Особенности энергетического производства

Совпадение во времени процессов производства и потребления энергии. Такое совпадение вызвано невозможностью крупномасштабного коммерческого аккумулирования энергии в сочетании с высокой скоростью транспорта энергоносителей. Удельная мощность (УМ) электростанций (ЭС) должна обеспечивать совокупную максимальную нагрузку потребителей региона с учетом поставок из смежных ЭС. Режим энергопотребления оказывает сильное влияние на издержки энергетического производства. Так, большую часть года установленные мощности (УМ) электростанций остаются недогруженными.

Генерирующие установки должны находиться в постоянной готовности к несению максимальных нагрузок. Издержки, связанные с поддержанием оборудования, возмещаются потребителями в виде отдельной платы за мощность независимо от величины энергопотребления за расчетный период.

Невозможность создания запасов готовой продукции требует создания резервов генерирующих мощностей, пропускной способности электрических и тепловых сетей, запасов топлива на электростанциях. Величина этих резервов нормируется и включается в стоимость электроэнергии.

Одновременность производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии — причина разграничения вопросов хозяйственного и оперативного (диспетчерского) управления в Единой энергетической системе (ЕЭС).

Таким образом, ГК осуществляют энергоснабжение на основе комплекса услуг, к которым относятся:

• o подача электроэнергии (мощности) в заказанных объемах и в определенные периоды времени;
• o обеспечение надежности и качества энергоснабжения;
• o поддержание готовности оборудования к несению максимальной нагрузки;
• o надежное обеспечение теплоснабжения коммунальных и промышленных предприятий (для территориальных генерирующих компаний).

Непрерывный характер производственного процесса. Данная особенность оказывает основное влияние на управление энергетическим комплексом. Энергетика принадлежит к числу малотрудоемких отраслей экономики в связи с высокой автоматизацией технологических процессов. Численность персонала определяется УМ электростанций и мало зависит от выработки и передачи энергии (режимных факторов).

Тем не менее очевидна особая роль человеческого фактора. Значительная сложность, скорость и опасность процессов, высокая ответственность требуют высокой профессиональной квалификации и психологической устойчивости персонала станций. Важное значение имеет четкое взаимодействие различных подразделений, служб.

Таким образом, существуют две особенности кадровой политики ГК:

• o по уровню оплаты труда производственный персонал ГК занимает одно из ведущих мест в экономике страны;
• o требуется регулярно выделять значительные средства на подготовку и повышение квалификации кадров.

Низкий кпд генерирования электроэнергии и топливоснабжения. Электроэнергетика относится к топливоемким отраслям. На современных крупных тепловых электростанциях (ТЭС), оборудованных паротурбинными конденсационными блоками, кпд практически не превышает 40%. Переход на парогазовый цикл позволяет повысить кпд до 60%. Это означает, что около 40% теплоты сгорания топлива выбрасывается в атмосферу.

Основная составляющая производственных затрат ТЭС связана с топливом (50−70% себестоимости). Крупная угольная ТЭС потребляет в сутки несколько железнодорожных составов угля. Поэтому на ТЭС необходимо создать оперативные и страховые запасы основного и резервного топлива. Существуют основные вида топлива: природный газ, мазут, уголь, торф, попутный нефтяной газ (ПНГ).

Каждый вид топлива имеет свои экономические характеристики, ограничения, риски.

Негативное воздействие на окружающую среду. Энергетическое производство лидирует по негативному воздействию на окружающую среду. Производство теплоты и электроэнергии на ТЭС сопровождается огромным расходом кислорода воздуха, непрерывным выбросом газов, золы и пара. Суммарные годовые выбросы загрязняющих веществ российской ЕЭС в атмосферу составляют порядка 2,5 млн т/год.

Добыча угля изменяет ландшафт, а угольный шлак, проблема утилизации которого не решена, образуется в количествах, значительно изменяющих ландшафт. Все это вынуждает ГК осуществлять крупные затраты на сооружение и обслуживание природоохранных устройств, оплату экологических штрафов.

Взаимозаменяемость и маневренность генерирующих установок. Установки, вырабатывающие электроэнергию, могут использовать различные энергоресурсы: органическое топливо, возобновляемые источники энергии и их комбинации. Различные тепловые схемы и циклы выработки: теплофикационный и конденсационный; паротурбинный, газотурбинный, парогазовый циклы. При этом генерирующие установки могут различаться единичными мощностями, параметрами пара, системой охлаждения и водоподготовки и т. д.

Данные различия требуют разрабатывать сценарии развития ЭС, формировать оптимальную структуру энергетических мощностей исходя из критериев надежности, экономичности и экологичности, распределять нагрузки между агрегатами с целью повышения эффективности и экономичности выработки.

Высокая капиталоемкость объектов энергетики. Энергетическое оборудование, установленное на электростанциях, отличается конструктивной сложностью, большой металлоемкостью, высокой степенью автоматизации. В процессе работы оно подвергается воздействию высоких температур, давлений, агрессивных веществ и т. д. Поэтому при изготовлении энергетического оборудования применяются дорогостоящие материалы, способные работать в экстремальных условиях достаточно продолжительное время.

Большие информационные потоки и минимальная скорость реагирования и опасность производственного процесса требуют немалых вложений в системы автоматизации, обработки и передачи данных на значительные расстояния.

Перечисленные факторы определяют высокую стоимость объектов энергетики. Удельные капиталовложения в проектирование и строительство крупных ТЭС (около 2 ГВт) превышают 1000 долл./кВт. Капитальные ремонты и восстановления после аварий также отличаются значительной стоимостью и продолжительностью.