![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Интеграционные процессы в мировой электроэнергетике
Развитие электроэнергетики в последнее десятилетие характеризуется созданием крупных государственных и межгосударственных энергообъединений. Накоплен положительный опыт создания и функционирования, крупных энергообъединений в Западной Европе, Северной Америке, на территории бывшего СССР и стран Восточной Европы. В течение ряда последних десятилетий внимание энергетических компаний и производителей электротехнического и энергетического оборудования за рубежом было сфокусировано прежде всего на развитии генерирующего комплекса. Строительству магистральных и распределительных сетей уделялось меньшее внимание. Для примера могут быть приведены данные по структуре капиталовложений в развитии электроэнергетики США. Так, если по принятой в США структуре инвестиций в отрасли на долю «передача и распределение электроэнергии» в середине 1970-х годов приходилось 30—32 % общих затрат, то в конце 1990-х годов ситуация стала меняться, и эта составляющая возросла до 45—47%. Несмотря на отмеченный рост, в правительственном докладе «Национальная энергетическая политика США» (май 2001 г.) отмечено, что «...ограниченная пропускная способность связей не позволяет в общем случае заменить производство электроэнергии передачей мощности и электроэнергии из «избыточных регионов» и препятствует повышению надежности электроснабжения потребителей и дальнейшему развитию бизнеса». Выводом доклада явилось подтверждение необходимости строительства новых магистральных линий электропередачи. Такая же тенденция имеет место и в европейских странах. Изменение политических условий в странах Восточной Европы и в новых независимых государствах — бывших республиках СССР создало экономические предпосылки для интеграции энергосистем. Вопросы интеграции энергосистем стали предметом обсуждения на крупных международных конгрессах и конференциях. В формировании единого электроэнергетического пространства Евроазиатского континента особую роль играет Россия, обладающая большими топливно-энергетическими ресурсами: на ее территории, составляющей около 10 % территории Земли, сосредоточено 45 % мировых запасов газа, 13 % нефти, 23 % угля, 14 % урана и создано крупнейшее в мире централизованное управляемое энергообъединение РАО «ЕЭС России». До разделения СССР на независимые государства на Европейском континенте было три крупных энергообъединения: энергообъединение 12 стран Западной Европы (Бельгии, ФРГ, Испании, Франции, Греции. Италии, Югославии, Люксембурга, Нидерландов, Австрии, Швейцарии,. Португалии) UСРТЕ; энергообъединение четырех стран Северной Европы (Норвегии, Дании, Финляндии, Швеции) Nordel System и энергообъединение «Мир» (стран — бывших членов Совета Экономической Взаимопомощи), Асинхронно с UСРТЕ через кабель постоянного тока работает энергосистема Великобритании. Установленная мощность электростанций, входящих в UCPTE, составляет более 390 млн. кВт, в Nordel System — 85 млн. кВт, в «Мир» — более 400 млн. кВт. Энергообъединение «Мир» было связано с UCPTE тремя вставками постоянного тока суммарной мощностью 1750 МВт и с Nordel System — вставкой постоянного тока мощностью 1100 МВт. Электрические связи между энергосистемами стран Восточной Европы и ЕЭС бывшего СССР включали три воздушные линии электропередачи (ВЛ.) напряжением 750 кВ, четыре ВЛ напряжением 400 кВ и четыре ВЛ напряжением 220 кВ, по которым осуществлялись значительные поставки электроэнергии из СССР в страны Восточной Европы. В отдельные годы они составляли около 40 млрд. кВт • ч. В настоящее время в энергообъединениях UCPTE и Nordel System интеграционные процессы усиливаются. В течение 1994 г. была введена в коммерческую эксплуатацию кабельная линия электропередачи постоянного тока между Швецией и Германией длиной около 250 км, мощностью 600 МВт. Рассматриваются проекты межсистемных связей между Норвегией и континентальной Европой. Одна из них соединит Норвегию и Германию, вторая — Норвегию и Голландию. Рекордной в отношении транспорт электроэнергии на большие расстояния и пересечение больших водных пространств будет являться подводная передача постоянного тока ППТ пропускной способностью 800 МВт между побережьем Великобритании и Норвегии протяженностью 724 км. Выполнено технико-экономическое обоснование межсистемной линии электропередачи постоянного тока между Швецией и Польшей. В дальнейшем рассматривается возможность присоединения энергосистем Латвии, Литвы и Эстонии к Nordel System и UCPTE. В 1994 г. объем обменов электроэнергией, включая третьи страны, в UCPTE составил 155,9 млрд. кВт • ч, или 10 % производимой электроэнергии в странах UCPTE, а в Nordel System —39,3 млрд. кВт·ч, или 11,2 %. Иная картина оказалась в энергообъединении «Мир», где после разделения СССР на независимые государства начались дезинтеграционные процессы, а взаимовыгодные обмены электроэнергией внутри энергообъединения стали сокращаться. В 1994 г. объем экспорта электроэнергии из стран СНГ в страны Восточной Европы составил всего 1,7 млрд. кВт • ч и уменьшился более чем в 20 раз по сравнению с концом 80-х годов, В октябре 1995 г. к UCPTE присоединилось энергообъединение CENTREL, включающее энергосистемы Венгрии, Чехии, Словакии и Польши и энергосистему восточной части Германии. При этом установленная мощность расширенного энергообъединения UCPTE стала составлять более 470 млн. кВт. Имеются планы присоединения к UCPTE энергосистем Болгарии и Румынии. В конце сентября — начале октября 1995 г. энергосистема Болгарии отключилась от ОЭС Украины и переключилась на синхронную работу с энергосистемами Румынии, Греции, Албании, бывшей СФРЮ. Этот эксперимент рассматривается как этап по подключению энергосистем стран южной части Европы к UCPTE. Следующий кандидат на подключение к UCPTE — Турция. Рассматривается развитие связей энергосистемы Турции с энергосистемами стран, входящих в экономическую зону Mashreq(от Египта до Сирии). После ввода в эксплуатацию в 1996 г. подводного кабеля переменного тока между Испанией и Марокко к UCPTE присоединятся энергосистемы Марокко, Алжира, Туниса и Ливии (страны зоны Mashreb). Проводятся исследования по развитию связей между энергосистемами стран Mashreb и Mashreq. Таким образом, стоит вопрос о создании большого энергообъединения стран бассейна Средиземного моря, которое будет работать параллельно с UCPTE. Намечается проведение исследований по оценке возможностей совместной работы энергосистемы Турции с энергосистемами Закавказских республик: Армении, Грузии и Азербайджана. Вместе с тем продолжает функционировать ЕЭС России, которая работает синхронно с энергосистемами стран Балтии, Беларуси, Украины, Молдовы и Казахстана. Сохранили возможность параллельной работы с ЕЭС России энергосистемы Азербайджана, Армении и Грузии. В этих условиях центральной проблемой сотрудничества стран на Европейском континенте в области электроэнергетики стало использование уже существующих 11 ВЛ. между странами СНГ и Восточной Европы, в строительство которых были вложены значительные средства. Предполагаются различные варианты дальнейшего развития этих связей. Одним из вариантов предусматривается перенос вставок постоянного тока на границы стран СНГ и стран Восточной Европы. Длительный период успешной работы объединенной энергосистемы «Мир» показал, что нет принципиальных технических ограничений на размеры синхронно работающего энергообъединения. Могут также рассматриваться различные варианты развития в целом энергетического сотрудничества на Европейском континенте в рамках Европейской энергетической хартии. По первому варианту кооперация может состоять в строительстве тепловых электростанций большой мощности в местах расположения дешевых углей и использовании мощностей крупных ГЭС в Сибири с передачей электрической энергии и мощности по линиям электропередачи (ЛЭП) сверхвысокого напряжения в страны Восточной и Западной Европы. Согласно второму варианту кооперация может состоять в преимущественной поставке первичных энергоресурсов из стран СНГ в европейские страны, а электрические связи могут использоваться для взаимовыгодных обменов электроэнергией с учетом разновременности максимумов нагрузки и большего использования тепловых электростанций с меньшей стоимостью 'электроэнергии. Для повышения эффективности сотрудничества России с зарубежными странами в области энергетики необходимо, чтобы варианты развития электрических связей со странами ближнего и дальнего зарубежья рассматривались совместно с вариантами развития систем транспорта первичных энергоресурсов и чтобы в целом определялись наиболее рациональные соотношения между транспортом электроэнергии и первичных энергоресурсов, а выгоды от такого решения распределялись между различными субъектами хозяйствования. Выбор наилучшего пути развития сотрудничества на Евроазиатском континенте должен быть направлен на создание общего рынка электроэнергии и мощности как основы единого энергетического пространства. На решение этой задачи направлен ряд международных проектов. Балтийское электроэнергетическое кольцо. Этот проект имеет целью создание мощной электрической сети, связывающей энергосистемы 11 стран региона Балтийского моря: Дании, Швеции, Норвегии, Финляндии, России, Эстонии, Латвии, Литвы, Беларуси, Польши, Германии. По существу, частью этого проекта является другой проект энергомоста Восток—Запад, предусматривающий сооружение электропередачи постоянного тока мощностью 4000 МВт, связывающей энергосистемы России, Беларуси, Польши и Германии. Предполагается, что Балтийское кольцо позволит улучшить эффективность работы энергосистем участвующих стран и будет в целом способствовать экономическому развитию стран региона Балтийского моря. В Копенгагене в 1996 г. состоялось совещание 17 электроэнергетических компаний из 11 стран региона, посвященное проблеме создания Балтийского электроэнергетического кольца, В соответствии с договоренностью, достигнутой на этом совещании, РАО «БЭС России» подготовлены проекты меморандума о сотрудничестве в реализации международного проекта «Балтийское электроэнергетическое кольцо» и положения о Балтийской электроэнергетической ассамблее. В основу указанных документов положены следующие принципы: направленность интеграции энергосистем 11 государств Балтийского региона на удовлетворение национальных интересов; принцип ненарушения существующих структур энергообъединений; выработка недискриминационной формы участия энергосистем региона в проведении исследований. Меморандум о сотрудничестве уже парафирован руководителями ряда энергокомпаний. Координационный комитет консорциума, который будет проводить исследования, но созданию Балтийского электроэнергетического кольца, взял на себя обязательства обратиться в электроэнергетические компании Балтийского региона с предложением подписать меморандум о сотрудничестве в реализации проекта. Необходимо отметить, что к настоящему времени накоплен положительный опыт совместной работы НЭС России с энергообъединением Nordel System. Ведутся работы по увеличению мощности вставки постоянного тока с Финляндией до 1400, а в перспективе — до 2000 МВт. Рассматривается возможность создания новых связей Карельской и Кольской энергосистем со странами, входящими в Nordel System. Черноморское энергообъединение. При активной поддержке большинства стран—участниц Черноморского экономического сообщества (ЧЭС), включая Украину, Румынию и Болгарию, начата проработка предложения РАО «КЭС России» по проблеме создания объединенной энергосистемы ЧЭС. Создание этой объединенной энергосистемы имеет целью объединение энергосистем региона в мощные электрические сети, часть из которых уже существует. Такое объединение могло бы позволить более оптимальным образом развивать электроэнергетику всего региона, рационально использовать энергоресурсы, повысить надежность электроснабжения потребителей, осуществлять взаимовыгодные обмены мощностью и электроэнергией и оказать в целом положительное влияние на экономику всех стран региона. Основу объединенной энергосистемы Черноморско-Каспийского регион должны составить электрические сети высших классов напряжения, созданные странами — членами Совета Экономической Взаимопомощи: на Юго-западе это сети напряжением 400 у 750 кВ, связывающие Россию, Украину, Молдову, Болгарию и Румынию; на Юго-востоке—сети напряжением 330 и 500 кВ, связывающие Россию, Грузию. Армению и Азербайджан, и ВЛ. напряжением 220 кВ между странами Закавказья 1 Турцией. Первый вариант концепции создания Черноморского энергообъединения, разработанный при финансовой поддержке России, был обсужден на совещании экспертов рабочей группы в апреле 1996 г. Другие электроэнергетические проекты. Рассматриваются варианты развития связей между объединенными энергосистемами Средней Азии и энергосистемами Ирана и Турции, прорабатываются вопросы развития связей между энергообъединениями России и Китая, Японии, Кореи, энергообъединениями России и США. Среди энергосистем Азии передовые позиции в мире занимают энергосистемы Токио и Южной Кореи. На долю столичной энергокомпании Японии (ТЕРСО) приходится треть всех абонентов страны, потребляющих треть всей реализуемой в стране электроэнергии. По объему производства электроэнергии и установленной мощности электростанций ТЕРСО превышает масштабы развития электроэнергетики таких стран, как Италия, Южная Корея, Канада и др., а также крупнейших энергосистем мира (энергокомпании штатов Нью-Йорк и Техас США и др.). В электрической сети переменного тока (50 Гц) используется шкала напряжений 500—275—154—66 кВ. Протяженность воздушных и кабельных линий электропередачи ТЕРСО, а также установленные мощности подстанций отдельных напряжений приведены в таблице. Отчетные данные по развитию электрических сетей позволяют отметить ряд характерных особенностей технической политики ТЕРСО. Широко используются КЛ. Так, если дня энергокомпаний всей страны доля протяженности КЛ от общей на уровне 2000 г. составила 10,9 %, то для ТЕРСО— 24,7 %, а для Токио — 89,3 %. Высокий уровень токов коротких замыканий (К3) является следствием сосредоточения на территории, обслуживаемой ТЕРСО, большой установленной мощности электростанций, а также значительной «плотности» электрической сети, при которой линии электропередачи не создают значительных реактансов, ограничивающих уровень токов КЗ. Указанная особенность определила широкое применение «тяжелых» выключателей, рассчитанных на 63 кА. Помимо обычных требований к электротехническому оборудованию (надежность, удобство эксплуатации, достаточный ресурс и др.) очень важным является требование минимизации размеров, относящееся как к коммутационной аппаратуре, так и к силовым трансформаторам напряжением до 500 кВ включительно. Это требование продиктовано условиями сооружения закрытых и подземных подстанций в Токийском мегаполисе. Такой крупнейшей полуподземной подстанцией будет ПС 500 кВ Shin-Тоуоsu. Подстанция имеет пять этажей, из которых один этаж располагается над землей. На площади 16 тыс. м2 устанавливаются две группы АТ 500/275 кВ мощностью 1500 МВА, два шунтирующих реактора (ШР) по 300 Мвар, 10 ячеек КРУЭ 500 и 275 кВ. Выключатели 500 кВ приняты с одним разрывом; питающие КЛ 500 кВ приняты с изоляцией из сшитого полиэтилена. Важное значение в электрических сетях ТЕРСО придается мониторингу состояния оборудования, что позволяет выявлять дефекты на ранних стадиях возникновения и контролировать динамику их развития. Электроснабжение такого крупного мегаполиса, как Токио, - сложная техническая задача. Опорная сеть города формируется и развивается с использованием самых высших напряжений электрической сети: 275—500—1000 кВ. Надстройкой к сети 275 кВ явились первые объекты 500 кВ, ввод которых в работу был осуществлен в 1960-е годы, В 2003 г. потребители Токио получали электроэнергию от 11 ПС 500 кВ, в стадии строительства находится еще одна ПС этого напряжения. Трудности с новыми трассами ВЛ 500 кВ постоянно возрастают, и уже в 1970-х годах была выявлена целесообразность создания передающих систем на напряжении 1000 кВ. Энергокомпания Южной Кореи (КЕРСО) занимает передовые позиции в развитии электроэнергетики Азии. Основное направление развития сетевого хозяйства страны и формирование основной сети энергосистемы в последние десятилетия осуществлялось с использованием номинального напряжения 345 кВ, получившего значительное развитие во всех частях страны. В меридиональном направлении общая протяженность действующих ВЛ 345 кВ составляет 313 км, т. е. ВЛ пересекают всю территорию страны. То же относится к ВЛ 345 кВ, проходящим в широтном направлении. В 2004 г. переведен на номинальное напряжение ряд ранее построенных участков ВЛ 765 кВ, эксплуатация которых в течение нескольких лет осуществлялась на напряжении 345 кВ. Электроэнергетика Китая развивается быстрыми темпами; производство электроэнергии увеличивается ежегодно на 7—9 %. Общее ежегодное производство электроэнергии в Китае превысило 900 млрд. кВт • ч. Китайской стороной проявлен интерес к передаче электроэнергии из России. Потенциальные источники электроэнергии для экспорта могут находиться как в районах Сибири — Богучанская, Братская, Усть-Илимская ГЭС и Березовская ГРЭС, так и в районах Дальнего Востока — АЭС в Хабаровском крае, ГЭС и ТЭС в Амурской области и в Якутии, приливная электростанция на юге Охотского моря. В качестве вариантов передачи электроэнергии могут рассматриваться ВЛ. напряжением 500 кВ переменного тока со вставками постоянного тока, передача постоянного тока пропускной способностью 1,5—2 млн. кВт. В ОЭС Востока в качестве передающих рассматриваются Амурская, Хабаровская, Дальневосточная энергосистемы. Для экспорта электроэнергии рассматриваются ВЛ. разного класса напряжения — до 500 кВ включительно. Главные предпосылки для импорта электроэнергии Японией состоят в отсутствии собственных топливно-энергетических ресурсов и чрезвычайно высокой плотности населения. Потенциальные источники электроэнергии в России для экспорта в Японию: тепловые электростанции на Сахалине, сжигающие шельфовый газ или южно-сахалинский уголь; ГЭС и АЭС в объединенной энергосистеме Дальнего Востока; приливная электростанция на юге Охотского моря. Электропередачи для экспорта электроэнергии в Японию могут быть сооружены либо через о- Сахалин с пересечением двух проливов небольшой ширины и глубины (Татарский и Лаперуза), либо через территории Китая и Кореи с пересечением Корейского пролива шириной 200 км. Транспорт электроэнергии в США с учетом большой дальности линий электропередачи пока прогнозируется в небольшом объеме и при условии, что основная часть затрат на сооружение перехода ВЛ через Берингов пролив и освоение труднодоступных подходов к нему будет отнесена на строительство трансконтинентальной железной дороги через Берингов пролив. Крупнейшим энергообъединением Северной Америки являются параллельно работающие энергосистемы США, Канады и Мексики. Основу объединения составляет энергетика США. Основные показатели энергообъединения в 2001 г.: - Восток США и Канада: производство электроэнергии - 2950 млрд кВт·ч, максимум нагрузки - 483 ГВт, установленная мощность электростанций - 722 ГВт; - Запад США, Канада и Мексика: производство электроэнергии -764 млрд кВт·ч, максимум нагрузки - 128 ГВт, установленная мощность электростанций - 158 ГВт. На начало 2001 г. общая протяженность магистральных линий электропередачи объединения составила 326,4 тыс. км, из них по территории США - 252,4 тыс. км. К магистральным сетям в США относят ВЛ напряжением 230 кВ и выше. В энергосистемах США используются две системы напряжений переменного тока: 115—230—500 кВ и 156—345—750 кВ. Первая система напряжений преимущественно используется в восточной части страны, а вторая - в центральной и западной части. Энергокомпании США не проводят твердой технической политики в области систем напряжений. Весьма распространена трансформация мощности 500/345 кВ. Сеть 750 кВ в последние годы развивается весьма ограниченно. Помимо ВЛ переменного тока в энергосистемах США эксплуатируются свыше 7 тыс. км ВЛ постоянного тока. Реализация рассмотренных международных проектов, а также намечаемых вариантов усиления межсистемных связей позволит сформировать мощную протяженную цепь: Япония — Китай — Сибирь — Казахстан — Европейская часть России — другие страны СНГ — Восточная Европа — Западная Европа и явится важным этапом в создании Единого энергообъединения на Евроазиатском континенте, суммарная мощность которого составит порядка 60 % мощности всех электростанций мира и в котором ЕЭС России в силу своего геополитического положения может стать центральным связующим звеном. Необходимую пропускную способность межсистемных связей в этом энергообъединении можно приближенно оценить на основе рекомендаций, апробированных практикой создания ЕЭС бывшего СССР, согласно которым суммарная пропускная способность межсистемных связей в сечениях, делящих мощное энергообъединение на две части, должна составлять порядка 2—3 % максимума нагрузки меньшей из рассматриваемых частей энергообъединения. С учетом этого условия необходимые пропускные способности межсистемных связей в Евроазиатском энергообъединении на территории России и Казахстана составят более 10 ГВт. Достижение таких пропускных способностей возможно лишь с использованием линий электропередачи сверхвысокого напряжения (1150 кВ переменного и 1500 кВ постоянного тока). Среди других рассматриваемых в настоящее время проектов, имеющих межгосударственное значение, необходимо отметить следующие: электропередача от мощных ГЭС на р. Конго (Заир) в Египет и далее в Западную Европу длиной более 5000 км и пропускной способностью более 10 ГВт; ряд электропередач, формирующих энергообъединение юга Африки от Заира и Танзании до ЮАР; межгосударственная электропередача Колумбия — Панама — Коста-Рика — Никарагуа — Гондурас — Сальвадор — Гватемала — Мексика в Центральной Америке; электропередача Китай — Индия; трансамазонская система электропередач в Бразилии от комплекса крупных ГЭС на р. Амазонке к развитым юго-восточным районам страны. Кстати говоря, крупнейшей в Южной Америке является энергосистема Аргентины. Высшее напряжение электрической сети - 500 кВ. По состоянию на начало 2004 г. общая протяженность ВЛ 500 кВ составила около 10 тыс. км, а количество подстанций - 28. Значительному развитию ВЛ 500 кВ способствовала их относительно невысокая удельная стоимость. Это определяется благоприятными условиями прохождения ВЛ 500 кВ по аргентинской пампе (отсутствие лесов, болот, минимальное количество угловых опор, отсутствие необходимости сооружения дорог для строительства ВЛ и др.). В 2000 г. в работу введена межгосударственная (между Аргентиной и Бразилией) ВЛ 500 кВ пропускной способностью 1000 МВт. На стороне Аргентины линия присоединена к электрической сети с частотой 50 Гц, на стороне Бразилии - 60 Гц. Преобразовательная ПС 50/60 Гц находится в г. Garabi (Бразилия). Номинальная мощность преобразовательной подстанции 2х550 МВт. В энергосистеме Бразилии для выдачи мощности крупнейшей в мире ГЭС Итайпу (12,6 млн. кВт) используется напряжение 750 кВ, а также передачи постоянного тока (ППТ) высокого напряжения.
Дата добавления: 2014-12-25; Просмотров: 1572; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |