В настоящем предложении приводится схемное решение в выборе стратегии генерации для развитых и развивающихся энергосистем (подсистем) мегаполисов и регионов. Экономический эффект не приводится.

Стратегия развития генерирующих мощностей (схемное решение для энергосистем)

Для развития энергосистем городов целесообразно пересмотреть некоторые аспекты развития схем электроснабжения и теплоснабжения с учетом стратегии генерации.

Ситуация. Основные источники генерации по традиции были выстроены в середине прошлого века на границах и в пригороде крупных населенных пунктов и городов. В последствии, источники укрупнялись и сети развивались не всегда пропорционально развитию схем городов и пригородов (генпланы городов не всегда соответствуют схемам развития сетей коммунальной энергетики). В результате сложилась ситуация неравномерного развития сетей, дисбаланса в мощностях генерации. На этом оставили свой отпечаток годы реформ, влекущие миграцию промышленности и населения.

За последнее десятилетие заметно изменилась сама инфраструктура городов, населенных пунктов, включая поселковые районы. Рассмотрим пример города Москвы. Промышленность из центральной части уходит на окраины и в область, снижается удельное потребление энергоресурсов предприятий. Город застраивается в основном жилыми и административными зданиями. В городе катастрофическая нехватка земельных участков под застройку жилищно-коммунального сектора, строительство промышленности в городе практически остановлено. Активно застраиваются города-спутники и область. Однако, из-за отсутствия градостроительной концепции, передела собственности, не всегда должного финансирования объектов, находящихся в стадии «долгостроя» или в промзонах, и по другим причинам, схемы развития энергетических сетей и генерирующих мощностей оказались оторванными от реальности дел.

Проблема. Изменились требования к параметрам электросетей по установленным мощностям и по уровням напряжений, по потреблению топлива, и пр. Наряду с этим, город активно реализует электроэнергию в пригород, причем тепло реализуется не пропорционально электроэнергии, соответственно «тепловой хвост» с избытком выпадает на выбросы в городе. По разным данным в пригород из Москвы уходит 5-15% выработанной электроэнергии. В совокупности имеем и потери энергоресурсов и ухудшение экологической обстановки в регионе. Это не нормально.

В развитии генерирующих мощностей (на настоящий период времени и в ближайшие 10-20 лет) следует соблюдать приоритеты:

- развитие генерирующих мощностей должно быть обосновано градостроительной концепцией и перспективным генпланом, и уходить в область - в область должны перемещаться источники генерации, а не продукт генерации;

- развитие генерирующих мощностей должно совпадать с развитием промышленности в целях сближения энергоемких потребителей с источниками генерации и топливоснабжения;

- развитие генерирующих мощностей должно сопровождаться развитием и изменением конфигурации электросетей (кольцевые узлования трансформаторных подстанций по районам, разворот электрических схем с «0» и схем с высокими уровнями напряжений, совершенствование схем переключения и перераспределения потоков мощности, совершенствование трансформаторных пунктов, применение высокочастотной автоматики управления городским транспортом и освещением). В жилой район проводить электросети с высокими напряжениями нет смысла, для отдельных потребителей существует специальная коллекторная прокладка.

В свете выше изложенного, отметим, что укрупнение действующих городских генерирующих мощностей возможно только после оценки технико-экономической состоятельности разных предложений при соблюдении приоритетов генерации. При несоблюдении приоритетов генерации, следует учесть, что в энергосистемах городов достаточно «узких мест» и внутренних конфликтов (технологических), чтобы избегать их.

Предложение. При разработке проектов строительства новых генерирующих мощностей целесообразно рассмотреть сопутствующие проблемы и возможные перекрестные решения в структурах генерации и топливоснабжения объектов генерации. На примере московского региона есть такие места соприкосновения интересов структур и перекрестные решения проблем генерации города и области. Уровень принятия решений здесь: правительства города и области, совместно со структурами АО «Мосэнерго», областной АО-энерго и РАО «Газпром». Например, Москва и Московская область имеют общее питание с газового кольца КГМО. В узлах кольца следует рассматривать участки высокого и среднего давления, где происходит потеря ресурсов перекачки и энергии ресурса, что можно использовать для нужд генерации. Причем сокращаются как потери на узлах преобразования ресурса, так и потери на транспорт ресурсов газа, электроэнергии (мощности), тепловые потери. Из широкого спектра приемов рассмотрим два варианта решений. А именно:

- обустройство энергогенерирующих станций в узлах магистрального газопровода, где производится повышение давления - газоперекачивающие пункты, с применением техники генерации электроэнергии и утилизации тепла (ГТУ, ПГУ). Предложение позволит обеспечивать электроэнергией и теплом область, тем самым, разгрузив ТЭЦ города Москвы от нагрузки области;
- обустройство энергогенерирующих станций в понизительных узлах, например с применением турбо-детандерной техники, использующей энергию газа разности давлений. Предложение позволит обеспечивать электроэнергией и теплом область, тем самым, разгрузив ТЭЦ города Москвы от нагрузки области.

Не вдаваясь в технологии подготовки топлива, его хранения и преобразования ресурса в электроэнергию и тепло, можно отметить, что стратегия развития энергетики (генерация на КГМО) на перспективу начинает выстраивать четкую ориентацию приоритетов. Следующим шагом, как следствие, это выбор места строительства новых генерирующих объектов при условии наличия генерирующих центров непосредственно (или в близи) на КГМО, в местах концентрации промышленности в области.

Пример построения стратегии развития генерирующих мощностей должен быть доработан (может быть с учетом гидрогенерации), принят согласующими сторонами и сформирован в программу развития региона.

Следует отметить, что на сегодня общих стратегических планов развития генерирующих мощностей нет даже в московском регионе, а это не единственный мегаполис в стране с развивающейся экономикой.

Вывод: разработка стратегических планов генерации энергоресурсов, согласованных с генпланами строительства городов, промышленных и населенных пунктов, должна быть поставлена в приоритеты развития энергетики страны. Развитие коммунальной инфраструктуры должно соответствовать новым стратегиям генерации и генпланам. Каждая региональная стратегия должна быть разработана в индивидуальном порядке ввиду особенностей регионов. Пришло время пересмотреть генпланы, устаревшие морально и экономически.