К концепции энергетической безопасности

К концепции энергетической безопасности

В наши дни чрезвычайную актуальность приобретает задача обеспечения энергетической безопасности. Необходимость ее решения вызвана, прежде всего, напряженностью топливно-энергетического баланса субъектов РФ, в большинстве своем энергодефицитных, старением и нарастанием физического и морального износа оборудования, ограничением объемов реконструкции и развития основных фондов ТЭК, суровыми климатическими условиями большей части субъектов РФ. В статье предлагаются пути решения этой проблемы.

Претендуя на роль мирового энергетического лидера, Россия рискует впасть в жесткий энергокризис, который в итоге может ограничить экспорт нефти и газа «для энергобезопасности мирового сообщества». Сказанное связано, прежде всего, с дефицитом мощностей, дефицитом энергоресурсов, высокой энергоемкостью экономики и дефицитом финансовых ресурсов.

Аналогичная ситуация складывается в ТЭК Санкт-Петербурга. Всего к 2010 году отработает свой ресурс генерирующее оборудование на ТЭЦ суммарной мощностью 704 МВт, что составляет 24% от существующей установленной мощности городских электростанций. Срок эксплуатации 77% котлоагрегатов на ТЭЦ «ТГК-1» превышает 25 лет. Полностью изношенные тепловые сети со сроком службы более 25 лет составляют 24%, со сроком службы от 15 до 25 лет – более 27% от их общего количества.

Практически на всех электрических подстанциях 330–220–110 кВ в Санкт-Петербурге накоплен износ не менее 50%. На объектах электросетевого хозяйства напряжением 35 кВ износ приближается к 100%. Как на этих подстанциях, так и на электрических сетях 220–110 кВ кроме проблемы физического и морального износа существует проблема регулирования напряжения, которая сказывается на надежности электроснабжения городских абонентов. Следует отметить, что за последние 15 лет на территории Санкт-Петербурга была введена в эксплуатацию всего одна подстанция 110 кВ. Этот событие произошло в 2005 году, а решение о начале строительства подстанции было принято Ленгорисполкомом еще в 1986-м.

Только в январе 2006 года перегрузка трансформаторных подстанций и кабельных линий привела к массовым отключениям от электрообеспечения жилых зданий (количество дефектов – 2669, отключений жилых зданий – 5731 случай).
Необходимо также отметить, что тепловые сети Санкт-Петербурга находятся в состоянии недоремонта. Для преодоления этой ситуации нужно перекладывать не менее 280 километров сетей в год, в то время как сегодня перекладывается не более 170 километров сетей в однотрубном исполнении.

Пути решения накопившихся проблем приводятся ниже.

Обеспечение энергетической безопасности (ЭБ) сегодня необходимо на той научно-технической и правовой базе, которая уже имеется*.
По нашему мнению, энергетическую безопасность в Российской Федерации в настоящее время следует рассматривать как систему задач, состоящую из трех крупных элементов:
– обеспечение надежного энергоснабжения;
– обеспечение надежности, пожаробезопасности энергоустановок;
– обеспечение эффективности энергоиспользования.

Обеспечение надежного энергоснабжения

В данной статье эта составляющая подробно не рассматривается. В целом для обеспечения надежного энергоснабжения необходимы:
– надежность и гарантированность внешних поставок энергоносителей;
– надежность и устойчивость энергогенерирующих объектов (в том числе автономных источников);
– обеспечение резервирования поставок топлива, электрической и тепловой энергии;
– резкое улучшение состояния электрических и тепловых сетей;
– постепенное сокращение потребления ископаемых видов топлива, в первую очередь нефти и газа, и расширение использования атомной энергии, а также возобновляемых и нетрадиционных источников энергии и топлива.

В Энергетической стратегии России на период до 2020 года развитие альтернативных видов энергии и топлива (ветроэнергетика, гидравлическая энергия малых рек, биоэнергетика, геотермальная энергия, энергия, вырабатываемая на водородном топливе, каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы) декларируется как один из важнейших государственных приоритетов.

На Северо-Западе помимо таких местных видов топлива, как торф и дрова, добывается горючий сланец – уникальный ископаемый источник для получения качественных синтетических нефтепродуктов и газа. Запасы Ленинградского месторождения горючих сланцев, составляющие около 200 млн тонн нефтяного эквивалента, с одной стороны, могут быть использованы в России в качестве перспективного (на наш взгляд, наиболее перспективного) альтернативного вида топлива, а с другой стороны, могут служить резервом энергетической безопасности Ленинградской области. Для этого необходимо изменить существующую неэффективную схему производства электроэнергии из сланцев и реализовать программу реструктуризации сланцевой промышленности, основное направление которой – создание современного энерготехнологического комплекса УТТ 3000 для переработки сланцев с получением синтетической нефти, газа и электроэнергии. Подобный энерготехнологический комплекс, разработанный еще в 70-х годах прошлого столетия специалистами ЭНИН им. Г. М. Кржижановского, Атомэнергопроекта, Гипрошахт, успешно функционирует в г. Нарва Эстонии. При объеме инвестиционных затрат в $120 млн, расчетном сроке окупаемости 5,3 года, при переработке 2,5 млн тонн сланца подобный проект позволит получать ежегодно для энергетики и нефтехимии продукты: более 100 тысяч тонн полукоксового газа, свыше 340 тысяч тонн печного бытового светлого топлива, более 100 тысяч тонн прямогонного бензина для нефтехимии.

Обеспечение надежности, пожаробезопасности энергоустановок

Важным фактором решения проблемы надежности является разработка на энергоснабжающих и энергопотребляющих объектах технологических регламентов. Согласно закону «О техническом регулировании», государственные стандарты в областях, напрямую не связанных с безопасностью жизни человека, его имущества и экологии, становятся добровольными для выполнения и носят лишь рекомендательный характер. Для всех остальных сфер должны быть разработаны новые технологические регламенты.

В ближайшее время на объектах необходимо разработать технологические регламенты технических осмотров, диагностики энергетического оборудования, систем планово-предупредительных и капитальных ремонтов. Весьма важен регламент, определяющий состав и содержание рабочих проектов электро- и теплоснабжения жилых домов.
Отдельно необходимо отметить роль электрических контактов в пожаробезопасности, надежности и экономичности электроустановок.

По данным ВНИИПО, примерно 50% возгораний промышленных объектов происходит по вине электроустановок; в этих установках, в свою очередь, половина пожаров вызвана дефектами их контактных соединений. Достаточно сказать, что два крупнейших пожара – на Останкинской телебашне и на подстанции Васильевского острова в Санкт-Петербурге – во многом связаны с неисправностью электрических контактов. Перерыв в электроснабжении ряда районов Москвы в значительной степени обусловлен неудовлетворительным состоянием контактных соединений.

Оптимальным вариантом стабилизации контактных соединений, на наш взгляд, является применение специальных электропроводящих смазок, например смазки ЭПС-98. Смазка прошла длительную опытно-промышленную апробацию на предприятиях РАО «ЕЭС России», ОАО «Волховский алюминий», Ленметрополитене, за рубежом (заводы Мертвого моря в Израиле, угольные предприятия в Польше, Канаде и другие). При использовании смазки ЭПС-98 отпадает необходимость в применении других дефицитных и дорогостоящих средств стабилизации электрического сопротивления – медно-алюминиевых переходных деталей, тарельчатых пружин, металлопокрытий контактирующих поверхностей и т.д. ЭПС-98 превосходит отечественные и зарубежные аналоги: смазку Electrolube (Франция), Dowchemical (США), Bicon 13 (Великобритания). Целесообразность применения смазки ЭПС-98 практически во всех контактных соединениях подчеркивается в информационном письме РАО «ЕЭС России» № 15-02/705 от 21.11.02.

Диагностика контактных соединений осуществляется на основе измерения их электрического сопротивления (параметрический отказ контактов) либо путем определения температуры нагрева соединений (аварийный отказ).

Наиболее эффективным методом диагностики состояния контактных соединений является визуальный контроль температуры, выполняемый дистанционными электротермометрами или различными индикаторами. Мы предлагаем контролировать температуру соединений с помощью специальных термоиндикаторов или термокрасок – сложных веществ, которые при достижении определенной температуры резко изменяют свой цвет за счет химического взаимодействия компонентов. Изготавливаются они в виде наклеек необходимого размера с разным диапазоном температур – от 40 до 260 0С. Термоиндикаторы бывают нереверсивными одноразовыми или реверсивными многоразовыми; они могут наклеиваться на любую поверхность, в том числе на вогнутую и выпуклую, как обычный стикер.

Диагностика контактных соединений с применением термоиндикаторов в сочетании с использованием смазки ЭПС-98 обеспечивает требуемую надежность и пожаробезопасность контактных соединений и, следовательно, во многом способствует безопасной эксплуатации электроустановок.

Обеспечение эффективности энергоиспользования

Некоторые аналитики считают, что энергоемкость продукции российских предприятий в 3 раза и более превышает энергоемкость продукции развитых стран. На наш взгляд, это ошибочная информация, связанная с неверным анализом структуры цены. Мы утверждаем, что удельное потребление энергоресурсов, например, на тонну стали на предприятиях черной металлургии выше, чем за рубежом, примерно на 30%, а на тонну алюминия – примерно на 50%.
В целях удвоения ВВП, а также для удержания экспорта нефти и газа на достаточном уровне необходимо выйти на уровень снижения энергоемкости по 4,8% в год.

Повысить эффективность энергоиспользования возможно путем комплексного системного подхода, включающего проведение энергетических обследований для определения эффективности энергоиспользования и потенциала энергосбережения; разработку программы мер по повышению эффективности энергоиспользования; внедрение системы энергетического менеджмента; реализацию программы; мониторинг и подтверждение размера реализованного энергосбережения.

Сегодня при дефиците инвестиционных финансовых ресурсов серьезным подспорьем для реализации программ повышения эффективности энергоиспользования может стать внедрение энергосберегающих мероприятий на идеологии энергетического перформанс-контрактинга: энергосервисная компания реализует энергоэффективный проект за счет собственных или заемных средств, гарантируя при этом определенный объем экономии топливно-энергетических ресурсов. Заказчик оплачивает стоимость реализации проекта за счет средств, сэкономленных в результате внедрения проекта.

В целом, повышение энергетической эффективности может быть достигнуто тремя основными путями:
1) снижением издержек в самом энергетическом секторе (20–25%);
2) качественным обновлением энергетических технологий при производстве, переработке, транспортировке и потреблении различных ТЭР и энергоносителей (20–25%);
3) изменением структур регионов и предприятий при переходе от экстенсивного наращивания энергопотребления и энергопроизводства к приоритетному развитию производств и отраслей с меньшей энергоемкостью и более высокими показателями добавленной стоимости ВРП (50–60%).

Первоочередными задачами Системы обеспечения энергетической безопасности должны быть:
1) выявление состава и остроты угроз энергетической безопасности в настоящее время и на прогнозируемый период;
2) создание правовых основ и экономических механизмов обеспечения энергетической безопасности;
3) оценка количественными показателями (индикаторами) существующего и ожидаемого уровня энергетической безопасности и степени защищенности энергетических интересов;
4) разработка технологий обеспечения энергетической безопасности;
5) формирование схемы управления энергетической безопасностью.

В заключение следует отметить, что для реализации Концепции повышения энергетической безопасности страны необходима не просто активная, а по-настоящему революционная политика, необходимо разработать комплекс мер государственного регулирования и стимулирования на всех уровнях управления – от федерального до местного.

*(Сноска) Термины и определения в области ЭБ.
Надежность (ГОСТ 27.002-89) – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.

Безопасность (к сожалению, в отечественных нормативных актах подобное определение отсутствует, поэтому приведен термин европейских нормативов EN1050, EN954-1, МЭК61508) – вероятность правильного функционирования оборудования (отказ в работе которого может привести к человеческим жертвам, травмам, нанести ущерб окружающей среде) на протяжении всего жизненного цикла для каждого конкретного вида деятельности.

Энергетическая эффективность (ГОСТ Р 51541-99) – достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к окружающей среде.


ЕРОФЕЕВА Екатерина Валентиновна —
зам. генерального директора ООО «ИЭЦ – Контакт».
Кандидат экономических наук.
Родилась в 1976 г.
В 1998 г. окончила финансово-экономический факультет Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций.
С 2002 г. работает в ООО «ИЭЦ – Контакт»

ДЗЕКЦЕР Наум Наумович —
генеральный директор ООО «Инженерный электротехнический центр – Контакт». Кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
Родился в 1938 г.
В 1960 г. окончил электромеханический факультет Ленинградского института водного транспорта. После окончания института работал в тресте «Югзапэлектросетьстрой.
С 1968 г. занимал должности старшего инженера, начальника отдела, заместителя директора по науке во ВНИИ Проектэлектромонтаж Минмонтажспецстроя.
С 1998 г. – директор, затем генеральный директор ООО «ИЭЦ – Контакт».
Является автором более 150 публикаций, 7 патентов, 7 монографий.
Член президиума Российского общества энергетиков и электротехников, ученый секретарь секции «Энергетика» НТС при Правительстве Санкт-Петербурга, член Международного Оргкомитета по электрическим контактам.

http://energoacademy.ru/ru/index.php?PAGE_CODE=MAGAZINE&PAGE_TYPE=M&article_id=240