Особенности организации процесса управления перспективным спросом на электроэнергию в Сочинском энергэрайоне

Вестник Университета № 14, 2014_

УДК 338

О.С. Карпова ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА УПРАВ-

Р.К. Адамоков ЛЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫМ СПРОСОМ НА ЭЛЕКТРОЭНЕР-

ГИЮ В СОЧИНСКОМ ЭНЕРГЭРАЙОНЕ

Аннотация: В статье предложены основные подходы по организации процесса управления перспективным спросом на электроэнергию в Сочинском энергорайоне в рамках проведения XXII Олимпийских зимних игр и XI Паралимпийских зимних игр 2014 г., в том числе ведение реестра заявленных электрических нагрузок с учетом специфических международных требований к надежности электроснабжения, проведение экспертизы величины запрашиваемой мощности на предмет обоснованности для осуществления технологического присоединения к электрическим сетям, а также активная работа с потребителями электроэнергии и мощности. Реализация предложенных подходов, цель которых заключается не в сдерживании роста спроса на электроэнергию и мощность, а в оптимизации и выявлении реальной величины прогнозируемого спроса, позволила оптимизировать развитие электроэнергетики Сочинского энергорайона, исключить нерациональное расходование средств на сооружение генерирующих и электросетевых объектов, что в конечном итоге позволит снизить прогнозный тариф для конечных потребителей. Полученный положительный опыт применения изложенных в статье подходов по организации процесса управления перспективным спросом на электроэнергию в перспективе планируется распространить в отношении как Краснодарского края в частности, так и России в целом.

Ключевые слова: электроэнергетика, спрос на электроэнергию, нагрузка, реестр электрических нагрузок, экспертиза электрических нагрузок, электроснабжение олимпийских объектов, категории надежности электроснабжения.

Peculiarities of organization of process control future demand for electricity in the Sochi energy district

Abstract: In the article was proposed the key approaches for organization ofprocess control future demand for electricity in the Sochi energy district in the framework of the XXII Olympic winter games and XI Para-lympic winter games 2014. Including them: the creation and actualization of the register of announced electric loads with account of specific international requirements to the reliability of power supply; organization of the examination of the required electric power level for the validity of for the implementation of technological connection to electric networks; carrying out active work with consumers of electric power. The purpose of the implementation of the proposed approach is not to curb the growth of demand for electric energy and power, but in optimization and identification of the real value of future demand for electricity. The implementation of the presented approaches made it possible to optimize the development of the power industry of the Sochi energy district, exclude expenditure on the construction of the generating and grid facilities. Ultimately, this will reduce projected tariff for end consumers. Received positive experience of application set out in article approaches for organization of process control future demand for electricity in the future it is planned to distribute both in respect of the Krasnodar region in particular, and Russia in General.

Olga Karpova Ruslan. Adamokov

© Карпова О.С., Адамоков Р.К., 2014

Keywords: electric power industry, the demand for electricity, load, the registry of electrical loads, the examination of electrical loads, the power supply of Olympic facilities, category of power supply reliability.

Текущий год примечателен для нашей страны проведением XXII зимних Олимпийских игр и XI Паралимпийских игр в г. Сочи. По оценкам российских и зарубежных экспертов, Олимпийские игры, прошли на самом высоком уровне, в том числе благодаря созданию уникальной энергетической инфраструктуры, позволившей надежно и бесперебойно обеспечить электроснабжение всего Сочинского региона. С момента принятия решения о проведении Олимпиады в Сочи в 2006 году до начала 2014 года была проведена колоссальная работа, направленная на создание круглогодичного горноклиматического курорта мирового уровня с развитой инфраструктурой связи, спортивной, туристической, транспортной, гостиничной, инженерной и, конечно же, энергетической инфраструктурой. Все мероприятия реа-лизовывались в рамках утвержденного 29 декабря 2007 г. постановления Правительства Российской Федерации № 991 «О программе строительства олимпийских объектов и развития города сочи как горноклиматического курорта» (далее - Программа) [1].

В 2006 году схема электроснабжения Сочинского энергорайона была крайне ненадежной, возникла необходимость в разработке новой Схемы электроснабжения Сочинского энергорайона на перспективу для обеспечения надежного электроснабжения потребителей в рамках проведения Олимпиады и развития инфраструктуры горноклиматического курорта.

Схема была разработана ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» в 2008 г. и позволяла обеспечить надежное электроснабжение потребителей Сочинского энергорайона в размере 1315 МВт с учетом требования по формированию бездефицитного баланса мощности за счет сооружения местных генерирующих источников и резервирования со стороны Краснодарской энергосистемы по линиям 110-220 кВ [2].

Однако, в целях экономии бюджетных средств, было принято решение о разработке Экономичного варианта Схемы электроснабжения Сочинского энергорайона. Экономичный вариант Схемы, позволяющий обеспечить надежное электроснабжение потребителей в объеме 1000 МВт (1 180 МВт с резервом) [3], был разработан ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» и утвержден на совещании у заместителя Председателя Правительства РФ Козака Д.Н. (протокол от 24.01.2009 № ДК-П12-9пр) [4].

Следует отметить, что одним из обязательных условий реализации экономичного варианта Схемы было сокращение суммарной прогнозной нагрузки Сочинского энергорайона на 2014 г. с 1315 до 1000 МВт. В связи с этим, возникла необходимость в организации процесса управления перспективным спросом на электроэнергию в Сочинском энергорайоне, т.е. в принятии мер по учету заявленных электрических нагрузок и сокращению суммарной прогнозной нагрузки Сочинского энергорайона.

По поручению Правительства Российской Федерации для учета нагрузок в Сочинском энергорайоне в 2009 г. ОАО «ФСК ЕЭС» с привлечением ОАО «Институт «ЭНЕРГО-СЕТЬПРОЕКТ» был составлен реестр заявленных электрических нагрузок олимпийских объектов в г. Сочи (далее - Реестр). Указанный Реестр, являющийся одним из элементов организации процесса управления перспективным спросом на электроэнергию, включает в себя объекты, вошедшие Программу, а также нагрузки по неолимпийским объектам.

В Реестре представлена следующая информация по каждому объекту:

- наименование и номер объекта по Программе;

- ответственный исполнитель по объекту;

- основание для включения в реестр (заявка, письмо о намерениях);

- точка присоединения;

- общая заявленная мощность с распределением по годам;

- степень обоснованности заявленной мощности и др.

На базе указанного Реестра формировалась сводная таблица по загрузке центров питания 110/10 кВ, которая позволяла оценить степень загрузки каждого центра питания Сочинского энергорайона по годам и на момент проведения Олимпийских игр 2014 г. в г. Сочи,

Вестник Университета № 14, 2014_

а также определить суммарную прогнозную нагрузку Сочинского энергорайона с учетом нагрузок по неолимпийским объектам.

Ведение Реестра позволило ежеквартально проводить мониторинг заключаемых и исполненных договоров, аннулированных и поступающих заявок на осуществление технологического присоединения объектов, контролировать процесс увеличения прогнозной нагрузки Сочинского энергорайона.

Реестр ежеквартально актуализировался, согласовывался со всеми заинтересованными организациями и направлялся в Минэнерго России.

При составлении Реестра было учтено, что для функционирования Олимпийских Игр электроснабжение играет уникальную роль. Для электроснабжения олимпийских объектов существуют определенные требования, сформулированные Международным Олимпийским Комитетом (МОК). Так, в соответствии с требованиями МОК, все олимпийские объекты должны получать электроэнергию и мощность от двух источников электроснабжения, разнесенных географически в пространстве, по двум линиям 10 кВ, которые на 100 % резервируют друг друга. С учетом этого для всех олимпийских объектов, попадающих под требования МОК, в Реестре предусмотрена возможность их электроснабжения от двух центров питания 110/10 кВ.

В России, как известно, действуют Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Они содержат требования к устройству электрической части освещения зданий, помещений и сооружений различного назначения, открытых пространств и улиц, а также требования к устройству рекламного освещения, требования к электрооборудованию жилых и общественных зданий, зрелищных предприятий, клубных учреждений, спортивных сооружений. И любой проект электроснабжения в России должен в первую очередь соответствовать требованиям и критериям ПУЭ.

В соответствии с ПУЭ существует несколько групп категорий надежности электроснабжения, в том числе «первая» и «первая особая», которые предполагают особые требования к осуществлению надежности электроснабжения объекта [5].

В соответствии с Техническим руководством МОК, существуют следующие категории потребителей электроэнергии Олимпийских объектов во время проведения игр:

- главная (электроснабжение от 2-х независимых подстанции);

- резервная (главная + резервный генератор);

- местная (главная + генератор);

- технологическая (парные генераторы + главная).

Возникла проблема объединения требований, предъявляемых к электроснабжению Олимпийских объектов МОК, с требованиями, указанными в ПУЭ, в связи с разным подходом к обеспечению надежности электроснабжения. В таблице 1 приведен пример возможного сопоставления категорий надежности нагрузки по требованиям МОК и ПУЭ.

При сопоставлении категорий надежности электроснабжения потребителей согласно требованиям МОК и ПУЭ выяснилось, что обязательные для исполнения в Рос сии требования ПУЭ не совпадают с критериями надежности МОК. Следовательно, мощность, предусмотренную проектом электроснабжения объекта, необходимо будет увеличивать за счет временной генерации.

Таблица

Сопоставление категорий надежности нагрузки по требованиям МОК и ПУЭ

Категории надежности МОК Категории надежности ПУЭ

Главная Первая категория

Резервная, местная Первая особая категория

Технологическая -

Ведение Реестра позволило оценить степень соответствия схемы электроснабжения олимпийских объектов критериям надежности МОК и минимизировать затраты на увеличение временной генерации при проведении Олимпиады.

С целью исключения попадания в Реестр завышенных величин заявленной мощности была организована работа с потребителями (заявителями) по экспертированию поданных

заявок для их оптимизации и выявления реальной величины (второй элемент организации процесса управления перспективным спросом на электроэнергию).

Необходимость проведения экспертизы поданных заявок на технологическое присоединение с учетом ее результатов при актуализации Реестра вызвана, прежде всего, ограниченностью объема генерирующих мощностей в Сочинском энергорайоне, в связи с чем, было необходимо проведение работы с потребителями еще на стадии подачи заявки на технологическое присоединение в сетевую организацию. Зачастую запрашиваемая в заявке на технологическое присоединение мощность является завышенной, так как потребители (заявители) нередко сами до выполнения проектной документации не представляют какой объем мощности им реально потребуется, в связи с чем запрашивают мощность с запасом. Это вызвано тем, что в соответствии с действующими в настоящее время нормативно-правовыми актами, потребитель не несет никакой ответственности за обоснованность величины заявленной мощности, что могло привести к завышению прогнозируемой на момент проведения Олимпийских игр нагрузки.

Для организации выполнения данной работы были внесены соответствующие изменения в действующую законодательную базу по техническому присоединению - Постановлением Правительства РФ № 341 от 15.05.2010 г. [6]. Согласно указанному Постановлению: «При осуществлении технологического присоединения к объектам электросетевого хозяйства олимпийских объектов или иных объектов капитального строительства, суммарная присоединенная мощность которых превышает 750 кВА, сетевая организация в течение 10 дней со дня получения заявки направляет расчет величины присоединенной и максимальной мощности с перечнем присоединяемых энергопринимающих устройств (энергоустановок и объектов электросетевого хозяйства) заявителя и указанием параметров их работы в экспертную организацию...для получения заключения об обоснованности расчета величины присоединенной и (или) максимальной мощности» [6].

Для исполнения данного Постановления Правительства РФ ОАО «Институт «ЭНЕР-ГОСЕТЬПРОЕКТ» было выбрано организацией, проводящей экспертизу заявок на технологическое присоединение к электрическим сетям на предмет обоснованности величины присоединенной и (или) максимальной мощности.

Основными задачами экспертизы являются:

- проверка обоснованности расчета величины присоединенной и (или) максимальной мощности;

- приведение величины присоединенной и (или) максимальной мощности, указанной в заявке, в соответствие установленным нормативным требованиям по расчету электрических нагрузок;

- формирование мотивированного основания для включения заявки в реестр заявленных электрических нагрузок олимпийских объектов в г. Сочи.

В процессе экспертизы ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» производит:

- обработку, анализ и верифицирование полученных от сетевых организаций исходных данных по объектам;

- изучение общих электротехнических характеристик рассматриваемых объектов;

- проверку представленных материалов для обоснования величины присоединенной и (или) максимальной мощности на соответствие существующим нормативным документам и корректности выполненного расчета;

- взаимодействие с сетевыми организациями и ответственными исполнителями, в том числе с формированием запросов, в случае необходимости, дополнительной информации по объекту и работой с заявителями в целях уточнения и разъяснения отдельных пунктов представленных материалов;

- выполнение дополнительных оценочных расчетов;

- составление экспертного заключения об обоснованности расчета величины присоединенной и (или) максимальной мощности, указанной в заявке на технологическое присоединение;

Вестник Университета № 14, 2014_

- подготовку материалов для рассмотрения на рабочих группах, экспертных советах по вопросам формирования и рассмотрения заявок на технологическое присоединение.

В рамках исполнения поручения Минэнерго России ОАО «Институт «ЭНЕРГО-СЕТЬПРОЕКТ» совместно с сетевыми организациями разработало «Требования к материалам для проведения экспертизы», которые позволяют ускорить процесс прохождения экспертизы за счет единой формы предоставления данных. Указанные требования включают в себя перечень необходимой информации для проведения экспертизы, а также пример формы для расчета мощности по объекту.

Заявки на технологическое присоединение потребителей к объектам электросетевого хозяйства ранжируются по степени проработанности инвестиционных проектов в следующем порядке:

1. Наличие выполненной рабочей документации или проекта.

2. Наличие эскизного проекта или ТЭО.

В случае наличия выполненной рабочей документации или проекта заявитель должен представить материалы по разделу «Электроснабжение» в части обоснованности заявленной мощности, в которых содержатся:

- подробный расчет мощности нагрузки, с указанием расчетных формул и ссылок на нормативные документы по каждой из групп электроприемников;

- ссылки в каждом пункте расчета мощности нагрузки на нормативный документ с указанием таблиц и подпунктов, из которых принимаются значения коэффициента спроса и коэффициента несовпадения максимумов нагрузки.

В случае наличия эскизного проекта для проведения анализа обоснованности заявок должны быть представлены материалы, содержащие следующую информацию по объектам:

- максимальная потребляемая мощность (зимняя и летняя), в т.ч. существующая мощность;

- оценка объема годового и сезонного потребления электроэнергии;

- краткая характеристика объекта:

- однолинейная схема электрических сетей заявителя, которые необходимо присоединить к электрическим сетям сетевой организации при их наличии.

С момента начала проведения экспертизы в ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРО-ЕКТ» поступило 133 заявки на технологическое присоединение. По 47 заявкам, суммарной заявленной мощностью порядка 152 МВт были выданы экспертные заключения со снижением запрашиваемой мощности. Снижение по 47 заявкам составило более 12 % от первоначальной заявленной нагрузки.

На данном этапе выявлен положительный эффект от проведения экспертизы заявок, который заключается в следующем:

1. Снижение требуемой мощности по объектам еще на этапе формирования заявки.

2. Устранение дублирования мощностей объектов.

3. Определение функционального значения каждого объекта с целью корректного применения коэффициентов совмещения нагрузок.

Следует отметить, что основная цель проведения экспертизы заявок заключается не в сдерживании роста спроса на электроэнергию и мощность, а в оптимизации и выявлении реальной величины прогнозируемого спроса. Это позволит оптимизировать развитие электроэнергетики региона, исключить нерациональное расходование средств на сооружение генерирующих и электросетевых объектов, что в конечном итоге позволит снизить прогнозный тариф для конечных потребителей.

Учитывая положительный опыт проведения экспертизы заявок в Сочинском энергорайоне, на совещании у вице губернатора Краснодарского края было принято решение о применении предложенных подходов по управлению спросом в отношении дефицитного по мощности Юго-Западного района Краснодарского края. В перспективе планируется распространение предложенных подходов в отношении как Краснодарского края, так и России в целом.

Кроме того, представители МОК по энергетике выразили заинтересованность в применении нашего опыта по управлению спросом при подготовке к проведению Олимпийских игр в будущем. Для этого был организован ряд встреч представителям Бразилии (Оргкомитет «Рио 2016»), Кореи (Оргкомитет «Пхенчхан 2018») и Японии (Оргкомитет «Токио 2020»).

С целью использования положительного опыта проектирования Схемы электроснабжения Сочинского энергорайона, с учетом мероприятий по управлению перспективным спросом Министерством энергетики было поручено ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРО-ЕКТ» заниматься разработкой мероприятий по схемам электроснабжения при подготовке к проведению Чемпионата мира по футболу ФИФА 2018 года, который будет проводиться в 11-ти городах Российской Федерации.

Библиографический список

1. Постановление Правительства Российской Федерации № 991 от 29 декабря 2007 г. «О программе строительства олимпийских объектов и развития города сочи как горноклиматического курорта».

2. Корректировка схемы электроснабжения Сочинского энергорайона в рамках проведения XXII зимних Олимпийских игр и XI Паралимпийских игр 2014 г., ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», 2008 г.

3. Экономичный вариант схемы электроснабжения Сочинского энергорайона в рамках проведения XXII зимних Олимпийских игр и XI Паралимпийских игр 2014 г., ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», 2009 г.

4. Протокол совещания у заместителя Председателя Правительства РФ Козака Д.Н. № ДК-П12-9пр от 24.01.2009 г.

5. Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. -Новосибирск: Норматика, 2012. - 464 с. ил. стр. 19-20.

6. Постановление Правительства РФ № 341 от 15.05.2010 г. «Об утверждении Положения об особенностях предоставления технических условий, определения платы за технологическое присоединение и особенностях технологического присоединения к объектам электросетевого хозяйства энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии на территории муниципального образования город-курорт Сочи в период организации и проведения XXII Олимпийских зимних игр и XI Паралимпийских зимних игр 2014 года и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации».

7. Адамоков Р.К. Целевая схема надежного электроснабжения Сочинского энергорайона на перспективу до 2020 года. Журнал «Электротехника.Электроэнергетика. Электротехническая промышленность» № 2, 2009 г.

8. Адамоков Р.К., Чемоданов В.И., Карпова О.С. Актуализированная схема электроснабжения Сочинского энергорайона с учетом использования Мобильных ГТЭС // Электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы: сб. науч. тр. ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ». - Иваново: ПресСто, 2012.

9. Ильенко А.В., Чемоданов В.И., Адамоков Р.К. Перспективы развития ЕЭС России // Энергия единой сети - 2013. - № 5 (10).

10. Чемоданов В.И., Адамоков Р.К. Схема надежного электроснабжения Сочинского энергетического района на перспективу до 2020 года с учетом проведения в г. Сочи XXII зимних Олимпийских игр и XI Параолимпийских игр 2014 года. Электроэнергетика России: современное состояние, проблемы и перспективы: сб. науч. тр. - М.:Энергоатомиздат, 2008.