Состав и структура топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

1. Состав и структура топливно-энергетического комплекса (ТЭК).

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) представляет собой сложную  и развитую систему добычи природных  энергетических ресурсов , их обогащения, преобразования в мобильные виды энергии и энергоносителей, передачи и распределения, потребления и  использования во всех отраслях национального  хозяйства. Объединение таких разнородных  частей в единый национально-хозяйственный  комплекс объясняется их технологическим  единством, организационными взаимосвязями  и экономической взаимозавис  имостью.

Неразрывная цепь добычи - преобразования - передачи - распределения - потребления - использования энергоресурсов определяет технологическое единство топливно-энергетического комплекса.

Организационно комплекс разделяется на отрасли, системы  и предприятия ТЭК:

• добывающие : угледобыча, нефтедобыча, газодобыча, добыча торфа и сланцев, добыча урана и других ядерных материалов;
• преобразующие (перерабатывающие) : углепереработка, нефтепереработка, газопереработка, переработка торфа и сланцев, электроэнергетика, атомная энергетика, котельные, получение местных энергоносителей - сжатого воздуха и газов, холода и т.п.;
• передающие и распределяющие : перевозка угля, торфа и сланцев, нефтепроводы и другие способы транспорта нефти нефтепродуктов, газопроводы, транспорт газовых баллонов, электрические сети, включая высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) и низковольтные распределительные электросети, паро- и теплопроводы, трубопроводы местных энергоносителей, газобаллонное хозяйство;
• потребление и использование : во всех отраслях национального хозяйства на технологические, санитарно-технические и коммунальнобытовые нужды, объединяемые понятием «Энергетика отраслей национального хозяйства», разделяемой на промышленную энергетику, энергетику транспорта, энергетику сельского хозяйства, коммунальную энергетику и т. п.

Как видим, организационного единства топливно-энергетического комплекса нет, хотя руководит значительным количеством его отраслей Министерство топлива и энергетики. В современных условиях произошло еще большее организационное обособление отдельных частей ТЭК с образованием локальных хозяйственных единиц, как правило, акционерных обществ (АО) с участием государственного капитала и капитала вышестоящих административно-производственных структур.

Например, самостоятельными акционерными обществами стали некоторые  электростанции с участием районных энергетических объединений (РАО),

РАО ЕЭС (единой энергетической системы) России. Тем не менее технологическое  единство производства и потребления  топливно- энергетических ресурсов приводит к необходимости очень тесных информационных связей между различными частями ТЭК, особенно в электроэнергетике. Здесь существует единая система  оперативного управления, объединяющая все электроэнергетические объекты  независимо от уровня управления (станции, сети, системы, Единая энергосистема  страны) и формы собственности (государственная, акционерная, коллективная, частная).

Различные отрасли и составные  части ТЭК экономически объединяются на российском и мировом энергетическом рынке (по прямым договорам, через товарно-сырьевые биржи, по государственным заказам и квотам на экспорт и т.п.), будучи хозяйственно самостоятельными субъектами рынка. В то же время технологическое единство ТЭК делает субъектов энергетического рынка взаимозависимыми. А в такой целостной отрасли как электроэнергетика и при теплоснабжении от ТЭЦ и котельных, когда потребители в полном смысле слова привязаны к электрическим и тепловым сетям, возникает естественная монополия производителей.

2. Электроэнергетическая  система (ЭС)

2.1. Состав электроэнергетических  систем

Энергетическая система  состоит из многочисленных энергетических объектов, включающих:

• электрические станции;
• электрические и тепловые сети (сетевые предприятия);
• систему оперативно-диспетчерского управления, представляющую собой производственно- управленческую иерархию: Центральное диспетчерское управление (ЦДУ), региональные объединенные диспетчерские управления (ОДУ), местные диспетчерские пункты в энергосистемах и на энергетических предприятиях (ДУ);
• энергоремонтные предприятия, производящие централизованный ремонт энергетического оборудования;
• строительные организации, обслуживающие периодическую реконструкцию и новое строительство энергетических объектов;
• систему технико-экономического управления: от Российского (РАО «ЕЭС») до региональных (местных) энергетических управлений (АО «Энерго»), в составе которых особенно важны сбытовые подразделения (энергосбыты) и организации энергетического контроля ( Энергонадзор);
• вспомогательные предприятия и организации (автомобильные и железнодорожные хозяйства, подсобные службы и т.п.).

Кроме электростанций весьма важным элементом электроэнергетических  систем являются энергетические коммуникации, прежде всего электрические сети, включая мощные линии электропередачи (НЭП).

По функциональному назначению линии электропередачи можно  разделить на две большие группы: межсистемные и распределительные.

Межсистемные  линии электропередачи выполняют функцию транспорта энергии между энергосистемами и отдельными предприятиями. Это обычно линии высокого напряжения — 750 кВ,

500 кВ, 330 кВ, 220 кВ, редко —  110 кВ.

Распределительные линии доводят энергию до потребителей. Это обычно линии 6-10 кВ, 35 кВ, реже 110 кВ, если потребителями являются предприятия промышленности, транспорта, сельского хозяйства и т.д. Для коммунально-бытовых потребителей распределительные линии бывают напряжением 220 В 380 В, 6-10 кВ.

Обслуживанием линий электропередачи  и подстанций занимаются предприятия электрических сетей (ПЗС). Предприятия электрических сетей, обслуживающие магистральные сети, выделены в самостоятельное крупное объединение Магистральных электросетей (МЭС).

Электрические подстанции представляют собой довольно сложный комплекс оборудования, требующий квалифицированного обслуживания.

Здесь установлены электрические  трансформаторы разного напряжения и мощности — от десятков до сотен  киловольт-ампер (кВА), высоковольтные выключатели, реакторы (аппараты, компенсирующие токи короткого замыкания), разъединители  и др.

Для эксплуатации распределительных сетей создается несколько типов предприятий: предприятия электросетей (ПЭС), входящие в состав энергосистем; предприятия-перепродавцы, находящиеся на полном хозрасчете; предприятия электросетей - перепродавцы, обслуживающие небольшие города и населенные пункты и покупающие энергию у энергосистем. В ведении этих предприятий находятся также трансформаторные подстанции (ТП) и распределительные устройства (РП). Они трансформируют (преобразуют) электроэнергию с высокого (110, 35, 6-10 кВ) на низкое, потребительское, напряжение (220 - 380 В) и распределяют ее в районах и микрорайонах города для жилых и общественных зданий.

Предприятия тепловых сетей (ПТС) также эксплуатируют магистральные и распределительные паро- и теплопроводы в городах и населенных пунктах. Как правило, крупные ПТС, входящие в состав энергосистем, покупают тепло у городских ТЭЦ и крупных отопительных котельных и продают его местным (муниципальным) предприятиям и другим подразделениям городского хозяйства. При муниципалитетах часто создаются свои энергетические учреждения -- Дирекции городских котельных, занимающиеся эксплуатацией как источников теплоснабжения (котельных, редко — ТЭЦ), так и тепловых распределительных сетей.

Другие подразделения  энергосистем занимаются обслуживанием  электростанций и сетевых предприятий, а также управляют процессами производства, передачи, распределения  и потребления энергии.

2,2 Назначеиие электроэнергетических систем.

Энергетические системы  и их объединения в современных  условиях являются основой развития энергетики России. Только на базе создания и развития энергосистем практически  можно обеспечить высокие темпы  технического прогресса в энергетике на основе развития принципов концентрации, централизации и комбинирования производства электроэнергии и тепла. В связи с демонополизацией энергетического  хозяйства страны, акционированием  энергосистем, предприятий электрических  сетей, крупных ГРЭС и т.д. в энергетике сложилась парадоксальная ситуация, когда с точки зрения технологии энергетика едина, а с точки зрения хозяйственной каждый крупный энергетический объект имеет своего хозяина. Электростанции производят электроэнергию, с помощью  электрических сетей осуществляется транспорт электроэнергии до потребителей, все вместе электростанции и сети представляют единую технологическую  цепочку, осуществляющую электроснабжение потребителей. В энергетике появилось  много хозяйственно самостоятельных  объектов, связанных единой технологической  цепочкой. Наличие большого числа  хозяйственно самостоятельных субъектов  привело к большим сложностям при осуществлении экономически оптимальной загрузки электростанций по условиям режима. Каждая самостоятельная  электростанция стремится к максимальной загрузке, что дает ей наибольшую прибыль, но это может противоречить оптимальному режиму работы электростанций и минимизации  общих по энергетике расходов топлива  на выработку электроэнергии и соответственно минимальным затратам по энергетике. Оптимум по энергетике в целом  не совпадает с суммой оптимумов  затрат по электростанциям. Хозяйственная  раздробленность энергопредприятий  привела к увеличению затрат на производство энергии, как следствие, росту тарифов на энергию и увеличению затрат на энергию в себестоимости промышленной продукции.

Энергетическая система  представляет собой совокупность объединенных для параллельной работы электрических станций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, имеющую общий резерв мощности и централизованное оперативно-диспетчерское управление для координации работы станций и сетей по единому диспетчерскому графику.

Основной задачей  энергосистем является централизованное снабжение электроэнергией соответствующих  районов при оперативно-диспетчерском  регулировании единого процесса производства, передачи и распределения энергии. В ряде энергосистем получили значительное развитие ТЭЦ. Такие системы наряду с централизованным электроснабжением осуществляют и централизованное теплоснабжение промышленных центров и городов.

2.3. Технико-экономическое  преимущество электроэнергетических  систем.

Развитие энергетики на базе создания, укрупнения и объединения

энергетических систем имеет  ряд технико-экономических преимуществ.

Перечислим основные из них:

• Повышается надежность электроснабжения потребителей за счет более гибкого маневрирования резервами, сосредоточенными на отдельных электростанциях; сокращается суммарный потребный резерв мощностей; повышается качество энергии.
• Обеспечивается экономическая целесообразность концентрации производства электроэнергии путем увеличения единичной мощности электростанций и установки на них более мощных блоков, поскольку ослабляется ограничивающие влияние ряда внешних факторов, в том числе условий резервирования.
• Снижается общий (совмещенный) максимум нагрузки вследствие несовпадения суточных максимумов нагрузки отдельных районов, что приводит к снижению необходимой генерирующей мощности объединенной энергосистемы.
• Облегчается возможность задавать наиболее выгодные режимы работы для различных типов станций и агрегатов. В частности, создаются условия для использования мощных высокоэкономичных ГЭС и АЭС в базе суточных графиков нагрузки энергосистемы.
• Повышается эффективность использования различных энергетических ресурсов, сокращаются железнодорожные перевозки топлива, с большим экономическим эффектом используются гидроэнергетические ресурсы, даже значительно удаленные от потребителей энергии. Наличие магистральных линий электропередачи в крупных энергосистемах и их объединениях обеспечивает наиболее эффективное использование низкосортных топлив, экономически не выдерживающих дальних перевозок.

. 6. Создается техническая  возможность для ликвидации и  предотвращения нового строительства  мелких неэкономичных изолированно  работающих станций и котельных.

7. Коренным образом  улучшаются условия и экономические  показатели ТЭЦ за счет обеспечения  возможности их работы в основном  по теплофикационному режиму.

• Вce перечисленные преимущества создают условия для достижения максимально возможной экономии капиталовложений и топлива, повышения производительности труда, снижения себестоимости энергии, увеличения прибыли и повышения рентабельности энергетического производства.

4. Классификация энергосистем