энергетической стратегией России должна составить 23 %, что потребует установленной мощности АЭС не менее 45 млн. кВт. Для достижения прогнозных показателей развития атомной энергетики планируется к 2015 г. ввести 9,8 млн. кВт, а к 2020 г. - 16 млн. кВт новых мощностей.

Таким образом, совокупный прогнозный средний ежегодный ввод мощностей АЭС и ТЭС на период до 2020 г. составляет от 3 до 4 млн. кВт.

Если учесть, что, во-первых, в соответствии с мировым опытом, доля маневренных мощностей должна составлять около 25 % от общей установленной мощности и, во-вторых, планируемая к вводу мощность располагается преимущественно в Европейской части России, где гидроэнергетические ресурсы практически исчерпаны, то можно прогнозировать необходимость ежегодного ввода в Европейской части России не менее 1 млн. кВт гидроаккумулирующих мощностей.

Выбор площадок для возможного строительства ГАЭС, а также выбор их параметров должны быть согласованы со стратегической программой развития генерирующих мощностей, в том числе мощностей АЭС.

Независимо от планируемого ввода новых мощностей на АЭС и ТЭС уже существующий дефицит маневренных мощностей определяет необходимость строительства таких ГАЭС, как Загорская ГАЭС-2, Ленинградская ГАЭС, Центральная (Тверская) ГАЭС, Курская ГАЭС, Волоколамская ГАЭС, Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, проектная документация по которым требует существенной переработки.

Перспективными с точки зрения необходимости строительства для компенсации вновь возникающего дефицита маневренной мощности при вводе новых тепловых энергоблоков и имеющими предварительные проектные проработки являются ГАЭС Владимирская, Ростовская, Кармановская, Средневолжская-1 и Средневолжская-2, Уральская и др., предварительно выбранные параметры которых также требуют уточнения.

Кроме Европейской части России, существует объективная необходимость строительства ГАЭС на Сахалине. Энергообъединение «Сахалинэнерго» представляет собой изолированную энергосистему, основой которой являются Сахалинская ГРЭС с шестью турбоагрегатами суммарной мощностью 300 МВт (28 % выработки электроэнергии) и Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 установленной мощностью 225 МВт (46 % выработки). Несколько мелких электростанций (дизельных, тепловых, ГТУ) имеют преимущественно местное значение.

Энергосистема лишена возможности использовать регулирование, связанное с широтными перетоками мощности. Поэтому даже при условии разгрузки ГРЭС и ТЭЦ до технического минимума во время ночного снижения нагрузки как летом, так и зимой возникает избыток генерирующей мощности, и энергосистема вынуждена прибегать к ежесуточной остановке и последующему пуску двух турбоагрегатов ГРЭС. Это приводит к неэкономичной работе ГРЭС и объединения в целом, снижает надежность и повышает вероятность аварийного выхода турбоагрегатов из строя, сокращает их технический ресурс.

Строительство и ввод Сахалинской ГЭС-ГАЭС позволит вывести из работы ряд мелких и неэкономичных дизельных электростанций и ГТУ и даст возможность тепловым электростанциям перейти из полупикового режима работы в базовый, что значительно улучшит технико-экономические показатели электростанций и энергосистемы в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Необходимость строительства ГАЭС объективно обусловлена дефицитом маневренных мощностей в тех регионах, в которых преобладают маломаневренные тепловые и атомные электростанции. Это новая и перспективная, а также очень нужная и полезная отрасль гидроэнергетики.

Хотелось бы отметить еще одну из наиболее важных проблем, которую я не упомянула в своей работе. При эксплуатации вновь построенных ГАЭС, как и других новых энергообъектов, появляется проблема формирования и своевременной подготовки эксплуатационного персонала. Обычно новые коллективы эксплуатационников формируются в значительной степени за счет миграции специалистов нужного профиля с родственных предприятий. Также следует рассчитывать на то, что эксплуатационный персонал вновь построенных ГАЭС будет комплектоваться за счет молодых специалистов, не имеющих опыта работы на гидростанциях, либо, в лучшем случае, частично за счет перехода специалистов с обычных ГЭС.

Гидротехнические сооружения и гидроэнергетическое оборудование ГАЭС конструктивно не многим отличаются от аналогичных объектов ГЭС. Принципиальное отличие ГАЭС заключается в режиме работы и повышенной интенсивности эксплуатации оборудования и сооружений.

Цель моего реферата такова: показать объективную необходимость ускоренного развития гидроаккумулирования, в пределах имеющихся информационных возможностей дать обзор существующих в мире типов и конструкций ГАЭС.

Неразрывность процесса производства и потребления электроэнергии требует от энергосистем значительного маневрирования мощностями электростанций и агрегатов. Однако современное оборудование ТЭС и АЭС не приспособлено к резкопеременному режиму работы. Тратяться огромные средства на различного рода усовершенствования, реконструкцию отдельных узлов агрегатов и на устранения неполадок. При решении указанной проблемы гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) занимают особое место, так как они одновременно являются высокоманевренным источником пиковой мощности и потребителем регулятором. В отличии от гидроэлектростанций обычного типа пиковая энергоотдача ГАЭС не зависит от водности года.

Перспективность развития этого вида гидроэнергетики определяется не столько техническими проблемами, которые по мере необходимости будут так или иначе разрешаться, сколько экономическим статусом ГАЭС, а именно прибыльностью и, соответственно, инвестиционной привлекательностью проектов новых станций этого типа.

Таким образом, техническая необходимость развития сравнительно нового вида гидроэнергетики – гидроаккумулирования не вызывает сомнения, поскольку ГАЭС позволяют оптимизировать работу ТЭС, АЭС и энергообъединений в целом, обеспечить нормативное качество электроэнергии в нормальных режимах, снизить перетоки мощности по межсистемным связям, повысить надежность и живучесть энергообъединений, а также – в ряде случаев – радиационную безопасность АЭС в аварийных ситуациях, облегчить условия послеаварийного восстановления энергосистем в случае крупной системной аварии, сопровождающейся разделением системы и «посадкой» тепловых станций на «ноль», а также оказать благотворное влияние на общехозяйственные процессы страны: сгладить последствия наводнений, создать запасы воды для целей ирригации, хозяйственного и бытового потребления и т. д. Эти технологические возможности ГАЭС носят больше качественный характер, чем количественный, и их трудно оценить экономически.