Раздел 3. Энергетические процессы, объекты и системы

 

5. Энергетика Российской федерации.

Электроэнергетика, топливная энергетика, энергетика возобновляемых источников, установленная мощность, энергия, электроэнергетика, атомная (ядерная) энергия, атомная электростанция, Воронежская атомная электростанция, теплоэнергетика, тепловая энергия, тепловая электростанция, теплоэлектроцентраль, государственная районная электростанция, конденсационная электростанция, проблемы тепловых электростанций, Сургутская ГРЭС-2, Костромскапя ГРЭС, гидроэлектростанции, гидроэнергия, Саяно-шушенская ГЭС, электрические сети, единая энергетическая система России, электрическая сеть, электроустановка, подстанции, трансформаторная подстанция, распределительная подстанция, линии электропередачи, сверхдальние ЛЭП, магистральные воздушные линии, распределительные ЛЭП, возобновляемые источники энергии, энергия солнечного излучения, энергия ветра, мобильные газотурбинные электростанции.

Энергетика России — отрасль Российской экономики: электроэнергетика, топливная энергетика, энергетика возобновляемых источников. Электроэнергетический комплекс России включает почти 600 электростанций единичной мощностью свыше 5 МВт: 68% - тепловые электростанции (ТЭС). 21% - объекты гидроэнергетики (ГЭС), 11% -атомные электростанции (АЭС). Общая установленная мощность электростанций России составляет 220 тыс. МВт. Установленная мощность - сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей мощности в установке. Это не фактически потребляемая мощность. Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — действие, деятельность, сила, мощь) — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материю, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

Электроэнергетика – отрасль, производящая электроэнергию на электростанциях и передающая ее на расстояние по линиям электропередач (ЛЭП). Электроэнергетика - авангардная отрасль промышленности, так как без энергии невозможна работа ни одного предприятия. Электроэнергия производится на электростанциях разных типов, но ведущими являются тепловые, гидравлические и атомные.

Атомная (ядерная) энергия – энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях и радиоактивном распаде.

Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом)

В России 10 АЭС (32 энергоблока установленной мощностью 24,2 ГВт), которые вырабатывают около 16% всего производимого электричества.

Нововоронежская АЭС, филиал ОАО «Концерн Росэнергоатом». «Нововоронежская атомная станция» (Нововоронежская АЭС) – старейшеее предприятие атомной энергетики Российской Федерации. АЭС расположена в Воронежской области рядом с городом Нововоронеж. На 85 % обеспечивает Воронежскую область. Станция с 1986 года на 50 % обеспечивает город Нововоронеж теплом.

Тепловая энергия — суммарная кинетическая энергия структурных элементов вещества (будь то атомы, молекулы или заряженные частицы). Тепловая энергия системы плюс потенциальная энергия межатомных взаимодействий называется внутренней энергией системы. Тепловая энергия измеряется в джоулях - ДЖ (в СИ).

Тепловая энергия может выделяться благодаря химическим реакциям (горение), ядерным реакциям (деление ядра, ядерный синтез), механическим взаимодействиям (трение). Теплота может передаваться между телами с помощью теплопроводности, конвекции или излучения.

ТЭС — это тепловая электростанция. Главным видом энергии на электростанции является тепло.Тепло получается после сжигания топлива, например угля или газ а. Далее, полученное тепло, после сгорания топлива, требуется несколько раз подвергнуть преобразованию, чтобы в итоге получилась электроэнергия. В России сейчас около 600 ТЭС.

В России, существует два вида ТЭС — ГРЭС и ТЭЦ.

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — тепловая электростанция, которая производит не только электро- но и тепловую энергию (пар и горячая вода) в централизованных системах теплоснабжения).

Государственная районная электростанция (ГРЭС), конденсационная электростанция (КЭС) — тепловая электростанция, производящая только электрическую энергию. Президент РФ Владимир Путин подписал указ "О сокращении выбросов парниковых газов". Согласно документу, Россия должна сократить выбросы парниковых газов на 25% в период до 2020 года по сравнению с 1990 годом.

Доля ТЭС на территории России значительная и, по оценкам некоторых экспертов, в год требуется потратить примерно 4,5 млрд тонн условного топлива, чтобы обеспечить электроэнергией российских потребителей".

Самая крупная ТЭС в мире - Сургутская ГРЭС-2 (4800 МВт), работающая на природном газе. Из электростанций, работающих на угле, наибольшая установленная мощность у Рефтинской ГРЭС (3800 МВт). К крупнейшим российским ТЭС относятся также Сургутская ГРЭС-1 и Костромская ГРЭС, мощностью свыше 3 тыс. МВт каждая.

Гидроэне́ргия — энергия, сосредоточенная в потоках водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Чаще всего используется энергия падающей воды. Для повышения разности уровней воды, особенно в нижних течениях рек, сооружаются плотины. Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.Всего в России работает 13 гидроэлектростанций мощностью более 1000 мегаватт. И еще более сотни ГЭС меньшей мощности. Саяно-Шушенкая ГЭС. Установленная мощность - 6400 МВт. Расположена - река Енисей (Хакасия).Начало строительства – 09. 1968 года.Введена в строй - декабрь 1985 года.Плотина: высота - 245 метров, длина - 1074 метра.Основной потребитель - энергосистема Сибири. Владелец - ОАО «РусГидро». Особенности - продолжаются восстановительные работы после аварии в 2009 году, поэтому еще не вышла на полную мощность

Единая энергетическая система России состоит из 69 региональных энергосистем, которые, в свою очередь, образуют 7 объединенных энергетических систем: Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запад. Все энергосистемы соединены межсистемными высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220-500 кВ и выше и работают в синхронном режиме (параллельно).

Электрическая сеть — совокупность электроустановок, предназначенных для передачи и распределения электроэнергии от электростанции к потребителю.

Электроустановка — совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения, потребления электрической энергии преобразования её в другой вид энергии.

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.

Распределительная подстанция  - электроустановка, которая служит для приема и распределения электроэнергии в городских электрических сетях, крупных промышленных и нефтедобывающих предприятиях. В некоторых случаях распределительная подстанция может быть совмещена с одной или несколькими трансформаторными подстанциями.

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции. Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

Строительство ЛЭП — сложная задача, которая включает в себя проектирование, производственные работы, монтаж, пуско-наладку, обслуживание. Крупнейшим строителем магистральных подстанций и линий электропередачи России является ОАО «Энергостройинвест-холдинг».

Сверхдальние ЛЭП - предназначены для связи отдельных энергосистем, способны передавать напряжение в 500 и более кВ.

Магистральные воздушные линии - предназначены для связи электростанций с распределительными пунктами и передают напряжение 220 -230 кВ.

Распределительные ЛЭП - предназначены для электроснабжения предприятий и населенных пунктов и передают напряжение 35, 110 и 150 кВ.

С помощью воздушных линий от 20 кВ и ниже осуществляется подача электроэнергии к потребителям.

ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов: используется порядка 60 тысяч ВЧ-каналов для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Возобновляемые источники энергии - ресурсы, которые невозможно исчерпать, потому что они - объективная природная данность.Поставщиками возобновляемых энергоресурсов являются ветер, солнце, вода и тепло земли. К числу возобновляемых источников относятся:энергия солнечного излучения;энергия ветра;гидравлическая энергия воды; энергия морских течений, волн, приливов, температурного градиента морской воды; разности температур между воздушной массой и океаном;геотермальные источники;биомасса животного, растительного и бытового происхождения.

Энергия, излучаемая с поверхности Солнца и попадающая на земной шар, примерно в 10.000 раз превышает мировую потребность в энергии. Однако используемая доля исходящей от Солнца энергии сейчас еще очень мала. Максимальная мощность солнечного излучения составляет 1.000 ватт на один квадратный метр земной поверхности. Общая мощность излучения (глобальная радиация) - сумма прямого и рассеянного излучения. Современные солнечные установки рассчитаны на различное излучение. Фотовольтаик – термин, обозначающий непосредственное преобразование солнечного излучения в электрический ток с помощью солнечных батарей (фотогальванической установки). В настоящее время они изготавливаются почти исключительно из кремния – материала, получаемого из кварцевого песка, имеющегося почти в неограниченном количестве.

Солнечные батареи изготавливаются из разного кремния:из монокристаллического кремния, КПД которого колеблется от 15 до 20 %;из поликристаллического кремния с КПД от 13 до 18 %;из аморфного кремния с КПД от 5 до 8 %.Компания Siemens утверждает, что ее «солнечный» партнер, компания Semprius, добился потрясающих результатов, доведя КПД солнечного элемента на кремниевой основе почти до 34%. Достигнуть этого позволила новая технология фокусировки солнечного света, которая встроена непосредственно в фотогальванический элемент, что позволило получать в два раза больше электроэнергии с той же площади.

Исследователи во главе с Франком Димротом из Института гелиоэнергетических систем (ФРГ) создали новый многослойный фотоэлемент с рекордным коэффициентом полезного действия: 44,7%.Конечная цель — 50%. Сейчас - 44,7% всего солнечного излучения, от инфракрасного до ультрафиолетового. Такой фотоэлемент значительно дороже и работает при концентрации солнечного света зеркалами, до 297 раз превосходящей обычную освещённость летнего полудня.Результат достигнут при помощи солнечных батарей с четырьмя слоями р-n- переходов, каждый из которых поглощает излучение определённой длины.

Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии. Преобразование осуществляется: ветрогенераторами (для получения электрической энергии), ветряными мельницами (для преобразования в механическую энергию), парусами (для использования в транспорте) и другими.Крупные станции (ВЭС) работают на Чукотке, в Калмыкии и в Калининградской области. За последние пять лет Россия не развивала отрасль ВЭС.

Экономический потенциал ветроэнергии в России, по оценкам энергетиков, составляет около 260 млрдкВтч в год, что соответствует примерно 30% совокупной выработки электроэнергии. Ветровые электростанции - источник инфразвуковых колебаний, негативно влияющих на живую природу, а также губительно действуют на птиц и насекомых, оказавшись на их пути. Одна ветроустановка приводит к таким же последствиям, для птиц и насекомых как 2-3 км линий электропередач. Поскольку ВЭС - локальные источники энергии и снижают потребность в строительстве ЛЭП, то интегральный эффект от их внедрения в отношении птиц скорее всего положительный.

Американский ветряк, не самой дорогой фирмы, мощностью 7 кВт имеет цену в 47 600 $, а с доставкой и таможенными пошлинами обойдется в 60 000 $. Его нужно установить и обслуживать. Ветряки – техника надежная, он будет работать несколько десятков лет, не требуя угля, мазута, вагонов, железнодорожных путей, погрузок-разгрузок, а главное — не загрязняя окружающую среду. Это подчас в расчет не берется.

В Калининградской области проходит эксперимент. На средства гранта правительства Дании там установлено 20 ветряков общей мощностью 5,1 мВт. Планируется увеличить их количество, расположив ВЭС на шельфе Балтийского моря. Пока же по расчетам специалистов энергия ветра на порядок дороже получаемой традиционным путем.Для России наиболее интересны автономные ветряки: 70% территории России не имеют централизованного энергоснабжения (очень часто между двумя населёнными пунктами может быть тысяча километров).

Мобильные электростанции - временный источник дополнительной мощности. Все оборудование устанавливается на передвижные автомобильные платформы, а платформы - на специальные бетонные площадки с готовой инфраструктурой.

После полной установки на отведенном месте, электростанция запускается за 7 минут. Такая конструкция позволяет перемещать МГТЭС из одного региона в другой, оперативно реагируя на возникающий дефицит электроэнергии.Мобильные ГТЭС широко применяются во всем мире. Передовые энергомашиностроительные корпорации мира – GeneralElectric, Rolls-Royce и Pratt&Whitney – производят оборудование мобильных электростанций. Высокий уровень надежности электроснабжения Зимних Олимпийских и Паралимпийских Игр в Сочи в 2014 году обеспечили девять мобильных газотурбинных электрических станций суммарной мощностью 202,5 МВт. Мобильная ГТЭС (модель МР-25 MOBILEPAC™) обеспечивает устойчивую работу энергосистемы в часы максимумов нагрузки путем выработки электрической мощности из энергии горячих газов, полученных сжиганием жидкого топлива (керосин) и выдачи ее в электрические сети.Газотурбинная установка (ГТЭС) серии FT8-3, входящая в состав мобильной установки (Mobile Рас) МР25, состоит из газогенератора GG8-3 и силовой турбины (СТ) РТ8 (также называемой "свободной турбиной").Газогенератор подает богатый энергией газ на силовую турбину, где он, расширяясь, совершает полезную работу, и через гибкую муфту турбина приводит во вращение электрогенератор фирмы Brush модель BDAX62.170ER.В основе газогенератора GG8 лежит двигатель JT8D-219, последний вариант из семейства турбовентиляторных двигателей JT8D производства Pratt&Whitney.

 

6. Энергетика Калининградской области.

Калининградская генерирующая компания, Калининградская ТЭЦ-2, Калининградская ТЭЦ-1,Светловская ГРЭС-2, Гусевская ТЭЦ, Правдинская ГЭС-3, Озерская гидроэлектростанция, Правдинская ГЭС-4, Зеленоградская ВЭС, мобильная газотурбинная электростанция в Калининграде, электрические сети Калининградской области, ОАО «Янтарьэнерго», проблемы инновационного развития «Янтарьэнерго», направления инновационного развития «Янтарьэнерго», особенности энергетики Калининградской области, перспективы развития энергетики Калининградской области, регазификационный терминал сжиженного природного газа в Калининградской области, Калининградское подземное хранилище газа, перспективы Балтийской атомной электростанции.

 

 

ОАО «Калининградская генерирующая компания» - дочернее предприятие «Янтарьэнерго». «Калининградская ТЭЦ-2» — предприятие энергетики г. Калининграда, входящее в Группу ИнтерРАО. Расположена в 5 км юго-западнее Калининграда и занимает территорию 85 га. В конце 2010 года был введён в эксплуатацию второй энергоблок. С его вводом Калининградская область вышла на самообеспечение электроэнергией. Эта новейшая электростанция в России построена на базе парогазовой технологии со сбросом отработанных газов газовых турбин в котлы-утилизаторы.

Обеспечивает 98,5% всей электроэнергии области. Калининградская ТЭЦ- 1 (котельный участок № 1) — бывшая теплоэлектроцентраль г. Калининграда, ныне — котельная ОАО КГК. Расположена в Калининграде на правом берегу реки Преголя. Калининградская ТЭЦ-1 создана на базе немецкой электростанции Коссе, строительство которой совместно с коксогазовым заводом было закончено в 1905 г. Электростанция была разрушена во время Великой отечественной войны, но была восстановлена уже в конце осени 1945 г. Строительство электростанции начато в 1936 г., завершено в 1939 г..Она называлась Восточно-Прусская электростанция. Здание станции с двумя высокими трубами высотой 100 и 104 метра. При отступлении немцы пытались ее взорвать, но уничтожение удалось предотвратить. Электростанцию назвали «Пайзе-2».Восстановление электростанции началось в 1946 г. В ночь с 7 на 8 марта 1947 г. был включен турбогенератор и восстановлена электрическая мощность. Решением главы Светловского городского округа в 2014 году в этом городе вводится в эксплуатацию локальная модульная котельная, поэтому светловская ГРЭС-2, которая сегодня полностью отапливает Светлый и вырабатывает электроэнергию мощностью 20 мегаватт, будет законсервирована.

Две региональные электростанции — ГРЭС-2 и «Гусевская» — рассматриваются как площадки под размещение дополнительных генерирующих мощностей, работающих изолированно. Поэтому грядущая консервация ГРЭС - 2 может быть недолгой, и после модернизации она вновь заработает на обеспечение Земландского полуострова электроэнергией. Электростанция была построена в период — с 1934 по 1939 годы и работала до 1945 г. В соответствии с распоряжением Правительства СССР от от 25 мая 1946 г. была преобразована и называлась Гумбинненская ГРЭС № 5, входила в состав «Кенигсбергэнерго».Восстанавливалась ТЭЦ до 1955 г., когда в эксплуатацию была введена её первая очередь. На Гусевской ТЭЦ установлено три паровых котлоагрегата среднего давления для сжигания жидкого топлива, производительностью 190 т/ч и двух турбогенераторов общей электрической мощностью 15,5 МВт. С началом отопительного сезона 2011-2012 гг. полностью перешла на природный газ.

Правдинская ГЭС-3 — малая ГЭС на реке Лава у г. Правдинска. Проектная мощность станции 7,44 МВт (1,14 МВт×1 + 3,15 МВт×2). Вместе с Правдинской ГЭС - 4 и польскими станциями составляет Лавинскийгидрокаскад.Строительство ГЭС-3 началось в 1920-е годы. С 1976 по 1994 годы работа ГЭС-3 была приостановлена. В 1998 году был опробован, а в мае 1999 года сдан в эксплуатацию гидроагрегат №1.

Озёрскаягидроэлектроста́нция — малая ГЭС на реке Анграпа у города Озерска.Построена в 1880 г. За последние 130 лет станция трижды закрывалась. Это связано с боевыми действиями на территории Восточной Пруссии во время Первой и Второй мировых войн. Современная станция построена по проекту института «Запводпроект». В 2000 г. были запущены две одинаковые турбины общей мощностью 500 киловатт. Вырабатываемая ГЭС электроэнергия обеспечивает до 40 % потребностей жилого фонда г.Озёрска.

Правдинская ГЭС-4 — малая ГЭС на реке Лава у пос. Курортное Правдинского района. Филиал «Янтарьэнерго». Проектная мощность станции 3,00 МВт (2,0 МВт×1 + 0,5 МВт×2). Вместе с Правдинской ГЭС-3 и польскими станциями составляет Лавинскийгидрокаскад. Находится в законсервированном состоянии.

Зеленоградская ВЭС — ветряная электростанция, расположенная в районе пос. Куликово Зеленоградского района. Одна из самых мощных российских ветряных электростанций.В мае 1998 года в пос. Куликово установлена первая ВЭУ мощностью 0,6 МВт. 10 октября 1998 года «Янтарьэнерго» и датская компания SЕАS EnergiService А. S., подписали «Соглашение о намерениях взаимовыгодного сотрудничества в возведении в Калининградской области РФ первой ветроэлектрической станции мощностью до 5 МВт». «Янтарьэнерго» получило по гранту правительства Дании 20 бывших в употреблении ВЭУ. В 2000 г. были установлены 4 ВЭУ, в 2002 г.остальные 16 ВЭУ.

В Калининграде состоялся пуск мобильной газотурбинной электростанции (МГТЭС) мощностью 22,5 МВт. Проект реализован входящими в группу компаний «Россети» ОАО «Янтарьэнерго» и ОАО «Мобильные ГТЭС.1 октября 1913 г. в Калининградскую область спецрейсом из Абакана прибыл силовой модуль мобильной ГТЭС. Впервые в аэропорту Храброво приземлился транспортный грузовой самолет Ан-124 «Руслан» с 80-тонной станцией. Из аэропорта до места установки ее доставили на передвижной платформе. Остальное оборудование прибыло паромом из Усть-Луги.

Датой рождения энергосистемы Калининградской области принято считать 28 сентября 1945 года, когда энергетическое управление молодого российского края на западных рубежах страны вошло в состав Наркомата электростанций СССР. «Янтарьэнерго» - электросетевое предприятие, обеспечивающее поставку электрической энергии региональным потребителям.

Энергосистема территориально изолирована от энергосистемы РФ и имеет 7 межгосударственных связей с энергосистемой Литвы: ВЛ 330 кВ – 3 шт., ВЛ 110 кВ –3 шт., ВЛ 10 кВ – 1 шт.

«Янтарьэнерго» передает потребителям от генерирующих мощностей около 85% электроэнергии.Ключевые акционеры:ОАО «Россети» – 100% от АО.1 декабря 2007 г. началось реформирование ОАО «Янтарьэнерго». В ходе реформирования 2 июня 2008 года ОАО «Янтарьэнерго» учредило дочерние компании — ОАО «Янтарьэнергосбыт» и ОАО «Калининградская генерирующая компания».В июле 2008 годасоздан ОАО «Холдинг МРСК (межрегиональные распределительные сетевые компании)». В состав Холдинга вошло ОАО «Янтарьэнерго».В 2010 г. «Янтарьэнерго» приняло мощности второго энергоблока Калининградской ТЭЦ-2, осуществив масштабную реконструкцию и модернизацию подстанций 330 кВ «Северная» и «Центральная», 110 кВ «Правобережная» и «Ленинградская». Была успешно решена задача государственной важности – ввод в строй генерирующего источника, жизненно необходимого для динамичного социально-экономического развития Калининградской области. 14 июня 2013 года Минэнерго РФ принята Инвестиционная программа ОАО «Янтарьэнерго» на 2013-2018 г.г. в объеме, фактически в четыре раза превышающем инвестпрограммы предприятия предыдущих периодов.

ОАО «Янтарьэнерго» - стопроцентное дочернее акционерное общество ОАО «Россети» — одной из крупнейших инфраструктурных организаций в России и мире, владеющей 80 процентами распределительного сетевого комплекса страны. Контролирующий акционер ОАО «Россети» - государство, владеющее 85,3 % долей в уставном капитале.

Проблемы инновационного развития «Янтарьэнерго»: недостаточное развитие научно-технологической инфраструктуры; погодовое финансирование осложняет реализацию многолетних проектов; отсутствие опыта и систематической практики внедрения инновационных процессов и оборудования; недостаточный уровень автоматизации электрических сетей о значительной долей «ручного» управления электросетевыми объектами.

Направления инновационного развития. Цель - создание и развитие интеллектуальной энергетической системы с активно-адаптивной сетью и обеспечение устойчивого инновационного развития магистральных и распределительных электрических сетей России.Направления научных исследований: системные вопросы развития электрических сетей; совершенствование основного оборудования подстанций, конструкций и материалов линий электропередачи; совершенствование вторичного оборудования подстанций, средств защиты, управления, автоматики, измерений и мониторинга; обеспечение надежности и безопасности функционирования электросетевого комплекса и качества предоставляемых услуг по передаче электроэнергии; повышение энергоэффективности электрических сетей.

Особенности энергетики Калининградской области. Наличие одного основного источника генерации - Калининградской ТЭЦ-2, обеспечивающая 98,5% выработки всей электрической энергии на территории региона, что не позволяет обеспечить её надёжную работу. Аварии влекут массовое отключение потребителей от энергоснабжения. Энергосистема Калининградской области – часть электроэнергетического кольца БРЭЛЛ (Белоруссия, Россия, Эстония, Латвия, Литва) и соединена с энергосистемой Литвы. Обеспечение региона топливом осуществляется стопроцентной поставкой на территорию области природного газа, большей части угля и нефтепродуктов транзитом через Литву. Транзитный договор с Литвой на газ действует до 2016 г. Перспективы его неясны.

Министерство энергетики РФ утвердило газоугольный сценарий развития энергосистемы Калининградской области объемом финансирования около 100 млрд. руб. Он предусматривает комбинирование объектов малой генерации: Угольной электростанции пятого поколения в г. Светлом на площадке закрытой ГРЭС-2 мощностью до 150 МВт (около 15 процентов от общей мощности новой генерации). Переработка угля по безотходной технологии.Газовой ТЭЦ в западной части Калининграда - в районе пос.Прегольский с максимальной мощностью до 660 МВт.Газовой ТЭЦ в г. Гусеве - малая станция на 120 -130 МВт.Мобильной ГТЭС в г. Советске мощностью 256 МВт.

Станции будут рассредоточены по территории региона в непосредственной близости к центрам роста электро- и теплопотребления и распределены по нагрузкам - от г. Советска до г. Светлого. Это позволит регулировать как максимальные пики электропотребления зимой - до 900 мегаватт, так и минимальные периоды - 250-300 мегаватт летом.Модернизация сетевой инфраструктуры: реконструкция подстанций в г. Советске и г. Калининграде; замена немецких сетей 60 киловольт, ЛЭП и подстанций в районе пос. Янтарного, г. Светлого и г. Советска, усиление существующих линий в районе г. Правдинска; заменить ЛЭП напряжением 0,23 киловольт (единственные в стране!) в г. Черняховске и г. Калининграде; отказ от громоздких «воздушек». В городской черте сети будут только в кабельном исполнении; строительство регазификационного СПГ-терминала, расширение мощностей Калининградского подземного газохранилища объемом до 800 миллионов кубов в год и сооружение газовой инфраструктуры.

Получение природного газа морским транспортом в сжиженном виде (СПГ, охлаждение до -161, 5 °С) значительно повысит энергетическую безопасность региона.

На побережье Балтийского моря «Газпром» построит регазификационный терминал мощностью 2,7 млрд. метров кубических в год. Он будет подключен к существующему газопроводу «Минск-Вильнюс-Каунас-Калининград» в районе Калининградского подземного хранилища газа. Это даст возможность направлять газ, как потребителям, так и закачивать в ПХГ.

СПГ- терминал - состоит из причала, сливной эстакады, резервуаров для хранения, испарительной системы, установок обработки газов испарения из резервуаров и узла учёта. Регазификация природного газа - процесс преобразования СПГ из жидкого состояния в газообразное. Дале он становится пригодным для подачи по трубопроводам потребителям и закачки в газовые баллоны.СПГ перекачивается из танкеров в резервуары для хранения в сжиженном виде. По мере необходимости СПГ переводится в газообразное состояние нагревом.Производительность терминала составит не менее 9 млн куб. м газа в сутки.Уже в конце 2017 года терминал сможет принять первую партию сжиженного природного газа. В качестве источника СПГ на первом этапе рассматривается внешний рынок, затем его заменит газ проекта «Балтийский СПГ», первую очередь которого планируется ввести в эксплуатацию в конце 2018 года.

Газ будет храниться в соляных кавернах на глубине 800 – 950 м., т.е. подземных пластах, из которых будет вымыта соль. Для хранения газа построят 14 подземных резервуаров полезным объемом 400 тыс. м3. Цель - создать запасы газа для покрытия суточной и сезонной неравномерности потребления, а также резервирования газа для аномально холодных зим и аварий в количестве 800 млн.м3 активного объема.

В ходе подготовки Калининграда к приему этапов ЧМ-2018 на острове, где ведется строительство стадиона, будет возведена подстанция "Береговая" мощностью 25 мегаватт. Воздушную линию 110 киловольт заменят на кабельную. Предстоит также построить распределительные сети до уровня распределительного пункта. Общий объем финансирования - около 2-х млрд. рублей.

В мае 2013 года сооружение Балтийской АЭС было приостановлено. «Росатом» пошел на такой шаг, поскольку не было определено, как станция будет подключена к российским энергосетям, а также где будет продаваться произведенная на АЭС энергия.

Проект рассчитывался исходя из того, что Калининград и Прибалтика работают в единой энергосистеме с северо-западом России, однако в прошлом году ЕС и страны Балтии решили отсоединиться от общей энергосистемы с РФ.

Ранее власти Литвы выступали против строительства Балтийской АЭС в Калининградской области, сомневаясь в ее безопасности. «Росатом» начал сооружение станции общей мощностью 2300 мегаватт феврале 2010 года. Первый энергоблок планировалось запустить в 2016 году.

 

7. Автоматическое и автоматизированное управление объектами, системами и процессами в электроэнергетике.

Регулирование частоты в энергосистемах, регулирование мощности в электроэнергетике, активная мощность, реактивная мощность, энергосбережение путем компенсации реактивной мощности, автоматизированные системы управления технологическим процессами на ТЭЦ, интеллектуальные счетчики, интеллектуальные подстанции (цифровые подстанции), умные электрические сети, энергокластеры, автоматизация оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике,

Регулирование частоты в энергосистемах. Параметры переменного тока — частота, величина и форма кривой напряжения —унифицированные параметры конструирования всех источников, средств передачи и приемников электрической энергии. В Особенно это относится к частоте. Есть два стандартных значения частоты — 50 Гц в России и странах Европы, и 60 Гц в США и Канаде. В процессе работы энергосистемы параметры переменного тока изменяются. Чем ближе они к номинальным, т.е. расчетным для оборудования, значениям, тем ближе режим к оптимальному.

 Частота - показатель качества продукции энергетической промышленности, качества электроэнергии. В энергосистемах России вчастота поддерживается с точностью ± 0,2 Гц (95 % времени суток). Допускается кратковременная (не более 72 мин в сутки) работа энергосистем с отклонением частоты в пределах ±0,4 Гц.

Частота - показатель качества продукции энергетической промышленности, качества электроэнергии. В энергосистемах России частота поддерживается с точностью ± 0,2 Гц (95 % времени суток). Допускается кратковременная (не более 72 мин в сутки) работа энергосистем с отклонением частоты в пределах ±0,4 Гц.

Частота переменного тока непосредственно связана с частотой вращения генераторов, и агрегатов, преобразующих электрическую энергию в механическую, т.е. двигателей. Изменение же частоты вращения, даже небольшое, существенно влияет на режим работы вращающихся механизмов. Снижение частоты приводит к падению производительности насосов и других механизмов. Турбостроительные заводы требуют, чтобы частота не оставалась длительно ниже 49,5 Гц и выше 50,5 Гц, иначе возможно повреждение лопаток турбин.

Частота - важнейший параметр энергосистемы. Непрерывность производства электроэнергии, отсутствие возможности запасать энергию и непрерывное изменение потребления требуют столь же непрерывного контроля за соответствием производства и потребления. Параметр этого соответствия -частота. Частота в энергосистеме определяется общим балансом генерируемой и потребляемой активной мощности.Если баланс соблюдается, то частота неизменна. При нарушении баланса мощности (небаланс мощности), возникает переходный процесс изменения частоты.

По скорости и направлению изменения частоты можно судить о величине и знаке возникшего в энергосистеме небаланса активной мощности.

Если частота в энергосистеме уменьшается, то для восстановления нормальной частоты надо увеличить активную мощность, вырабатываемую на электростанциях.

Задача регулирования частоты подразделяется на три взаимосвязанные части:

1) Первичное регулирование частоты, обеспечивающее стабильность частоты, т.е. удержание отклонений частоты в допустимых рамках при нарушении общего баланса мощности в любой части энергосистемы;

2) Вторичное регулирование, обеспечивающее восстановление нормального уровня частоты и плановых режимов обмена мощностью между частями энергосистемы или регионами;

3) Третичное регулирование, под которым можно понимать оперативную корректировку балансов мощности регионов с целью оказания взаимопомощи регионам и предотвращения опасных перегрузок транзитных линий электропередачи.

Первичное регулирование частоты осуществляется автоматическими регуляторами частоты вращения (АРЧВ) турбин. Каждая турбина снабжена регулятором, который при изменении частоты вращения турбоагрегата, изменяя положение регулирующих органов турбины (регулирующих клапанов у тепловой турбины или направляющего аппарата у гидротурбины), меняет впуск энергоносителя (пара или воды).

Электрические цепи переменного тока содержат как активное, так и реактивное сопротивление. В цепях с активным сопротивлением электрическая энергия полностью преобразуется в тепло, совершая полезную работу. В цепях содержащих наряду с активными сопротивлениями индуктивные и емкостные нагрузки, есть потери на реактивную мощность, обусловленную наличием магнитных и электрических полей в электрических цепях.

Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную).  Единица измерения - W (ватт)

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду. Единица измерения - VAr вольт-ампер реактивный