Министерство Энергетики

И.Л. Киселев. Генеральный конструктор в электроэнергетике как единый центр межотраслевого планирования

Илья Леонидович Киселев
к. ю. н., генеральный директор
Института «Энергосетьпроект»
e-mail: aoesp@aoesp.ru

Ilya Kiselev
Ph.D., Director General of the Institute «Energosetproject»
e-mail: aoesp@aoesp.ru

УДК 621.311

Аннотация. На протяжении нескольких лет одной из обсуждаемых тем в российской электроэнергетике является изменение системы прогнозирования развития отрасли. От качества разработки программных документов и точности планирования зависят как энергетические компании, так и потребители, которые нуждаются в надежной работе энергосистемы при минимальных издержках. Ответом на возникающие сейчас вопросы может стать введение института Генерального проектировщика, а на его базе – и Генерального конструктора, который будет координировать вопросы развития энергетики и с другими отраслями.
Ключевые слова: проектирование, энергетика, Генеральный проектировщик.

Abstract. For several years, one of the topics discussed in the Russian electric power industry has been a change in the forecasting system for the development of the industry. Both energy companies and consumers, who need reliable operation of the energy system at minimal cost, depend on the quality of the development of program documents and the accuracy of planning. The answer to the questions now may be the introduction of the Institute of General Designer, and on its basis – the General Designer, who will coordinate the development of energy with other industries.
Keywords: design, energy, General Designer.

Перспективное планирование является краеугольным камнем развития электроэнергетики. Жизнь энергосистемы напрямую связана с ростом электропотребления, появлением новых потребителей и повышением надежности энергоснабжения существующих. Именно поэтому мы должны быть немного впереди, должны понимать, достаточно ли существующих электростанций и сетей или развитие отдельных регионов, создание новых производств потребует дополнительных мощностей. Для строительства или модернизации генерации и сетей необходимо длительное время, поэтому важно заранее просчитать точки возможного дефицита и закрыть его, чтобы не сдерживать развитие территорий. Обратной стороной качественного планирования является то, что в энергосистеме не создаются избыточные мощности, оплата которых ложится на плечи ответственных потребителей.
Единая энергосистема России создавалась во времена Советского Союза, когда велось комплексное планирование всей экономики, существовал центр принятия решений – Госплан. Если предполагалось создание нового завода, для энергоснабжения которого требовалось построить электростанцию и электросети, то все эти проекты в итоге реализовывались. В нынешних реалиях Госплана нет и его место никто не занял, сформировался своего рода вакуум, когда экономика осталась без единого органа, координирующего планы развития различных отраслей. В качестве замены в электроэнергетике представляется целесообразным создание Генерального проектировщика – организации, которая будет в моменте обладать всей полнотой знаний о генерации, сетях, режимах работы и, главное, о проблемных местах энергосистемы.
В условиях рыночной экономики нужна гораздо более тонкая настройка: планы компаний могут меняться, создание новых центров потребления откладываться, переноситься в другие регионы или вовсе отменяться. В итоге энергетикам в целом необходимо тщательно просчитывать потенциал использования существующих мощностей и спрос на новые со стороны энергосистемы, а не только одного потребителя. Все это привело к формированию многоступенчатой системы планирования на региональном и федеральном уровне. Наиболее масштабный и глобальный документ в этой системе – Энергетическая стратегия России (в настоящее время действует Энергостратегия до 2030 года и разработан проект стратегии до 2035 года). Она определяет основные направления развития топливно-­энергетического комплекса в целом, ключевые цели и задачи с учетом общих для экономики тенденций. В Энергостратегии ставятся цели по приросту потребления электроэнергии, по увеличению доли использования отечественного оборудования в отрасли, повышению эффективности работы объектов энергетики.

ЛЭП «Тигренок»
Источник: Россети


Более детальный характер носит документ планирования следующего уровня – Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2035 года. В ней определена оптимальная структура генерирующих мощностей и электросетевой инфраструктуры на долгосрочную перспективу, указаны конкретные объекты, которые планируется построить, модернизировать или вывести из эксплуатации. Задача Генеральной схемы – создать условия для обеспечения перспективного баланса производства и потребления электрической энергии и мощности в России, определить точки дефицита и закрыть их максимально эффективными мерами, определить основные направления развития электросетей напряжением 330 кВ и выше.
Следующий уровень планирования – Схема и программа развития (СиПР) Единой энергетической системы (ЕЭС) России, которая ежегодно разрабатывается на семилетний период. Именно она определяет основные решения по конкретным инвестиционным проектам в электроэнергетике.
Далее следует региональный уровень – СиПР субъектов РФ. В рамках данного документа субъект РФ наиболее полным и подробным образом отражает решение всех своих региональных задач.
Вся эта система касается только электроэнергетики, а вот с принятием решений в инвестиционном планировании с учетом межотраслевых потребностей пока проблематично. Инвестиционные планы в электроэнергетике согласованы только между собой, но никак не согласованы с инвестиционными планами, например, «Газпрома» или РЖД, поэтому в определенных обстоятельствах приходится действовать с колес, по факту поступившей заявки на техническое присоединение. При этом действующие правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии предполагают только один критерий – срок подачи такой заявки.
В существующей системе перспективного планирования есть ряд недостатков, над устранением которых работает Минэнерго России. Как говорил в выступлении в Совете Федерации в марте министр энергетики Александр Новак, схему и программу развития в субъектах РФ разрабатывают несколько десятков организаций (многие из них неквалифицированные), менее 50 % работ выполнены с привлечения специализированных организаций, в работах не анализируются ценовые и тарифные последствия, отсутствует возможность обеспечить опережающее развитие инфраструктуры.

Плотина, Саяношушенская ГЭС на реке Енисей в Сибири, Россия
Источник: supraden2@gmail.com / Depositphotos.com


В связи с этим министерство выступает за необходимость повышения качества разрабатываемых документов. Был подготовлен и внесен в правительство России проект изменений в федеральный закон 35-ФЗ «Об электроэнергетике», который предполагает создание Генерального проектировщика – единого центра, обладающего необходимыми компетенциями в области перспективного планирования в электроэнергетике. Такой центр позволит значительно повысить качество прогнозирования развития электроэнергетической инфраструктуры, обеспечить централизованный подход к планированию, уделяя при этом особое внимание вопросам энергетической безопасности. Кроме того, это позволит повысить качество методической поддержки субъектам РФ при разработке ими региональных схем и программ.
Одна из ключевых проблем действующей системы планирования заключается в том, что разработка основополагающих документов развития электроэнергетики ведется децентрализовано и разрозненно, отсутствует взаимоувязка различных программных документов. Для такой увязки требуется одна организация – Генеральный проектировщик. Предполагается, что он будет единственным разработчиком главных документов перспективного планирования в стране, за исключением СиПР региона, в отношении которых он будет только проводить экспертизу. Это позволит разрабатывать единый прогноз спроса, использовать единую методику обоснования сооружения энергообъектов, проводить согласование документов перспективного планирования разных уровней, синхронизировать их с инвестпрограммами субъектов энергетики, вести единую базу перспективного планирования и гармонизировать ее с рыночными механизмами.
Создание института Генерального проектировщика – это частичный возврат к системе централизованного планирования в отрасли. Предполагается централизовать информацию (статистические данные Росстата и энергетических компаний, актуальные расчетные модели ЕЭС и изолированных энергосистем) и кадровый потенциал, что уже позволит повысить качество прогнозирования. Кроме того, в новой модели перспективного планирования разрабатывается единый прогноз спроса на электроэнергию и мощность, в расчетах учитываются данные об экономическом росте развития страны в целом и индивидуальные инвестиционные проекты. Технические решения должны учитывать экономические последствия, оказывающие влияние на конечный тариф для потребителя.

Баксанская ГЭС
Источник: Русгидро


Формирование института Генерального проектировщика заложено в распоряжении правительства № 2101, принятом 21 сентября 2018 года, это так называемый план модернизации инфраструктуры. Генпроектировщик должен быть создан с 2020 года, ответственность за процесс возложена на Минэнерго. Его создание требует поправок федерального закона «Об электроэнергетике» и связанное с ним постановление правительства N 823. Кроме того, необходимо внести корректировки в бюджет России, так как предполагается, что эта государственная функция должна субсидироваться. На сегодняшний день вопрос о корректировке бюджета остается открытым, поэтому существует риск срыва сроков запуска работы Генерального проектировщика. Закон «Об электроэнергетике» предполагает, что полномочия будут переданы правительству, которое делегирует их Минэнерго, а отдельное 823-е постановление правительства утвердит новые правила проектирования энергосистем, а также определит порядок и критерии выбора генпроектировщика.
На мой взгляд, у «Энергосетьпроекта», как генерального проектировщика, есть ряд преимуществ. Это возможность разрабатывать проекты государственного масштаба, опыт работы, наличие квалифицированных кадров. Единственным акционером «Энергосетьпроекта» является государство. Именно этот фактор может стать решающим. Сегодня на рынке есть несколько профильных организаций, которые могут заниматься вопросами перспективного планирования в электроэнергетике. Они являются прямыми конкурентами нашего института. Из крупных структур это, прежде всего, научно-­технические центры (НТЦ) «Системного оператора» и входящей в «Россети» Федеральной сетевой компании (ФСК). Они могут выполнять ту же работу, но тут на первый план выходит вопрос независимости проектировщика от участников рынка. У названных крупных игроков есть вертикальная подчиненность, в результате, разработчик может быть заинтересован в конечном итоге работы. То есть существуют риски, что НТЦ ФСК или НТЦ «Системного оператора» не смогут сделать совсем беспристрастный анализ, и у конкретного технического решения появится свой, как это сейчас модно говорить, бенефициар. В этой ситуации прямой контроль государства над «Энергосетьпроектом» является нашим конкурентным преимуществом. Кроме крупных игроков, на рынке работает множество более мелких частных компаний, но их ресурсы ограничены, есть вопросы и к качеству их работы, и к малочисленности штатов.

ЛЭП Источник: Martin Pfennigschmidt / Pixabay.com


«Энергосетьпроект» подготовился к передаче полномочий Генерального проектировщика. Изменена структура предприятия – создано производственное подразделение «Единый центр компетенций», проведена работа по расчистке обязательств (старые работы сданы, на исполнении находятся только договоры с актуальными сроками), оптимизировано состояние кредиторско-­дебиторской задолженности (с крупнейшими кредиторами подписаны соглашения о рассрочке обязательств), по результатам 2019 года, впервые за несколько последних лет, зафиксирована прибыль.
Создание Генерального проектировщика является только частью масштабных изменений в системе планирования в электроэнергетике. Оно тянет за собой проработку вопроса о формировании на платформе Генерального проектировщика института Генерального конструктора как следующего уровня планирования.
Генеральный конструктор будет обладать не только знаниями о фактическом состоянии электросетевого комплекса и объектов генерации с учетом перспективных планов развития, но будет аккумулировать и анализировать стратегические планы развития крупнейших предприятий страны из смежных отраслей. Увязав межотраслевые планы, мы прекратим ежедневно «тушить пожары», решая в немыслимо короткий срок вопросы технического присоединения нового потребителя, вдруг оказавшегося так необходимого стране здесь и сейчас.
Этот вопрос приобретает особую актуальность, когда приходится решать задачи в масштабе всего государства. Например – появляется крупный национальный проект. В любом проекте присутствует энергетика, без этого просто никуда. Генеральный конструктор должен стать постановщиком задач в своем секторе.
Еще одна задача Генерального конструктора – анализ всех возможных эффектов инвестиционных проектов, в том числе его влияние на работу других отраслей, с возможностью внесения соответствующих корректировок.
Генеральный конструктор может быть центром формирования потенциала спроса на продукцию для электроэнергетики. Кому как не Генеральному конструктору должно быть известно об объеме рынка на ближайшую перспективу и технологиях, которые будут востребованы инвесторами. Несложно себе представить, что, проанализировав имеющуюся информацию, Генеральный конструктор сможет ответить на простые вопросы: сколько и какого типа будут нужны трансформаторы, кабели, изоляция и так далее, что из этого оборудования может быть импортным, а что отечественным. Конечно, функционал Генерального конструктора должен быть востребован не только Минэнерго, но и правительством для решения вопросов по импортозамещению и конверсии.
Для реализации этих задач могут быть рассмотрены различные варианты организационно-­правового и экономического механизмов функционирования «Генерального конструктора Единой электроэнергетической системы России». Важно при этом обеспечить независимость этого института от экономических и корпоративных интересов любых хозяйствующих структур в электроэнергетическом бизнесе.
Предпосылки для расширения функционала Генерального проектировщика на сегодняшний день уже проявляются в работах, к которым нас привлекло Министерство энергетики и правительство. Однако в настоящее время нет единого подхода к решению проблемных вопросов, работа идет по мере их возникновения. Например, нашу компанию привлекают либо на договорной основе, что чаще всего, либо в качестве независимого эксперта. Выполняя работу по поручению правительства, мы понимаем, что в принципе информация, которая запрашивается, или те расчеты, которые мы дополнительно производим, должны были быть учтены в схеме и программе развития Единой энергосистемы России, но не попали туда. Причины разные, но систематизировать их можно, в большинстве случаев все сводится к отсутствию увязки между документами перспективного развития электроэнергетики и инвестиционными планами иных субъектов экономики страны.
Параллельно наш институт участвует в развитии еще одного направления, которое в перспективе может стать начальным уровнем системы планирования в электроэнергетике – это работа по модернизации распределительных сетей низкого напряжения.
Последние сто лет наша энергосистема на магистральном уровне развивалась в соответствии с планом ГОЭЛРО, который предусматривал строительство энергомощностей для новых предприятий. В итоге мы получили ту картину отрасли, которую имеем сегодня. Существенных изменений уже действующей схемы в ближайшее время не будет. Точечных корректировок не избежать, например таких как создание новых энергомощностей под расширение БАМ или Транссиба, но ни у кого нет желания стереть половину карты и заново перерисовать часть Единой энергосистемы страны.

ЛЭП вдоль железной дороги
Источник: ekina1 / Depositphotos.com

На фоне этого пришло время оценить состояние и проблемы распределительных сетей, особенно напряжением ниже 35 кВ. Эти сети генерируют убытки электросетевых компаний и с ними сложно работать.
Существующие электросетевые связи формировались очень давно. В течение ста лет, прошедших с начала реализации плана ГОЭЛРО, параллельно развитию магистральной инфраструктуры росла и распределительная сеть. Она росла по собственным законам, у нее есть свои нормативы. Когда потребитель подает заявку на техническое присоединение, энергетики просчитывают и выбирают наиболее эффективный способ подключения этого конкретного абонента. Сеть в итоге развивалась от абонента к абоненту, и ее сложившаяся топология вызывает много вопросов. Наиболее эффективным всегда признавалось строительство линий электропередачи по кратчайшему расстоянию из точки А в точку Б: по полям, через реки и овраги.
Мы посмотрели схему распределительных сетей и попробовали сделать новую, убрав существующие связи и оставив только точки нагрузки. В результате мы увидели, что 50 % существующей инфраструктуры оказалось не задействованной. Благодаря этому появляется возможность снизить операционные затраты на содержание сетевой инфраструктуры. При модернизации сети также могут быть выработаны различные подходы в работе с труднодоступными участками, например, прохождение линий электропередачи по сложившимся автодорогам, которых не было 50 лет назад.

Крымско-украинская электрическая железная дорога
Источник: panaramka.ukr.net / Depositphotos.com

Расчеты показали, что средняя длина фидера 0,4 кВ (участка, к которому непосредственно подключены потребители – физические лица) вместо технически обоснованных и необходимых 300–400 метров составляет 900 метров. Самый простой математический расчет по законам физики показывает, что мы таким образом просто греем атмосферу. В моменты пикового потребления электроэнергии эта линия попросту перегревается, на ней идут большие технические потери. Согласно нашим подсчетам, в масштабах страны экономический эффект от этих потерь примерно равен 250 млрд руб­лей в год. Такая проблема есть абсолютно у всех компаний.
Когда наш институт делает региональные схемы и программы развития электроэнергетики, видно, что распределительным сетям категорически не хватает тарифных средств. Компании не могут увеличивать тарифы сверх показателя инфляции. Наше предложение по решению этой проблемы предполагает переход с сети 0,4 кВ на более высокий класс напряжения: достройку линий 10 кВ ближе к потребителям и установку трансформаторов в шаговом доступе от абонентов.
В качестве отправной точки предлагается создание цифрового двой­ника локальной распределительной сети, то есть физические объекты будут отображаться в цифровой модели. На цифровой модели мы можем менять конфигурацию сетей, применять другие провода, опоры, различные технологические устройства, учитывая в конце концов и интеллектуальные приборы учета электроэнергии. Такая система позволяет без капитальных затрат посмотреть, как наиболее эффективно перестроить работу сетей на конкретной территории с конкретной абонентской базой и сложившейся картой размещения объектов. Главный критерий – это надежность энергоснабжения. Второй критерий – это качество услуг для потребителя. И третий критерий – возврат инвестиций компании. В данном случае речь идет о небольших распределительных сетях конкретных населенных пунктов.

Трансформаторная подстанция
Источник: DmitrySedakov / Depositphotos.com


В качестве пробного шара мы поработали с одним небольшим сельским населенным пунктом. Одной из ключевых проблем при построении цифровой модели распределительной сети этого села стало отсутствие точных данных. Изначально мы предполагали, что получим из существующих информационных систем – ГИС, систем автоматизированного проектирования в электроэнергетике (САПР) – данные конкретной сетевой компании, загрузим в компьютер и создадим виртуальную сеть района электрических сетей (РЭС), но, к сожалению, этого не произошло, мы столкнулись как раз с «грязными» данными. Компания предоставила данные по финансовым потерям в этом районе, несопоставимые с другими показателями. Наши специалисты, в итоге, сами приехали в эту деревню, прошлись пешком и осмотрели физическое положение каждой опоры, трансформатора и провода, сами определили абонентов. Вернулись в лабораторию, поправили все и получили удивительный результат: ни длина, ни тип провода, ни количество абонентов, ни даже расположение линий на карте не совпало с реальностью. Восстановление данных по одной деревне заняло месяц, в масштабах региона эта работа может растянуться на годы. Поэтому необходимо менять систему на этапе внесения первичных данных. При этом одной из задач «Энергосетьпроекта» может стать разработка для распределительных сетевых компаний новой нормативной документации и регламентов, которые могут привести к созданию потока точных данных в уже имеющихся системах.
Одним из вариантов может стать разработка специальных приложений для смартфонов, которые будут позволять фиксировать изменения координат опор ЛЭП, замены трансформаторов и т. д.
Что касается стоимости модернизации распределительных электросетей в соответствии с выстроенными моделями, мы пока провели довольно общий расчет. Годовая величина покупки сверхнормативных потерь электроэнергии у средней сетевой компании в центре страны составляет около 4,5 млрд руб­лей в год. Затраты на годовую программу модернизации распределительной сети могут составить 1 млрд руб­лей, и эта программа может быть трехлетней (мы говорим исключительно о сети напряжением 0,4–10 кВ). При этом мы понимаем, что центры питания сети 10 кВ не меняются, возможно, изменится сама сеть, ее обслуживание. Таким образом, за три года можно качественно изменить нижний уровень сети.
В пилотном населенном пункте мы имели на входе 50 % потерь в электросетях, после введения корректных данных наша система показала возможность сократить их до 6 %. Конечно, не везде будет такой результат. Прежде всего, не везде такая проблематика существует. Если нет определенного уровня концентрации, например, идут тупиковые линии электропередачи к поселку из трех домов, – модернизировать этот участок сети экономически неэффективно.
Хочу еще раз подчеркнуть: мы не предлагаем сетевым компаниям изыскивать новые инвестиции для проведения модернизации. Мы предлагаем нашим партнерам по-другому посмотреть на то, чем они владеют и какое качество они смогут получить в ближайшем будущем.