Современные тенденции развития мировой экономики в целом и энергетики в частности показывают, что ключевыми факторами являются надежность энергоснабжения, энергобезопасность и энергоэффективность, а также экологические проблемы [1]. При этом повышение энергоэффективности является стратегическим направлением снижения энергоемкости экономики и снижения себестоимости продукции, что приведет к конкурентоспособности продукции как внутри страны, так и на мировом рынке [2].
Российская энергетика состоит из 69 региональных энергосистем, которые в свою очередь составляют 7 интегрированных энергетических систем (Центр, Восток, Сибирь, Урал, Средняя Волга, Юг и Северо-Запад).
Интегрированная энергетическая система «Восток» включает в себя весь северо-восток РФ. Только общая площадь Республики Саха (Якутия), которая входит в эту систему, составляет 3 млн 84 тыс. кв. км и на три четверти располагается в зоне вечной мерзлоты. Это вызывает определенные трудности для энергоснабжения северных районов, где сейчас наращивает темпы развития горнодобывающая промышленность [3]. В связи с этим необходимость инвестиций в развитие энергетики – актуальный и требующий быстрейшего решения вопрос [4].
Материалы и методы исследования
Сегодня крупнейшими инвестиционными проектами Республики Саха (Якутия) в вопросах энергетики являются:
1. Строительство Якутской ГРЭС-2 (РАО «ЭС Востока», «РусГидро»).
2. Строительство Канкунской ГЭС («РусГидро»).
3. Строительство ТЭЦ (РАО «ЭС Востока»).
4. Плавучая атомная станция («Росатом»).
5. Строительство мини-ТЭЦ и модульных энергокомплексов.
Учитывая, что тарифы в Якутии от основного и единственного поставщика ПАО «Якутскэнерго» утверждаются едиными, потребители Южно-Якутского, Центрального и Западного энергорайонов субсидируют потребителей Северного энергорайона. Так, размер перекрестного субсидирования в 2016 г. составил 6 803 млн руб. В связи с этим остро встал вопрос об определении объема финансирования, необходимого для ликвидации перекрестного субсидирования локальной энергетики в Республике Саха (Якутия).
Результаты исследования и их обсуждение
Данная проблема была рассмотрена в перечне поручений по итогам заседания президиума Государственного совета РФ № Пр-2288 от 03.11.2015 г., предусматривающем разработку следующей долгосрочной программы оптимизации локальной энергетики (далее – ПОЛЭ). Ее основные цели:
1. Обеспечение качественного и надежного электроснабжения изолированных населенных пунктов [5].
2. Уменьшение объема субсидирования локальной энергетики Республики Саха (Якутия).
3. Обновление основных фондов, находящихся в неудовлетворительном техническом состоянии [6].
Предыдущая Программа оптимизации локальной энергетики Якутии была рассчитана на период с 2012 по 2017 г., и основные ее цели были сформулированы следующим образом:
– снижение выбросов в окружающую среду;
– повышение надежности и качества энергообеспечения потребителей;
– создание технологических предпосылок по снижению затрат на завоз и использование дизельного топлива в электроэнергетике;
– когенерация электрической и тепловой энергии в зоне действия локальной энергетики за счет строительства ТЭЦ малой мощности;
– снижение технологических потерь в сетях.
В рамках современной Программы для каждого существующего объекта генерации рассматриваются различные варианты реконструкции:
– замена на дизельные агрегаты;
– замена на нефтяные агрегаты;
– замена на газовые агрегаты (магистральный газ и сжиженный углеводородный газ);
– установка источников возобновляемой энергии ВИЭ (ветряные и солнечные станции) [7];
– вывод объекта генерации в резерв, электроснабжение за счет линий электропередач [8];
– создание региональных энергосистем с укрупнением источников питания и развитием энергосетевого комплекса [9].
В результате чего получен перечень и график реализации мероприятий, которые необходимо реализовать на действующих объектах локальной генерации с определением показателей, характеризующих технологическую и экономическую эффективность [10]. Так ПОЛЭ следующего периода предусматривает 5 альтернативных сценариев, которые приведены в табл. 1.
Все рассматриваемые сценарии направлены на уменьшение экономически обоснованных тарифов на электроэнергию и уменьшение субсидирования объектов локальной генерации.
В табл. 2 представлено сопоставление сценариев ПОЛЭ без учета компенсации повышенной тарифной нагрузки потребителям централизованных энергосистем.
Соотношение некоторых технических показателей для наглядности приведено далее на диаграммах (рис. 1–3).
Из первой диаграммы видно, что наибольший прирост установленной мощности объектов генерации электроэнергии даст четвёртый сценарий, предусматривающий дополнительное строительство объектов возобновляемой энергетики.
На второй диаграмме видим значительное сокращение объема завозимого дизельного топлива на 58 и 63 % соответственно в четвертом и пятом сценариях, в которых ключевая роль отводится объектам возобновляемой энергетики.
На последней третьей диаграмме виден суммарный экономический эффект от реализации программы за весь период 2018–2040 гг. Самыми предпочтительными вариантами являются третий и пятый сценарии. В то же время третий сценарий, предполагающий строительство электрических сетей до изолированных населенных пунктов в условиях крайнего Севера, будет проигрывать по сложности и затратам на реализацию пятому сценарию, учитывающему строительство объектов генерации ВИЭ.
Таблица 1
Программа оптимизации локальной энергетики
|
Сценарий 1. Повышенный резерв |
Установленная мощность новых объектов генерации определяется по аналогии со сложившейся практикой: установленная мощность от 150 до 350 % от максимальной нагрузки потребителей |
|
Сценарий 2. Умеренный резерв |
Установленная мощность новых объектов генерации определяется исходя из целесообразности установки однотипных агрегатов (4 в работе и 2 в резерве): установленная мощность порядка 150 % от максимальной нагрузки потребителей |
|
Сценарий 3. Электросетевой |
Учитываются эффективные проекты по сооружению электрических сетей до изолированных населенных пунктов. Мероприятия на объектах генерации в оставшихся муниципальных образованиях определяются путем выбора наиболее эффективных решений из первого и второго сценариев |
|
Сценарий 4. Высокая доля ВИЭ |
Установленная мощность новых объектов генерации определяется по аналогии со сложившейся практикой: установленная мощность от 150 до 350 % от максимальной нагрузки потребителей. Дополнительно предусмотрено сооружение объектов ВИЭ, ввод в эксплуатацию которых позволит уменьшить тариф на электроэнергию |
|
Сценарий 5. Сети и ВИЭ |
Учитываются эффективные проекты по сооружению электрических сетей из третьего сценария и реконструкция генерирующих объектов, не подключаемых к энергосистемам, аналогичная четвертому сценарию |
Таблица 2
Сопоставление сценариев программы оптимизации локальной энергетики
|
Технические показатели в результате реализации сценариев |
Сценарии |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Установленная мощность новых объектов генерации, МВт |
108,7 |
81,4 |
82,3 |
145,8 |
126,6 |
|
Суммарные капитальные вложения в ценах 2018 г. без НДС, млрд руб. без НДС в п.п. с НДС |
|||||
|
13,06 20,73 |
11,95 18,88 |
29,29 43,91 |
20,8 32,68 |
36,98 55,85 |
|
|
Суммарный эффект за 2018–2040 гг. (уменьшения перекрестного субсидирования) от реализации ПОЛЭ в ценах 2018 г., млрд руб. |
21,8 |
22,5 |
36,6 |
25,0 |
38,9 |
|
Отношение суммарного эффекта за 2018–2040 гг. к капитальным вложениям в ценах 2018 г. без НДС |
1,67 |
1,88 |
1,25 |
1,2 |
1,05 |
|
Уменьшение экономически обоснованного тарифа на электроэнергию при реализации ПОЛЭ в полном объеме в процентах в руб./кВт×ч без ПОЛЭ в руб./кВт×ч с ПОЛЭ |
13,9 58,9 50,7 |
14,4 58,9 50,4 |
16,0 58,9 49,5* |
17,3 58,9 48,7 |
18,8 58,9 47,8* |
|
Суммарные субсидии на инвестиции и перекрестное субсидирование локальной энергетики в период 2018–2040 гг. в ценах на 2018 г., млрд руб. |
161 |
159,2 |
162,5 |
165,6 |
167,8 |
|
КПД по производству электроэнергии на объектах АО «Сахаэнерго» после реализации ПОЛЭ, % |
34,0 |
34,0 |
34,0** |
39,2 |
39,0** |
|
Сокращение годового объема завозимого дизельного топлива для объектов локальной электрогенерации в процентах в тыс. руб. без ПОЛЭ в тыс. руб. с ПОЛЭ |
44 100 56 |
44 100 56 |
50 100 50 |
58 100 42 |
63 100 37 |
|
*+ 10 % потребителей подключается к ЭС Магаданэнерго, Якутскэнерго **+ загрузка крупных ТЭС и ГЭС Магаданэнерго и Якутскэнерго |
|||||
Рис. 1. Установленная мощность новых объектов генерации, МВт
Рис. 2. Сокращение годового объема завозимого дизельного топлива, %
Рис. 3. Экономический эффект за 2018–2040 гг., млрд руб.
Заключение
В заключении можно отметить, что реализация программы оптимизации локальной энергетики в любом из вариантов приведет к уменьшению перекрестного субсидирования локальной энергетики Республики Саха (Якутия). Наиболее привлекательным как с технической, так и с экономической точки зрения выглядит пятый сценарий, который к тому же позволит уменьшить экологическую нагрузку на северные районы.
Во всех сценариях предусматривается увеличение объемов использования нефти на объектах генерации АО «Сахаэнерго», что приведет к модернизации инфраструктуры и резервного парка АО «Саханефтегазсбыт». Стоимость модернизации оценивается предварительно в объеме порядка 203 млн руб. в ценах 2018 г. без НДС. Данные затраты не включены в стоимость реализации ПОЛЭ и требуют дальнейшего уточнения.