ТАРИФЫ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ
Учет степени использования мощности электрической сети

Валерий Овсейчук, д.э.н., главный эксперт ЗАО ПФК «СКАФ», г. Москва

Действующая система формирования тарифа на передачу электроэнергии (методические указания (МУ) ФСТ России) не предусматривает дифференциацию тарифных ставок на передачу электроэнергии в сети в зависимости от степени использования ее мощности (пропускной способности). Это не соответствует положениям постановления Правительства РФ от 27.12.2004 № 861 в ред. от 21.03.2007 № 168, р. V, п. 46, 48: «Тарифы на услуги по передаче электрической энергии устанавливаются с учетом использования потребителями указанных услуг мощности электрической сети, к которой они технологически присоединены. Учет степени использования мощности электрической сети при определении тарифа на услуги по передаче электроэнергии осуществляется в соответствии с методическими указаниями, утвержденными федеральным органом исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов». Валерий Александрович Овсейчук предлагает свою методику расчета тарифов на электроэнергию в зависимости от загруженности сети, что соответствует нормативным документам.

Основным оборудованием электрической сети являются линии электропередачи (ЛЭП) и понижающие трансформаторные подстанции (ПС) с установленными на них силовыми трансформаторами. Исходя из этого можно принять, что степень использования мощности электрической сети (ЛЭП и ПС в совокупности) может оцениваться по уровню загрузки силовых трансформаторов ПС, установленных в электрической сети. Этот постулат используется нами для интегрированной оценки учета степени использования мощности (пропускной способности) сети в целом.
При выборе мощности трансформаторов ПС она определяется по нагрузке 5-го года эксплуатации с учетом нагрузочной способности трансформаторов согласно ГОСТ 14209-85 [1, 2, 3].
При наличии отчетных и перспективных характерных для сети графиков нагрузки трансформаторов мощность трансформаторов может быть уменьшена за счет учета их допустимой систематической перегрузки [3]. В настоящее время проблем с графиками нагрузки нет, так как согласно действующим нормативным документам замеры нагрузок в сетях выполняются 2 раза в год (зимой и летом).
Анализ суточных графиков электрических нагрузок понижающих ПС различных энергосистем показывает, что максимум их нагрузки приходится, как правило, на зимний период. В летний период максимальная нагрузка составляет 0,7–0,75 зимнего максимума. В ночное время нагрузка зимой и летом снижается до 0,6–0,65 максимума [1]. Длительность вечернего (или утреннего) максимума составляет в сутки 2–4 часа.

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

С учетом изложенных показателей характерных графиков нагрузки сети, исходя из норм нагрузочной способности трансформаторов по ГОСТ 14209-85 [3], допустимое значение систематической перегрузки масляных трансформаторов может составить (по трем правилам перегрузки) не более 50 % [1]. Принимаем, что понижающая трансформаторная ПС имеет, как правило, два силовых трансформатора. В случае отключения одного из них (ремонтный или послеаварийный режим) и допустимой нагрузки максимум в размере 150 % от номинала, нагрузка трансформатора на двухтрансформаторной ПС в нормальном режиме на 5-й год эксплуатации составит 0,75 от номинальной. Если принять ежегодный темп роста нагрузки на ПС в среднем 3 %, то за расчетный период 5 лет рост нагрузки на ПС составит около 16 %. Таким образом, в 1-й год эксплуатации трансформатора, исходя из условий нагрузочной способности, его максимальная нагрузка составит (0,75 – 0,16) = 0,59 номинальной мощности. Следовательно, за весь расчетный срок (5 лет), на который выбрана номинальная мощность трансформатора, средняя нагрузка трансформаторов в максимум в электрической сети составит (0,75 + + 0,59) / 2 = 0,67 номинальной. Приняв резерв трансформаторной мощности в сети 15–20 % [1], можно определить допустимую среднюю максимальную нагрузку трансформаторов в электрической сети: [0,67 – (0,15…0,2)] = 0,52…0,47 0,5 (с округлением).
Таким образом, в нормальных условиях эксплуатации допустимую максимальную нагрузку силовых трансформаторов понижающих подстанций в действующей электрической сети 220–110–35–10(6) кВ можно принять на уровне 50 % от номинальной мощности. Этот показатель является обобщающим нормативом нормальной загрузки электрической сети для учета степени использования мощности сети при установлении тарифов на передачу электроэнергии.

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ

Коэффициент использования мощности (пропускной способности) электрической сети электросетевой компании (ЭСК) на i-м напряжении составляет:

Например, для распределительной ЭСК с комплексом электрических сетей напряжением 220–110–35–10(6)–0,38 кВ:

где К_ивн, К_исн1, К_исн2 – соответственно коэффициенты степени использования мощности (пропускной способности) электрической сети на напряжении 220–110 кВ, 35 кВ, 10(6) кВ;
S_увн, S_усн1, S_усн2 – соответственно суммарные установленные мощности трансформаторов в сетях ВН, СН1, СН2.
Из вышеприведенных расчетов следует, что, если рассчитанная по (3) средневзвешенная максимальная загрузка трансформаторов понижающих ПС ЭСК менее 50 %, то электрическая сеть по пропускной способности имеет резерв. При средневзвешенной расчетной загрузке понижающих трансформаторов более 50 % электрическая сеть работает с загрузкой по пропускной способности в целом выше номинала или в режиме использования допустимого резерва мощности.
Выполненные нашей компанией работы по энергетическому обследованию сетей ЭСК показали, что средняя загрузка трансформаторов в максимум в сетях ВН-СН1 составляет около 39–44 %, в сетях СН2 – 33–38 %.
Поэтому для учета степени использования мощности сети при установлении тарифов на передачу электроэнергии могут быть рекомендованы (в пределах ±3 %) следующие повышающие (понижающие) коэффициенты к тарифам на передачу электроэнергии (табл. 1).
Введение к тарифам повышающих (понижающих) коэффициентов будет стимулировать ЭСК к более эффективному и экономичному использованию основных фондов электрической сети по пропускной способности, что соответствует нормативным документам Правительства РФ. Это позволит отказаться от избыточных инвестиционных программ, обес-печить экономию инвестиционных ресурсов и повысить экономичность передачи и распределения электроэнергии, что очень важно в ситуации экономического кризиса.
При повышении степени использования сети возрастут переменные технические потери пропорционально росту квадрата загрузки сети, но снизится удельная величина (на 1 кВт нагрузки) составляющей содержания сетей.
Анализ показал, что при средней структуре тарифа на передачу электроэнергии в сети (15 % – стоимость потерь электроэнергии, 85 % – расход на содержание сетей) увеличение средней степени использования (загрузки) сети ЭСК с 0,5 до 0,65 приведет к снижению стоимости передачи электроэнергии примерно на 16 % (на 1 % вырастет величина затрат на компенсацию потерь и на 17 % снизится составляющая на содержание сетей).

Таким образом, повышение степени использования электрической сети до технически допустимого предела увеличивает экономическую эффективность показателя использования сети при прочих равных условиях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник по проектированию электронергетических систем/под ред. С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро. М.: Энерго-атомиздат, 1985. 352 с.
2. Справочник по проектированию электрических сетей/под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: НЦ ЭНАС, 2006. 320 с.
3. ГОСТ 14209-85. Нагрузочная способность трансформаторов (автотрансформаторов). М.: Изд-во стандартов. 198 с.