Недавняя авария в энергосистемах на северо-востоке США будет, безусловно, изучена американскими специалистами, как по причинам ее начала, так и по причинам столь обширного развития. Но не дай нам Бог занять место стороннего наблюдателя, убаюкивающего себя безответственными заявлениями, что у нас такого никогда не будет. Для читателей интересно будет узнать, что данную техногенную катастрофу, не имеющую аналогов в мировой энергетике, нельзя считать неожиданной.
Газета «Нью-Йорк таймс» 18 августа с. г. сообщала, что в последние годы в летний период электрические сети энергокомпаний, попавших в зону аварии, работают с предельной загрузкой. На это неоднократно обращали внимание как технические службы, так и регулирующие органы. Эксперты в отчетах прямо указывали, что мощность энергетических потоков чрезмерно велика и поэтому риск возникновения и развития аварии весьма существенен.
Очевидно, не только рыночная выгода мешала принятию необходимых решений. Оперативный персонал также свыкся с данными режимами.
Когда 14 августа с. г. в течение часа проходили сбои в работе и отключения энергоблоков компании FirstEnergy, персонал не только не смог предотвратить развитие аварийной ситуации, но, более того, он не предупредил об этом соседние энергокомпании. «Они боролись с 800-фунтовой гориллой в течение часа, а когда сбои дошли до нас, это длилось всего 9 секунд», — сказал Стивен Аллен, представитель Совета по координации. Отсутствие раннего оповещения и причины отказов релейной защиты, которые должны предотвратить аварию, сейчас анализируется экспертами.
Даже эти, достаточно общие данные об аварии свидетельствуют о серьезных технических и организационных провалах в противоаварийной работе и неготовности персонала к явно ожидаемым ситуациям. Очевидно, это предельно высоко поднимает уровень лиц, ответственных за происшедшую аварию.
В конечном итоге эксперты будут искать ответ на один вопрос: почему возникший достаточно рядовой небаланс производства и потребления энергии не был восстановлен системой противоаварийной автоматики, воздействующей на резервную генерацию или отключение потребителей? Если это отказ релейной защиты, то снимается вина с эксплуатационного персонала. Но если режим работы энергосистем не соответствовал параметрам надежности, что снизило способность автоматических устройств восстановить возникающие небалансы, то это прямая недоработка руководящего персонала параллельно работающих энергокомпаний.
Анализ любой аварии завершается рекомендациями. Очевидно, важным значением для выработки мер в данном случае является сравнение надежности энергоснабжения американского и российского энергокомплексов.
Прежде всего, у нас совершенно разные принципы построения электрических сетей. В США электроэнергетический комплекс создан, если можно так выразиться, по узловому, островному методу. Энергокомпании США создавались как изолированные энергорайоны, а связи между ними в основном носят рыночный характер, обеспечивая рыночный переток энергии. В США нет общенациональной сети и нет единого диспетчерского управления.
В России межсистемные линии электропередач решают общенациональную задачу: принять мощность крупнейших тепловых, гидравлических и атомных электростанций и довести ее до крупнейших центров потребления. На этих линиях, как на стволах, держится сеть региональных энергокомпаний. В российской электроэнергетике имеется единый диспетчерский пункт, а все энергообъекты жестко разделены по федеральному и региональным уровням диспетчерского управления.
В энергокомплексах обоих государств важное значение имеет противоаварийная автоматика. Однако, в американской электроэнергетике эта автоматика в основном решает вопросы внутри энергокомпании, в то время как в российской электроэнергетике ее воздействием охватывается десятки смежных энергокомпаний и все соседние энергообъединения.
Чрезвычайно важно, чтобы в противоаварийной автоматике предусматривалось высокоскоростное воздействие не только на генерацию, но и на потребителей. Без автоматического отключения нагрузки крупные аварии вообще нельзя ликвидировать. Однако, этот мощный противоаварийный рычаг в американских энергокомпаниях слабее, чем в российских. У нас договором определяется возможность отключения потребителей вплоть до технологического минимума, а под действием частотной разгрузки находится до четверти потребления. В рыночной экономике возникают споры из-за компенсации понесенных убытков, которые не позволяют согласовать необходимые объемы аварийного отключения. В целом американская энергетика больше рассчитывает на мобильные мощности собственных резервов энергокомпаний, в то время как в России шире используют возможности резервов соседних регионов и ограничения потребителей. С этой точки зрения для локализации возможных аварий российская энергетика подготовлена качественно лучше при значительно меньших резервах.
При всем быстродействии аварийных процессов в электроэнергетике остается значительное поле деятельности для диспетчерского персонала верхнего уровня. Это направление также имеет самостоятельное значение в российской электроэнергетике, что важно не только с точки зрения устранения конкретных аварий. Профессионализм режимных и диспетчерских служб необходим для качественной проработки эксплуатационных и ремонтных схем, исключающих возможность возникновения неустранимых аварий.
При общей оценке надежности систем энергоснабжения США и России следует особое внимание уделить влиянию на этот показатель рыночных принципов.
Стоимость энергии значимый, но недостаточный и не главный критерий оценки качества работы энергокомпаний. Стремление получить прибыль любой ценой в кратчайшие сроки неизбежно ведет к неоправданным рискам и отказу от общесистемных решений. Поэтому приоритет надежности при рыночном реформировании соблюсти практически невозможно.
Еще десять лет назад разработаны основные требования потребителей к энергоснабжающим организациям, которые как никогда актуальны сегодня, в том числе:
- — надежность энергоснабжения;
- — минимальное время устранения аварий;
- — качество электроэнергии;
- — приемлемый тариф.
Совершенно очевидно, что последняя авария в США показала — американская электроэнергетика, где достаточно глубоко действует рыночный приоритет, этим критериям не отвечает. Это видно по гигантскому объему ее развития, чрезвычайно длительному времени устранения. Министр энергетики США Спенсер Абрахамс, изучив предварительные материалы аварии, заявил: «Чтобы решать проблему отключения электроэнергии, нам необходимо ввести обязательные стандарты надежности». Этим самым он подтверждает приоритет принципа надежности перед рыночными.
Конечно, эти принципы распространяются и на российскую энергетику. Было бы недопустимой ошибкой и в высшей степени безответственно считать, что у нас имеются базовые преимущества, позволяющие гарантированно никогда не допускать подобных аварий. С точки зрения экспертов слово «никогда» в оценке возможностей возникновения энергетических аварий в любой стране нельзя говорить никогда. Тем более что у американских энергетиков имеются и серьезные достижения, которые потеряны у нас. Прежде всего это касается способности динамично развивать отрасль, исходя из потребности экономики, даже при изменении топливного баланса.
Следует признать умение американцев учиться на своем опыте, что продемонстрировал в том числе и энергетический кризис в Калифорнии. После него усилено регулирование энергокомпаний, оперативно разработаны и осуществляются региональные и федеральная программы развития электроэнергетики, а дальнейшее реформирование энергокомпаний передано Комитету по надежности энергосистем.
Заслуживает особой оценки опыт одной из крупнейших и эффективных энергоугольных компаний АЕР, мощность которой составляет одну треть от российской энергетики. Эта компания сохранила вертикальную интеграцию, а ее единый диспетчерский пункт обслуживает территориально пять штатов. При этом в диспетчерском управлении АЕР ушло дальше нас, так как осуществляется управление из единого Центра не только высоковольтными, но и низковольтными сетями с чрезвычайно развитым дистанционным управлением. При этом, в отличие от РАО «ЕЭС России», диспетчеры АЕР имеют возможность проводить все необходимые переключения непосредственно в Центре, минуя каскад переговоров с оперативным персоналом энергообъектов. Эти преимущества позволили АЕР, находясь в зоне действия аварии, практически исключить воздействия на ее потребителей. Именно поэтому министр энергетики США Спенсер Абрахамс заявил, что разрушение вертикально интегрированных компаний будет остановлено на три года.
Анализируя российскую энергетику, мы должны видеть и ее особенности, увеличивающие вероятность серьезных аварий.
Прежде всего, российская электроэнергетика неуклонно стареет, у нас очень мало маневренных пиковых агрегатов. Мощность тепловых электростанций, которая составляет две трети всего потенциала, сосредоточена на крупных электростанциях, выход которых из строя практически невозможно восполнить. Отставание в последние годы в строительстве реакторов и компенсаторов привело к тому, что ежедневно десятки высоковольтных линий для снижения токов короткого замыкания и выдерживания уровня напряжения выводятся из работы. Фактически реальная схема сетей серьезно отличается от проектной, что снижает возможности резервирования. Ряд регионов, прежде всего Москва, где нагрузки в часы максимума превзошли дореформенный уровень, стали уязвимы с точки зрения надежности энергоснабжения. Для крупнейшего мегаполиса в условиях русской зимы это недопустимый риск, что объясняет сущность принципиальной борьбы мэра Москвы Ю. М. Лужкова с менеджментом Мосэнерго и его вынужденное решение о форсировании развития муниципальной энергетики.
Негативно сказывается рыночный принцип и при выборе приоритетов сетевого строительства в РАО «ЕЭС России». Так, длительное время не решаются вопросы надежной выдачи мощности Ленинградской АЭС, но при этом форсируется строительство линии для экспорта электроэнергии в Финляндию.
У нас на энергетических объектах чрезвычайно мало полноценных АСУ ТП, крайне незначителен объем телемеханизации, что требует высокого профессионализма оперативного персонала. Это нельзя обеспечить без проведения аварийных тренировок высокой степени сложности. Однако именно это направление сегодня уходит из поля зрения первых руководителей в РАО «ЕЭС России», прежде всего из-за их профессиональной неподготовленности и чрезмерного увлечения чисто рыночными реформами. По этим причинам первые руководители РАО «ЕЭС России» и дочерних энергокомпаний вообще не участвуют в тренировках оперативного персонала, что не позволяет им объективно оценить уровень противоаварийной работы, выявить узкие места и наметить план действий.
Даже беглый анализ эксплуатационных аварий последних трех лет показывает, что все они «сделаны руками» руководителей энергетики.
Приморский кризис был результатом трехмесячной работы крупнейшей электростанции края практически без запасов топлива.
Обесточение потребителей трех областей на Урале (Свердловской, Челябинской, Курганской) с остановом не только электростанций, но и двух ядерных объектов явилось следствием ошибок при выборах электрических режимов в реальных ремонтных схемах.
Полное отключение центрального района Якутии с остановом сотен котельных в пятидесятиградусный мороз произошло из-за ошибок и неоперативных действий персонала при росте нагрузки.
Однако все рекорды превосходят нарушения режима теплоснабжения в десятках регионах в прошедшую зиму, когда ради получения дополнительной прибыли энергокомпании РАО «ЕЭС России» не сжигали дополнительно мазут и не догревали теплосеть. При этом не только были поставлены в невыносимые условия жизни миллионы горожан, но из-за массового использования ими электронагревателей кабельные сети областных городов, включая Санкт-Петербург, были из-за перегрузки поставлены на грань развала.
В конечном итоге любую аварию оценивает по объему не отпущенной энергии. Американская авария — это недоотпуск около 2 млрд. кВт. ч. Аварийная ситуация в российских городах в прошедшую зиму — это недоотпуск энергии в 3 раза больший, то есть мы пережили «американскую» аварию в эту зиму, истинные последствия которой знают в семьях, знают врачи и муниципальные службы. Но самое тревожное в нашей аварии то, что ее организовали искусственно, исходя из рыночных подходов к важнейшей отрасли жизнеобеспечения. Это крайне опасная тенденция, которую нельзя не замечать. Если по таким принципам работают руководители энергохолдинга, то что следует ожидать от их подчиненных.
Американская авария — это еще одно напоминание о необходимости вернуться к приоритету надежности при проведении преобразований в электроэнергетике, которые не учтены ни в законах, ни в постановлениях правительства. Принципы обеспечения надежности конкретны, они проверены российской и международной практикой, но сегодня их следует еще раз напомнить.
1. Обеспечение приоритетов надежности на федеральном уровне невозможно без восстановления контрольного пакета акций государства в Федеральной сетевой компании и Системном операторе, а также без государственной системы управления ГЭС и АЭС.
2. Закрепление нормативным документом ответственности энергоснабжающих организаций и потребителей за способность противоаварийной автоматики отключения нагрузок в необходимых объемах.
3. Передача инвестиционной деятельности по строительству электрических сетей межсистемного значения и электростанций федерального уровня специальному государственному предприятию для соблюдения приоритета надежности.
4. Усиление и укрупнение вертикально-интегрированных энергокомпаний, которые должны выполнять функции энергоснабжающей организации на закрепленной территории.
5. Придание статуса не рекомендательного, а исполнительного документа годовым и квартальным балансам топливно-энергетических ресурсов для внутрироссийских нужд, прежде всего для электроэнергетики и коммунального хозяйства.
6. Обеспечение баланса прав и ответственности субъектов Российской Федерации за энергоснабжение на своих территориях за счет:
- — обязательного включения в тарифы на энергию затрат на простое воспроизводство;
- — финансовой ответственности (через систему межбюджетных отношений) за платежеспособность коммунальных и муниципальных потребителей;
- — передачи специальным структурам субъектов полномочий главного акционера в региональных энергокомпаниях.
7. Восстановление лицензирования Госэнергонадзором России генерирующих компаний независимо от форм собственности, с целью исключения предотвращения непрогнозируемого выхода их из работы.
В заключение необходимо сказать, что реализация принципов надежности легко вписывается в действительно рыночную энергетику, если она работает на противозатратной основе, включая:
восстановление контрольного пакета акций государства в Системном операторе и Федеральной сетевой компании — это гарантия объективности оптового рынка для всех потребителей, без чего невозможно получить доверие ни независимых производителей (Росэнерго, Иркутскэнерго, Башкирэнерго, Татэнерго, Новосибирскэнерго), ни будущих инвесторов;
строительство электрических сетей в общегосударственных интересах, что, кроме надежности, расширяет диапазон использования эффективных электростанций на рынках электроэнергии. Нам нужна в идеале не биржевая конкуренция ради конкуренции, которая уже показала в России даже на продовольственном, лекарственном, рынке услуг и др. свою затратную направленность. Потребителю нужна конкуренция поставщиков, исходя из эффективности технологических характеристик оборудования, а конкуренция услуг нацелена на достижение «эталонного результата».
И конечно, весь смысл обеспечения приоритета принципов надежности при развитии отрасли — это по большому счету защита народного хозяйства страны от непредсказуемых колоссальных убытков. Именно это позволяет создать долговременное давление на минимизацию затрат в электроэнергетике. Переход на указанные принципы необходим еще и потому, что в рыночных условиях преодолеть каждой компании в одиночку последствия аварий намного тяжелее.
Можно посочувствовать миллионам американцам, попавшим в тяжелейшую аварию в жаркие дни августа этого года, но нам сейчас необходимо сделать все возможное, чтобы не допустить подобных аварий в холодные зимние месяцы.
Виктор Кудрявый
,
доктор технических наук, профессор, лауреат премии Совмина СССР, Заслуженный энергетик РАО «ЕЭС России»
