Объединенная энергосистема Украины

ОБ'ЄДНАНА ЕНЕРГЕТИЧНА СИСТЕМА УКРАЇНИ

В период до 2020 г. экспортный потенциал Украи­ны может составить 30 млрд кВт-ч (5—6 млн кВт). Это позволит довести экспорт мощности в страны Центральной Европы до 3,5 млн кВт. В рассматри­ваемый период избыточным в ОЭС Украины будет Западный регион, что обусловлено, в основном, вводом блоков на Хмельницкой и Ривненской АЭС. Из этого региона, в дополнение к существующему объему экспорта электроэнергии, осуществляемо­му из украинского «Острова Буршты некой ТЭС» и по радиальной схеме от Добротворской ТЭС в Польшу, имеется возможность увеличения экспорта на 7 млрд кВт • ч в год.

Маркетинговыми исследованиями установлено, что в странах Восточной Европы спрос на импор­тируемую электроэнергию может превышать указан­ные объемы. Основными импортерами могут быть Венгрия, Румыния и Словакия. Максимальная мощ­ность дополнительного потока энергии, который необходимо будет направлять в эти страны, оцени­вается значением 600 МВт к 2010 г. и в дальнейшем превысит 1000 МВт.

Сдерживающим фактором в реализации допол­нительного экспорта электроэнергии является ре­жим несинхронной работы энергосистемы европей­ского энергообъединения UCTE и Украины.

Переход на параллельную работу требует выпол­нения значительной реконструкции электростанций и сетей для приведения их в соответствие с требо­ваниями UCTE. Реализация этой задачи возможна лишь в отдаленный период (ориентировочно — 2015-2020 гг.).

Институт «Укрэнергосетьпроект» в течении 1998— 2004 гг. выполнил ряд работ по изучению возмож­ности увеличения экспорта электроэнергии в Вен­грию, Словакию, Румынию.

В частности, в разработанной в 1998 г. «Концеп­ции расширения экспортных поставок электроэнер­гии из Украины», утвержденной Кабинетом Мини­стров, было определено, что расширение объема экс­порта из ОЭС Украины в страны Центральной Ев­ропы в ближайшее десятилетие наиболее реально за счет сооружения вставки постоянного тока (ВПТ).

Необходимо отметить, что в мировой практике ВПТ применяются более четверти века. За это время накоплен значительный опыт их эксплуатации и эффективного коммерческого использования. Учи­тывая то, что ВПТ — сложное инженерное сооруже­ние с высокой удельной капиталоемкостью, следует тщательно продумать все аспекты строительства.

В ОЭС Украины размещение первоочередной ВПТ целесообразно осуществить, как уже отме­чалось, в Западном регионе, который наиболее приближен к границам стран Центральной Евро­пы и будет обладать устойчивым и значительным избытком мощности, обусловленным развитием Хмельницкой и Ривненской АЭС. Упомянутая ВПТ должна быть максимально приближена к сети 750 кВ, куда поступает электроэнергия новых бло­ков этих АЭС.

По условиям связи ВПТ с электрическими сетя­ми экспортного направления, с одной стороны, и с сетями ОЭС Украины — с другой, наиболее пред­почтительным местом для сооружения вставки яв­ляется территория вблизи ПС Западноукраинская. Присоединение этой мощной подстанции к сетям ОЭС Украины реализовано тремя ВЛ 750 кВ, в том числе линиями, которые связывают подстанцию с особенности развития магистральных электрических сетей с учетом интеграции ОЭС Украины в объединенную энергосистему европейских стран (UCTE)

ОБ'ЄДНАНА ЕНЕРГЕТИЧНА СИСТЕМА УКРАЇНИ

Ривненской и Хмельницкой АЭС. Кроме того, от ПС Западноукраинская отходит ВЛ 750 кВ в Вен­грию (на ПС Альбертирша) и линии 330 кВ в на­правлении «Острова Бурштынской ТЭС», располо­женного в 40 км южнее подстанции. ВПТ мощнос­тью 500 — 1000 МВт должна быть включена в рас­сечку связи 750 кВ Западноукраинская — Альбер­тирша. Для создания резервной связи с «Островом Бурштынской ТЭС» с минимальными затратами должна быть создана дополнительная связь 750 кВ между ВПТ и существующим AT 750/330 кВ на ПС Западноукраинская, который со стороны 330 кВ уже сегодня подключен через существующую ВЛ 330 кВ к сетям «Острова Бурштынской ТЭС».

Дальнейшее наращивание экспорта электро­энергии может быть осуществлено за счет соору­жения ВПТ на ПС 750 кВ Исакча (Румыния) и ПС 750 кВ Жешув (Польша). Размещение ВПТ мощ­ностью 1000 МВт на ПС Исакча в 2010—2015 гг. пре­дусматривается также в прогнозах UCTE.

ПС 750 кВ Жешув ранее также рассматривалась в качестве пункта для установки ВПТ, однако из-за ограниченной пропускной способности внутренних электрических сетей энергосистемы Польши для передачи мощности далее в энергообъединение тре­буется дополнительное дорогостоящее электросете­вое строительство.

По выполненным в «ТЭО целесообразности со­оружения ВПТ» оценочным расчетам для сооруже­ния ВПТ мощностью 1000 МВт с учетом примене­ния импортного оборудования в сочетании с отече­ственными сетевыми AT 750/400 кВ необходимо около 300 млн долл. США капиталовложений.

Экономическая эффективность строительства этой ВПТ в наибольшей степени будет зависеть от цены экспортируемой электроэнергии. Исходя из анализа цен по действующим контрактам и материа­лов Европейской биржи электроэнергии в ТЭО было принято, что цена базовой электроэнергии может колебаться в диапазоне от 2,7 до 3,2 цента США за

Для осуществления экспорта электроэнергии в Европу в указанных выше размерах при синхрон­ной работе энергообъединений потребуется усиле­ние внутренней сети в европейских энергосистемах. В мае 2003 г. было завершено предварительное тех­нико-экономическое исследование-анализ потоко-распределения на предмет возможного синхронно­го объединения сетей UCTE с ОЭС Украины и ЕЭС России, выполненное по заданию Управляющего комитета UCTE. Данное исследование показывает, что уже сейчас электрические сети Центральной Европы эксплуатируются почти на пределе перегруз­ки. Действующая электрическая схема между стра­нами UCTE не позволяет передавать значитель­ные объемы транзитной мощности и электроэнер­гии, поступающие из восточного энергообъедине­ния. В исследовании также было показано, что им­порт с востока, в основном, может быть использо­ван для обеспечения возможности замены отрабо­тавшего станционного оборудования в странах UCTE. Для решения этих вопросов необходимо про­должение совместных исследований с участием го­сударств, входящих в UCTE, России, Украины и других заинтересованных стран СНГ.

ОЭС Украины, ОЭС Центра (Россия) и ОЭС Молдова работают параллельно и при перетоках мощности 1200 МВт в ОЭС Центра и 400 МВт в ОЭС Молдова усиление сетей не требуется.

С включением в работу ВЛ 330 кВ ЧАЭС — Мо-зырь и Чернигов — Гомель будет осуществлен пере­ход на параллельную работу ОЭС Украины и ОЭС Беларуси. Пропускная способность указанных свя­зей в сторону Беларуси составляет порядка 800 МВт. При необходимости дальнейшего повышения пере­тока электроэнергии в сторону ОЭС Беларуси по­требуется увеличение пропускной способности се­чения ОЭС Украина — ОЭС Беларусь путем соору­жения ВЛ 750 кВ или 330 кВ от Ривненской АЭС в зависимости от величины перетока.

В ближайшее время важнейшим стратегическим направлением развития ОЭС Украины, наряду с приведением электростанций и электросетей в со­ответствие с требованиями UCTE, является скорей­шее разрешение накопившихся в энергетике нега­тивных проблем, основными из которых являются:

1. Неудовлетворительная структура генерирую­щих мощностей, с большой долей базисных АЭС, 1 низкой рабочей мощностью ТЭС и недостаточной долей регулирующих мощностей (особенно ГЭС — ГАЭС), вызывает большие трудности в регулирова­нии суточных графиков нагрузки и приводит к вы­сокой загрузке ряда сечений. Все это снижает ус­тойчивость и надежность работы основной сети ОЭС, крайне затрудняет проведение ремонтов ВЛ и обору­дования ПС, создает угрозу системных аварий.

2. Хроническое отставание строительства элект­рических сетей (из-за отсутствия инвестиций), осо­бенно для выдачи мощности АЭС, привело к воз­никновению ряда узких мест и ограничению выда­чи мощности АЭС (Запорожской — на 700 МВт; Ривненской и Хмельницкой — по сечению Запад-Винница до 1200 МВт).

3. Технические средства комплексов ПА АЭС и наиболее «тяжелых» (с точки зрения организации противоаварийного управления для обеспечения устойчивости ХАЭС и РАЭС) сечений Запад—Вин­ница и Винница — ЮУАЭС безнадежно устарели и их использованию в настоящее время препятствует встречная направленность перетоков мощности. Эти сечения оборудованы средствами противоаварийного управления еще в период параллельной работы с ОЭС «Мир», т.е. были выполнены с применением аппаратуры 70-х гг. прошлого столетия и ориенти­рованы на контроль перетоков в направлении с Во­стока на Запад. Для того, чтобы ОЭС Украины действовала ус­тойчиво и надежно, необходимо: ускорить обеспечение нормативных условий вы­дачи полной мощности как действующих энерго­блоков, так и планируемых к вводу в эксплуатацию, оптимизировать структуру баланса мощности, улуч­шить условия регулирования напряжений;

устранить «узкие» места в ОЭС Украины, кото­рые образовались в результате длительного отстава­ния строительства электрических сетей;

ускорить создание комплексов ПА АЭС на но­вой микропроцессорной базе, используемой для выявляющих и дозирующих устройств ПА АЭС, а также устройств аварийной разгрузки блоков ХАЭС и РАЭС без отключений их от сети;

восстановить и развить на новой элементной базе системы противоаварийного управления по внутрен­ним сечениям ОЭС Украины, а также по сечению ОЭС Украины — ЕЭС России и ОЭС Украины — ОЭС Европы.

Учитывая стратегическое значение ОЭС Украи­ны и, в частности, магистральных электрических сетей, следует обеспечить приоритетность их разви­тия. Устойчивое и надежное функционирование ОЭС зависит от своевременного выполнения сле­дующих работ:

Строительство электрических сетей для усиле­ния межсистемных сечений и обеспечения выдачи мощности атомных и гидроаккумулирующих электро­станций, включающее:

строительство электропередачи 750 кВ Ривнен-ская АЭС — Киевская с подстанцией 750 кВ «Киев­ская», что необходимо для усиления пропускной способности сечения Запад—Винница и обеспечения без ограничений выдачи мощности Ривненской и Хмельницкой АЭС в центральные и восточные реги­оны Украины. Срок ввода в эксплуатацию — 2007 г.;

окончание работ по переводу на напряжение 750 кВ ВЛ Ривненская АЭС — Западноукраинская — 2005 г.; строительство транзита 330 кВ Луцк Северная — Тернополь —- К. Подольск, что необходимо для вы­дачи мощности Ривненской АЭС в сеть 330 кВ ОЭС Украины — ввод первого участка — 2007 г.;

окончание строительства ВЛ 330 кВ Западно-украинская — Богородчаны (2008 г.) для повыше­ния возможности выдачи мощности Ривненской АЭС на величину до 700 МВт при выводе в ремонт ВЛ 750 кВ сечения Запад — Винница и повышения надежности электроснабжения потребителей Ива-но-Франковской области, которая снижена в резуль­тате включения одной из ВЛ 330 кВ Бурштынская ТЭС — Западноукраинская в состав «Острова Бур-штынской ТЭС» и перевода ее на параллельную работу с энергосистемами UCTE.

Строительство линий электропередачи для выда­чи мощности Днестровской ГАЭС. Для выдачи мощ­ности первого гидроагрегата необходимо построить заходы ВЛ 330 кВ Днестровская ГЭС — Ладыжинская ТЭС на Днестровскую ГАЭС (2006 г.); ВЛ 330 кВ Дне­стровская ГАЭС — Бар (2007 г.). Для выдачи мощ­ности первой очереди ГАЭС в составе трех агрега­тов необходимо на ГАЭС завести ВЛ 750 кВ Вин­ницкая — Западноукраинская (за 2010 г.);

строительство ВЛ 750 кВ Запорожская АЭС — Каховская с ПС 750 кВ Каховская и заходами ВЛ 330—220 кВ (2010 г.). Ввод в эксплуатацию этого комплекса снимет ограничения выдачи мощности Запорожской АЭС и обеспечит передачу мощности от АЭС в дефицитные районы юга Украины — Хер­сонскую, Николаевскую области и Автономную Рес­публику Крым, „ці

2. Строительство электрических сетей для устра­нения «узких» мест и повышения надежности работы ОЭС Украины, предусматривающее:

обеспечение надежного электроснабжения потре­бителей Одесской области. Электроснабжение по­требителей юго-западной части Одесской области характеризуется низким уровнем надежности и в значительной степени осуществляется от энерго­системы Молдовы. При этом питание большей ча­сти потребителей, в том числе г. Одессы, от ОЭС Украины осуществляется практически по одной линии 330 кВ Аджалык—Усатово, а от энергосис­темы Молдовы — по трем линиям 330 кВ и семи линиям ПО кВ. В ремонтно-аварийных режимах отключения ВЛ 330 кВ Аджалык—Усатово, при сниженной генерации Молдавской ТЭС, а также в слу­чае отключений межгосударственных ВЛ 110—330 кВ Украина—Молдова в указанном регионе необходи­мо ограничение нагрузки потребителей до 100 МВт (около 60 % общего потребления).Строительство объектов, необходимых для обеспечения надежного электроснабжения потребителей Одесской области, в том числе в режимах раздельной работы энерго­систем Украины и Молдовы, должно осуществляться поэтапно. Перечень объектов первоочередного стро­ительства, ввод которых в эксплуатацию позволит повысить надежность электроснабжения централь­ных и юго-западных районов Одесской области от генерирующих источников ОЭС Украины и снизить зависимость их электроснабжения от режимов ра­боты межгосударственных линий электропередачи Украина — Молдова, включает 2-ю ВЛ 330 кВ Аджа­лык — Усатово (2006 г.); ВЛ 330 кВ Новоодесская — Арциз (2007 г.); расширение ПС 330 кВ Арциз с уста­новкой 2-го AT 330/110 кВ (2005—2006 гг.). На пос­ледующих этапах развития отрасли (после 2010 г.) необходимо построить следующие объекты, с вво­дом которых в эксплуатацию будет полностью обес­печено питание Одесской области от генерирующих источников ОЭС Украины и можно будет осуще­ствлять раздельную работу энергообъединений Украины и Молдовы: ПС 750 кВ Приморская (2 х 1000 MB • А) с заходами ВЛ 750 кВ Южноукра­инская АЭС — Исакча; заходы на ПС Приморская ВЛ 330 кВ Усатово—Аджалык, а также заходы ВЛ 330 кВ от Молдавской ТЭС на Котовск, Арциз и Новоодесскую; восстановить ВЛ 750 кВ Южноук­раинская — Исакча;

обеспечение надежного электроснабжения потре­бителей АР Крым. Электроснабжение потребителей Крыма практически полностью осуществляется за счет перетоков мощности по трем ВЛ 330 кВ и од­ной ВЛ 220 кВ, связывающих АР Крым с остальной частью Украины. В период осенне-зимнего макси­мума нагрузок пропускная способность указанных линий электропередачи используется практически полностью. В условиях неопределенности перспек­тив строительства генерирующих мощностей в Кры­му и практической невозможности строительства дополнительной линии единственно возможным решением проблемы является повышение пропуск­ной способности существующих связей, питающих АР Крым. Для увеличения допустимого перетока по ука­занным связям на 250 МВт (в целом по сечению — до 1500 МВт) и обеспечения покрытия прогнозируе­мого роста потребления Крыма на период до 2008— 2010 гг. необходимо реализовать следующий пер­воочередной комплекс мероприятий: построить заходы ВЛ 330 кВ Мелитополь — Симферополь на ПС Джанкой (2006 г.); перевести на номинальное напряжение ВЛ 330 кВ Симферополь — Севасто­поль (2007 г.); установить батареи статических конденсаторов (БСК) на подстанциях централь­ной и восточной частей Крыма (2006 г.); смонти­ровать устройство продольной компенсации (УПК) на одной из ВЛ 330 кВ на ПС Джанкой (2007 г.). На последующих этапах развития отрасли (после 2010 г.) необходимо выполнить следующий комплекс мероприятий по повышению надежности электроснаб­жения Крымского региона: построить ВЛ 330 кВ Западнокрымская — Севастополь; перевести на на­пряжение 330 кВ ВЛ 220 кВ Симферополь — Феодосия с расширением ПС Феодосия;

обеспечение надежного электроснабжения потре­бителей Киевского региона. Вывод из эксплуата­ции энергоблоков ЧАЭС привел к кардинальным изменениям режимов работы основной сети регио­на Центральной ЭС. В условиях стремительного роста электропотребления г. Киева и большой за­висимости от режимов работы электростанций АК «Киевэнерго» иногда возникают предельные режи­мы работы питающей сети и АТ-связей киевского кольца 330 кВ. Для решения этой проблемы наме­чается ввод в эксплуатацию ПС 330 кВ Западная с заходами ВЛ 330 кВ Новокиевская — Северная и строительство линий электропередачи напряжени­ем 330 кВ для передачи мощности от подстанции 750 кВ Киевская в сеть 330 кВ (2009-2012 гг.);

обеспечение надежного электроснабжения потре­бителей западных регионов Украины. Электроснаб­жение потребителей Львовской и Закарпатской обла­стей характеризуется низким уровнем надежности и осуществляется в основном по сети 110 кВ, либо при­меняется тупиковое питание по сети 330 кВ. В условиях плохого технического состояния распре­делительной сети 110 кВ для повышения надежнос­ти электроснабжения потребителей Стрыйско-Борис-лавского и Закарпатского регионов необходимо за­вершение стротельства ВЛ 330 кВ Западноукраин­ская — Дрогобыч с ПС 330 кВ Дрогобыч (2009 г.) и ВЛ 220 кВ Мукачево — Хуст с ПС 220 кВ Хуст (2008 г.); обеспечение надежного электроснабжения потре­бителей Восточного Донбасса. В условиях нестабиль­ной работы Луганской ТЭС, высокой аварийности ППТ ± 400 кВ Михайловка — Волжская ГЭС для обеспечения возрастающих потребностей в электро­энергии Восточного Донбасса, и в первую очередь предприятий угольной промышленности (район Луганской ТЭС и ПС Михайловка), проектным ре­шением предусмотрено строительство ПС 500 кВ Новодонбасская с двумя AT 500/220 кВ, одним AT 500/110 кВ, заходами трех линий 500 кВ, пяти ли­ний 220 кВ и семи линий 110 кВ. Ввод в 2004 г. в эксплуатацию пускового комплекса ПС 500 кВ Но­водонбасская является первым этапом по решению вопроса надежного электроснабжения потребителей Восточного Донбасса. Существующая схема из-за ограниченной пропускной способности заведенной на подстанцию только одной ВЛ 330 кВ Чайкино — Михайловка не обеспечивает решение проблемы на­дежного электроснабжения Восточного Донбасса. Поэтому должна быть усилена привязка ПС 500 кВ к сети 220 кВ за счет строительства новых линий электропередачи (за 2010 г.).

3. Завершение формирования системообразующей сети 750 кВ

Налаживание параллельной работы ОЭС Украи­ны с энергетическим объединением стран Европы (UCTE) важное направление развития энергетики нашего государства, отвечающее курсу на интегра­цию Украины в Европейский Союз. Но, чтобы со­здать условия для паралельной (синхронной) рабо­ты, необходимо выполнить многогранный комплекс технических мероприятий, направленных на обес­печение более высокого уровня технико-экономи­ческой эксплуатации энергетических объектов ОЭС Украины. Одним из главных требований, наряду с обеспечением нужными объемами первичного, вто­ричного и третичного регулирования, является по­вышение надежности работы электрических сетей (соответствие критерию ««-1»). Мероприятия по развитию магистральных электрических сетей украинской энергосистемы с завершением форми­рования транзитной сети 750 кВ путем строитель­ства Южной (Хмельницкая АЭС — Днестровская ГАЭС — Приморская — Каховская — Запорожская

АЭС) и Северной (Ривненская АЭС — Киевская — Североукраинская — Харьковская — Донбасская) ма­гистралей 750 кВ, а также восстановления ВЛ 750 кВ ЮУАЭС — Исакча (Румыния) необходимо рассмат­ривать как поэтапную программу приведения обо­рудования ОЭС Украины в соответствие с нормами UCTE.

Выводы

1. Поэтапная реконструкция электростанций и электрических сетей для приведение их характерис­тик в соответствие с требованиями UCTE, необхо­димая для обеспечения параллельной работы ОЭС Украины с энергетическим объединением стран Европы, является важнейшей приоритетной зада­чей по выполнению «Программы интеграции Украи­ны в Европейский Союз», утвержденной Кабине­том Министров Украины.

2. В ближайшее время необходимо ускорить уст­ранение «узких мест» в ОЭС Украины, уделив осо­бое внимание созданию нормативных условий вы­дачи полной мощности как действующих энерго­блоков, так и тех, которые планируется ввести в эксплуатацию..

3. Следующим шагом, при необходимости суще­ственного увеличения экспорта электроэнергии в период до 2010 г., рассматривается вариант соору­жения вставок постоянного тока. В первую очередь, сооружение ВПТ намечается в районе подстанции 750 кВ Западноукраинская, где через ВПТ будут соединены электрические сети «Острова Бурштын-ской ТЭС» и ОЭС Украины. При мощности ВПТ 1000 МВт технические возможности передачи элек­троэнергии на экспорт в западном направлении уве­личатся, по сравнению с существующими постав­ками, практически вдвое.

4. При объеме капитальных вложений в соору­жение ВПТ 300 млн долл. США привлекательность проекта может быть обеспечена при уровне сред­ней цены экспортируемой электроэнергии не ниже 4,0 цента за 1 кВт • ч. Для реализации коммерчес­кого проекта строительства ВПТ предполагается при­влечение средств негосударственных инвесторов на тендерной основе.