Энергосбережение

Во второй части материала (первая часть – см. «Новости ЭлектроТехники» № 3(93) 2015) ведущие эксперты продолжают анализировать ситуацию с потерями электроэнергии в российских электросетях.
Авторы рассматривают потенциал для снижения потерь и первоочередные задачи в этой области. В частности, они предлагают использовать для нормирования потерь электроэнергии при ее передаче системный (комплексный) подход, основанный как на расчетах технологических потерь, так и на их сравнительном анализе в электросетевых организациях.

СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Cтратегический путь повышения энергоэффективности сетей

Валерий Воротницкий, д.т.н., профессор, ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Валерий Овсейчук, заслуженный энергетик СНГ, д.э.н., профессор, ООО ПФК «СКАФ»
Георгий Кутовой, заслуженный энергетик РФ и СНГ, д.э.н., профессор, Торгово-промышленная палата РФ
г. Москва

ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ

По мнению международных экспертов, относительные потери электроэнергии в электрических сетях большинства стран можно считать удовлетворительными, если они не превышают 4–5%. Потери электроэнергии (П) на уровне 10% можно считать максимально допустимыми с точки зрения физики передачи электроэнергии по сетям [1]. В частности:

• при П ≤ 10% от отпуска электроэнергии в сеть – организация работы сетевых компаний по поддержанию уровня потерь признается хорошей, а для поддержания данного уровня потерь или их снижения необходимы крупные инвестиции;
• при 10% < П ≤ 15% – максимально допустимый уровень потерь, при этом коммерческие потери признаются значительными. Необходимо совершенствовать существующую структуру управления организацией;
• при 15% < П ≤ 20% – коммерческие потери значительные. Для снижения потерь необходимо осуществлять частичную реорганизацию компании в части управления спросом и потреблением электроэнергии. Цель компании по снижению потерь считать стратегической и мобилизовать на это всю компанию;
• при 20% < П ≤ 30% – коммерческие потери очень велики. Требуется общая реорганизация компании с разработкой стратегического проекта снижения потерь при поддержке властей;
• при П > 30% – чрезвычайная ситуация, связанная с очень плохой организацией работы компании. Требуется полная реорганизация компании при поддержке местных властей [2].

В Типовой программе снижения потерь электрической энергии в сетях ДЗО компании «Россети», разосланной в РСК, отмечено, что признаками очагов потерь (неоптимальных режимов работы сетей) являются фактические потери в элементах сети выше следующих значений (по физическому балансу в разрезе уровней напряжения):

ВН – 4%; СН1 – 5%; СН2 – 6%; НН – 11%.

Из сравнения фактических относительных потерь электроэнергии в России с указанными предельными значениями и уровнями потерь в передовых сетях следует, что в стране в целом имеется весьма существенный потенциал для снижения потерь. По минимальным оценкам он составляет около 15–25 млрд кВт·ч в год. Это почти шестая часть электроэнергии, вырабатываемой всеми атомными электростанциями страны. Из них 3–5 млрд кВт·ч в год – потенциал для снижения технических потерь и 12–20 млрд кВт·ч в год – нетехнических (коммерческих) потерь. Доля потенциала для снижения от фактических потерь для различных РСК и ТСО колеблется в диапазоне от 10 до 40%.

Наличие указанного потенциала в России объясняется возможностью преодоления причин возникновения потерь:

• значительный моральный и физический износ электросетевого оборудования;
• неоптимальный режим работы электрических сетей по уровням напряжения и реактивной мощности;
• недостаточная мотивация и квалификация персонала электросетевых компаний для разработки и внедрения эффективных программ снижения потерь электроэнергии в сетях;
• использование несовершенных методов расчета количества отпущенной и потребленной электроэнергии при отсутствии приборов учета;
• несовершенство нормативной базы для эффективной борьбы с хищениями электроэнергии;
• недопустимые погрешности измерений объемов электроэнергии, поступившей в сети и отпущенной из сетей;
• несовершенство системы снятия показаний приборов учета и выставления счетов за потребленную электроэнергию;
• рост бездоговорного и безучетного потребления электроэнергии (хищений) в связи с ростом тарифов на электроэнергию;
• перенос ответственности за фактические и коммерческие потери электроэнергии в электрических сетях на сетевые компании и снятие этой ответственности со сбытовых организаций;
• недостаток материально-финансовых и людских ресурсов для полноценного решения проблемы снижения потерь в сетях, в первую очередь путем создания современных автоматизированных систем учета электроэнергии.

Если не предпринимать своевременных, постоянных, активных и решительных действий по снижению потерь электроэнергии, они неизбежно будут расти. Этот рост может ускориться в ближайшие годы в связи с объективной необходимостью ликвидации перекрестного субсидирования тарифов на электроэнергию, что приведет к увеличению тарифов для населения и бытовых потребителей и будет стимулировать хищения электроэнергии и недоплаты за нее.

Вместе с тем известно, что в соответствии со «Стратегией развития электросетевого комплекса России» [3] необходимо обеспечить к 2017 г. снижение потерь электроэнергии на передачу в сетях на 11% к показателю 2012 г. (106,7 млрд кВт·ч), что составит 11,7 млрд кВт·ч. Таким образом, согласно целевому показателю правительства РФ, потери электроэнергии на передачу должны снизиться в 2017 г. до 95 млрд кВт·ч.

Для достижения приведенного ключевого показателя ежегодное снижение потерь электроэнергии в сетях должно составлять 2,34 млрд кВт·ч.

За период 2005–2012 гг. абсолютная величина потерь электроэнергии в сетях снизилась всего на 5,9 млрд. кВт·ч (около 0,8 млрд кВт·ч/год). Улучшения ситуации в 2012–2014 гг. не произошло, так что за период 2012–2017 гг. можно ожидать снижения абсолютной величины потерь электроэнергии в сетях примерно на 4 млрд кВт·ч, что почти в три раза меньше необходимого.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ

Эти направления практически ничем не отличаются от упомянутых выше для промышленно развитых стран мира. Типовой перечень мероприятий по снижению потерь известен достаточно давно и установлен отраслевой инструкцией еще в 1987 г. [4]. С учетом передового зарубежного и отечественного опыта, основные направления снижения потерь электроэнергии сформулированы в «Политике инновационного развития, энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Россети» [5].

Их можно условно представить в виде следующих пяти групп:

• малозатратные мероприятия по оптимизации установившихся режимов электрических сетей, совершенствованию их эксплуатации, в том числе по отключению малозагруженного оборудования, по выполнению работ под напряжением и т.п. [6];
• капиталоемкие мероприятия по реконструкции, инновационному развитию электросетевого комплекса, внедрению энергосберегающего оборудования и технологий;
• модернизация, автоматизация и интеллектуализация систем учета электроэнергии;
• оптимизация системы управления бизнес-процессами повышения энергетического менеджмента, развитие энергосервисной деятельности;
• совершенствование нормативной базы контроля и снижения потерь электроэнергии в сетях, повышения энергетической эффективности электросетевого комплекса в целом.

Последняя из названных групп имеет особенно важное значение. Именно от совершенства нормативной базы (федеральных законов, постановлений правительства РФ, приказов Минэнерго России, корпоративных документов и стандартов) решающим образом зависит энергетическая эффективность России в целом, в том числе электрических сетей.

Консолидация сетей и сбыта

Одной из первоочередных проблем, требующих срочного нормативно-правового урегулирования, является необходимость организации согласованного взаимодействия электросетевых и энергосбытовых организаций в части снижения технических и нетехнических (коммерческих) потерь электроэнергии. В настоящее время вся ответственность за потери необоснованно возложена на электрические сети, хотя, как было отмечено выше, большая их часть приходится на нетехнические потери, лежащие в сфере ответственности энергосбытовых организаций.

По нашему мнению, оказание услуг по передаче и сбытовой деятельности, должно быть организовано на консолидированном принципе. Реализация этого принципа возможна на договорных условиях между электросетевой и сбытовой компаниями с определением меры ответственности каждой за сверхнормативные коммерческие потери в системе электроснабжения.

При этом мера ответственности должна определяться функциональными обязанностями электросетевых и энергосбытовых организаций в конкретных условиях эксплуатации. В частности, если вся система учета электроэнергии находится на балансе или обслуживании у энергосбытовой организации, то она должна нести полную финансово-экономическую ответственность за систематическую погрешность учета электроэнергии у потребителей, хищения электроэнергии, другие недостатки в энергосбытовой деятельности (например, за несвоевременную оплату потребленной электроэнергии, неодновременность снятия показаний приборов учета и др.). Сетевая компания должна нести в этом случае финансово-экономическую ответственность только за несанкционированный доступ (подключение) к электрической сети.

Современная методология нормирования расходов электроэнергии на передачу (потерь) при тарифном регулировании предполагает необходимость оптимизации потерь электроэнергии (технических и коммерческих) и разработку технико-экономических обоснований и программ их снижения как важного направления уменьшения издержек и увеличения прибыли электросетевых компаний. Эти программы должны составляться электросетевыми и энергосбытовыми организациями совместно и представляться в регулирующие органы с технико-экономическим обоснованием необходимых расходов для снижения технических и нетехнических потерь и учета этих затрат при тарифном регулировании.

Только консолидация (объединение) усилий электросетевых и энергосбытовых организаций, позволит получить существенные результаты по снижению сверхнормативных потерь электроэнергии в электрических сетях.

Возможно более кардинальное решение: передача сетевым организациям функции сбыта электроэнергии, как было ранее в дореформенный период (в этом случае будет системно персонифицирована ответственность за снижение сверхнормативных, в том числе и нетехнических, потерь). Но тогда сетевым организациям необходимо передать вместе с функциями и ответственностью соответствующие людские, финансовые и материальные ресурсы.

Некоторые шаги в этом направлении уже делаются. В отдель- ных электросетевых организациях, в частности в МОЭСК, в качестве филиалов стали создаваться операторы коммерческого учета (ОКУ). Основная их задача – мониторинг, анализ, локализация и снижение нетехнических потерь электроэнергии. В этом случае потребуется утверждение регламента консолидации деятельности электросетей, энергосбыта и ОКУ. И в первом, и во втором случае, безусловно, необходима разработка и внедрение действенной системы стимулирования всех участников снижения потерь и контроля эффективности их работы со стороны государства в лице Минэнерго России и Ростехнадзора.

Совершенствование методов нормирования

Второй, не менее важный вопрос – совершенствование методов нормирования потерь электроэнергии в электрических сетях.

Минэнерго России в 2014 г. утвердило новую методику нормирования потерь на основе сравнительного анализа (бенчмаркинга) [7]. При этом практически отменена действовавшая в течение 2005–2014 гг. методика расчета технологических потерь электроэнергии в электрических сетях, основанная на классических электротехнических законах и учитывающая реальные параметры и режимы электрических сетей.

Отмена расчетов потерь и их замена на сравнительный анализ будут иметь негативные последствия:

• возврат к планированию потерь по принципу «от достигнутого»;
• необоснованное снижение нормативов потерь в ряде сетевых организаций до «лучших» показателей по результатам сравнения;
• снятие с Минэнерго РФ ответственности и координирующей роли в утверждении и экспертизе нормативов потерь для электросетевых организаций;
• исключение из обоснования нормативов потерь самих электросетевых организаций, т. к. сравнительный анализ и определение нормативов будут осуществлять Минэнерго РФ и органы тарифного регулирования без участия электросетей.

По нашему мнению, необходимо сделать следующее:

• сохранить систему нормирования технологических потерь с разбивкой по уровням напряжения на основе электротехнических расчетов с использованием этих расчетов для тарифного регулирования, оценки сверхнормативных (на 80% нетехнических) потерь, оценки эффективности мероприятий по снижению потерь;
• систему сравнительного анализа (бенчмаркинга) использовать, как это делается в промышленно развитых странах, для выявления лучших практик снижения потерь и установления контрольных цифр фактических потерь по годам с учетом расчетов нормативов, государственных заданий повышения энергоэффективности электрических сетей и передового опыта.

СИСТЕМНЫЙ ПОРЯДОК НОРМИРОВАНИЯ ПОТЕРЬ

Известно, что около 25–30% в величине фактических (технологических) потерь электроэнергии на передачу приходится на сверхнормативные нетехнические потери, которые имеют сложную структуру и относятся к сфере учета, сбыта и передачи электроэнергии.

Нетехнические сверхнормативные потери относятся к совместной компетенции электросетевых, электроснабжающих и сбытовых организаций и потребителей электроэнергии.

Добиться существенного (на 15–20% за несколько лет) снижения фактических (технологических) потерь электроэнергии на передачу возможно за счет системной идеологии (принципа) нормирования потерь на передачу на основе достигнутого опыта нормирования.

Системная методика нормирования технологических (полных) потерь электроэнергии на передачу должна быть логическим продолжением и развитием существующего метода расчета и утверждения нормативных технологических потерь электроэнергии на передачу.

Обновленный алгоритм нормирования потерь электроэнергии на ее передачу с учетом достигнутого опыта схемно-технических расчетов технологических потерь электроэнергии и их сравнительного анализа (бенчмаркинга) в электросетевых организациях представлен на блок-схеме рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема алгоритма системного нормирования потерь электроэнергии на ее передачу в электрических сетях

Основное отличие этого алгоритма от методики нормирования, утвержденной Приказом Минэнерго России от 30.09.2014 № 647, состоит в следующем:

• В нормировании потерь электроэнергии принимают участие все заинтересованные стороны: Минэнерго России, региональные органы тарифного регулирования и электросетевые организации.
• Электросетевые организации в обязательном порядке представляют в Минэнерго России и в органы тарифного регулирования обосновывающие расчеты технологических потерь электроэнергии на регулируемый период.
• Минэнерго России путем сравнительного анализа обосновывающих расчетов технологических потерь ΔW_тп, данных уровня потерь по бенчмаркингу ΔW_бм и фактических потерь электроэнергии ΔW_ф рекомендует органам тарифного регулирования показатели по установлению нормативов потерь электроэнергии.
• Органы тарифного регулирования совместно с электросетевыми организациями рассматривают предложения Минэнерго России, согласовывают предложения по установлению нормативов либо направляют эти предложения с обосновывающими материалами на экспертизу в независимую экспертную организацию.
• После экспертизы, нормативы потерь электроэнергии утверждаются или проводятся дополнительные расчеты с обоснованием предложений.
• После утверждения нормативов потерь электроэнергии электросетевые организации совместно с энергосбытовыми компаниями разрабатывают соответствующие программы и мероприятия по снижению технических и нетехнических (коммерческих) потерь электроэнергии. Данные программы в свою очередь утверждаются органами тарифного регулирования с выделением соответствующего финансирования на реализацию предусмотренных мероприятий и осуществлением контроля за их выполнением.
  Алгоритм системного нормирования требует обсуждения. Его следует рассматривать в качестве попытки комплексного подхода к нормированию и снижению потерь с учетом накопленного опыта нормирования и применения лучших практик снижения потерь электроэнергии.

ВЫВОДЫ

1. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях России – важнейшая стратегическая задача повышения энергетической эффективности инфраструктурной части электроэнергетики страны.
2. Величина суммарных абсолютных и относительных потерь электроэнергии в электрических сетях России требует уточнения. Для этого необходима разработка и утверждение нормативных документов по расчету фактических потерь электроэнергии в «ФСК ЕЭС» и в «Россетях», в территориальных сетевых организациях (ТСО), в регионах и по стране в целом. Необходимо восстановить государственную систему отчетности, мониторинга и анализа балансов и потерь электроэнергии.
3. Относительные потери электроэнергии в электрических сетях России в 2–3 раза выше, чем в сетях промышленно развитых стран. Необходим статистический анализ передового зарубежного и отечественного опыта и активное его использование в разработке и внедрении программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности в российских электрических сетей.
4. Необходимо дальнейшее совершенствование нормативно-правовой базы:
   • по формированию консолидированной ответственности и взаимодействия электросетевых, энергосбытовых организаций и операторов коммерческого учета по снижению технических и нетехнических потерь;
   • по методам нормирования потерь и формированию технико-экономически обоснованных заданий по снижению фактических потерь электроэнергии в сетях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бохмат И.С., Воротницкий В.Э., Татаринов Е.П. Снижение коммерческих потерь в электрических системах // Электрические станции. 1998. № 9.
2. Овсейчук В.А., Дворников Н.И., Калинкина М.А., Киселев П.В. Тарифное регулирование. Особенности учета потерь электроэнергии // Новости ЭлектроТехники. 2004. № 6(30).
3. Стратегия развития электросетевого комплекса Российской Федерации (утв. Распоряжением Правительства РФ от 03.04.2013 № 511-р).
4. И34-70-028. Инструкция по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений. М.: СПО Союзтехэнерго, 1987.
5. Политика инновационного развития, энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Россети» (утв. Советом директоров ОАО «Россети», протокол от 23.04.2014 № 150).
6. Воротницкий В.Э. Основные направления снижения потерь электроэнергии в электрических сетях // Энергия единой сети. 2013. № 2(7).
7. Овсейчук В.А., Шимко С.В. Метод бенчмаркинга (сравнительного анализа) для оптимизации уровней потерь электроэнергии в электрических сетях железных дорог / под. ред. Г.П. Кутового. М.: Эко-Пресс, 2014.