"Мощный" фейк

В СМИ периодически публикуют статьи, посвященные вопросу максимальной резервируемой мощности, в которых эксплуатируется множество фейков, и в частности о том, что сетевые компании поддерживают "резервы" сетевой мощности конкретного для каждого потребителя электроэнергии, которые формируются на основе максимальной мощности, которую потребители не выбирают (в смысле не используют) (пример).

Сетевой резерв - "неразменный рубль" российской электроэнергетики. Глава третья.

Здесь об одном из них.
При технологическом присоединении потребитель заявляет необходимую ему максимальную мощность, на основе которой сетевая компания проектирует, строит и обслуживает объекты сетевого хозяйства.

Screenshot_1png

1. Разберёмся с особенностями технологического присоединения.

Screenshot_2png

1) Согласно статьи 36 Федерального закона 35-ФЗ "Об электроэнергетике" по договору об осуществлении технологического присоединения сетевая организация принимает на себя обязательства по реализации мероприятий, необходимых для осуществления такого технологического присоединения, в том числе мероприятий по разработке и в случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации об электроэнергетике, согласованию с системным оператором технических условий, обеспечению готовности объектов электросетевого хозяйства, включая их проектирование, строительство, реконструкцию, к присоединению энергопринимающих устройств и (или) объектов электроэнергетики, урегулированию отношений с третьими лицами в случае необходимости строительства (модернизации) такими лицами принадлежащих им объектов электросетевого хозяйства (энергопринимающих устройств, объектов электроэнергетики).

Из чего следует, что технологическое присоединение однозначно не означает только строительство для заявителя электросетевых объектов (а проектирование, строительство, реконструкцию, в том числе на объектах третьих лиц, к содержанию которых сети не имеют отношение).

2) Пунктом 18 Правил технологического присоединения мероприятия по технологическому присоединению включают кроме прочего, разработку сетевой организацией проектной документации согласно обязательствам, предусмотренным техническими условиями и выполнение мероприятий по вводу объектов электроэнергетики заявителя, сетевой организации и иных лиц, построенных (реконструированных, модернизированных).

Из чего следует, что мероприятия по технологическому присоединению это не исключительно мероприятия по строительству новых, предусмотренных только для заявителей электросетевых объектов. 

Screenshot_3png

3) По итогам осуществления мероприятий по технологическому присоединению составляется акт об осуществлении технологического присоединения в котором определены технические характеристики технологического присоединения, в том числе величина максимальной мощности в месте физического соединения энергопринимающего устройства (энергетической установки) потребителя услуг по передаче электрической энергии с электрической сетью сетевой организации.

При этом "максимальная мощность" - наибольшая величина мощности, определенная к одномоментному использованию энергопринимающими устройствами (объектами электросетевого хозяйства) в соответствии с документами о технологическом присоединении и обусловленная составом энергопринимающего оборудования (объектов электросетевого хозяйства) и технологическим процессом потребителя, в пределах которой сетевая организация принимает на себя обязательства обеспечить передачу электрической энергии, исчисляемая в мегаваттах.

Таким образом, оснований для суждениям о том, что на основании заявляемой максимальной мощности энергопринимающего оборудования потребителей сетевая организация обязана осуществить исключительно соразмерное наращение в интересах заявителя состава всего электросетевого оборудования нет.

2. Разберёмся с особенностями проектирования.

В статье верно указывается, что на основе заявляемой максимальной мощности сетевая компания проектирует объекты электросетевого хозяйства.

Вопрос, в каком объёме сетевая компания проектирует, строит и обслуживает сетевую мощность и равна ли она максимальной мощности энергопринимающего оборудования потребителя?

Основным принципом проектирования схем электроснабжения промышленных предприятий является: отсутствие в сети "холодных резервов", то есть схемы электроснабжения и электрических соединений подстанций должны быть выполнены таким образом, чтобы требуемый уровень надежности и резервирования был обеспечен при минимальном количестве электрооборудования и проводников; все элементы электрической сети должны находиться под нагрузкой; наличие резервных неработающих элементов сети должно быть обосновано. Источник: (НТП ЭПП-94. Нормы технологического проектирования. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий).
Наличие поддерживаемых и неиспользуемых потребителями сетевых мощностей (если они действительно есть), уже не соответствует основным принципам проектирования схем электроснабжения промышленных предприятий. И соответственно наличие таких мощностей является следствием нарушений при формулировании технического задания и ошибками проектирования, но никак не виной заявителя (потребителя электрической энергии).

Screenshot_4png

Нормы технологического проектирования предъявляют следующие основные требования к проектированию энергоснабжения промышленных предприятий.

1) Схемы электрических соединений подстанций и распределительных устройств должны выбираться исходя из общей схемы электроснабжения предприятия и удовлетворять следующим требованиям:
  • обеспечивать надежность электроснабжения потребителей и переток мощности по магистральным связям в нормальном и в послеаварийном режимах (критерий n-1); 
  • учитывать перспективу развития; 
  • допускать возможность поэтапного расширения; 
  • обеспечивать возможность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы без отключения соседних присоединений.
То есть резерв должен закладываться в самой схеме электроснабжения, в которой все элементы в нормальном режиме должны нести нагрузку, а в послеаварийном режиме при повреждении одного элемента остальные должны воспринять на себя нагрузку временно выбывшего элемента.

2) При выборе числа и мощности трансформаторов подстанций промышленных предприятий следует учитывать, что в первый период эксплуатации при постепенном росте нагрузки допускается установка одного трансформатора при условии обеспечения резервирования питания потребителей по сетям низшего напряжения.

Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении любого из них оставшиеся в работе обеспечили с учетом допустимых перегрузок трансформаторов питание электроприемников, необходимых для продолжения работы производства. 

Выходит, при проектировании для обеспечения надежности питания энергоузлов и транзита мощности с учетом критерия n-1 мощность трансформаторов увеличивается вдвое относительно величин, достаточных для обеспечения энергоснабжения потребителей электроэнергии.

3) При росте электрической нагрузки сверх расчетного значения увеличение мощности подстанции рекомендуется производить путем замены трансформаторов более мощными, что должно быть предусмотрено при проектировании строительной части подстанции (НТП ЭПП-94. Нормы технологического проектирования. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий).

Таким образом, нормы проектирования предусматривают выбор избыточной трансформаторной мощности.

4) Выбор элементов схемы электроснабжения, производимый по данным после-аварийного режима, следует выполнять во всех случаях согласно требуемой степени резервирования с учетом перегрузочной способности устанавливаемого электрооборудования.

Допустимые перегрузки в послеаварийном режиме для масляных трансформаторов следует определять согласно требованиям ГОСТ 14209-85, при этом для подстанций промышленных предприятий следует учитывать следующие условия. Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов определять по табл. 2 приложения 3 норм технологического проектирования и проектирования электроснабжения промышленных предприятий.

Коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме приведены ниже.
Screenshot_1png

5) Системы электроснабжения энергоемких промышленных предприятий должны выбираться на основе технико-экономического сравнения сопоставимых вариантов по минимуму приведенных затрат. Система электроснабжения должна обеспечивать возможность роста потребления электроэнергии предприятием без коренной реконструкции системы электроснабжения.

При проектировании системы электроснабжения промышленного предприятия следует учитывать потребность в электроэнергии сторонних близлежащих потребителей во избежание нерациональных затрат на их локальное электроснабжение.

То есть, принцип экономической благоразумности и эффекта масштаба важный элемент проектирования энергоснабжения, позволяющий оптимизировать состав электросетевого оборудования в интересах потребителей.

3. Теперь попробуем рассчитать электрическую нагрузку и осуществить выбор трансформаторов на основе принятых в проектировании указаний по расчёту электрических нагрузок на каком нибудь примере. Например, на этом.

Screenshot_5png

Screenshot_2png

1) При предпроектной проработке должна определяться результирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решить вопросы его присоединения к сетям энергосистемы. Ожидаемая электрическая нагрузка определяется либо по фактическому электропотреблению предприятия-аналога, либо по достоверному значению коэффициента спроса при наличии данных о суммарной установленной мощности электроприемников, либо через удельные показатели электропотребления.

Для расчёта я пренебрегу данным обстоятельством, так как основная цель демонстрация принципа, заключающегося в том, что под заявку потребителей не проектируется и не должно строится сетевое оборудование (за некоторым исключением, если это тупиковая ГПП с 1 потребителем).

Итак, имеем 2 заявителей с требуемой расчётной нагрузкой (максимальной мощность) соответственно, 20, 100 МВт. Или суммарно 120 МВт или 150 МВА.

В предложениях Минэнерго России логика расчёта "резерва" заключается в его определении исходя из максимальной мощности заявителя в акте о ТП и фактической мощности (если не учитывать составляющую оплаты фейковых услуг за собственную генерацию, К=0,2). Если фактическая мощность указанных потребителей сложилась на уровне 19, 19 МВт, то предлагаемый к оплате "резерв" соответственно равен 1, 81 МВт. Или суммарно 82 МВт. 

2) Выбор номинальной мощности трансформаторов ГПП в зависимости от исходных данных может осуществляться по графику нагрузок или по полной расчетной мощности.
При синусоидальном токе и напряжении полная мощность представляет собой геометрическую сумму активной и реактивной мощностей. Иными словами, она равна корню квадратному из суммы квадратов активной и реактивной мощностей.
Screenshot_1png
Таким образом, полная максимальная мощность заявителей составит 104 МВА, а не 150 МВА.

3) При коэффициенте допустимой перегрузки трансформаторов равном 1,4 соответствующий коэффициент загрузки трансформаторов двухтрансформаторной подстанции равен 0,7.

Если устанавливаются два трансформатора (а их будет два, так как необходимо выполнить требование n-1), то номинальная мощность каждого из них определяется по условию:
Screenshot_2png
Таким образом, номинальная мощность каждого из двух трансформаторов должная составлять не менее 36,4 МВА.

4) Выбираем трансформатор.
Screenshot_3png

Из расчетов следует, что для обеспечения максимальной мощности на перспективу без учёта транзита установленной мощности двух трансформаторов по 63 МВА каждый будет достаточно. Принимаю трансформатор типа ТРДЦН-63000/220У1. Для обеспечения транзита, например в 40 МВт, добавляется ещё один трансформатор.

Итого, имеем трёхтрансформаторную подстанцию общей установленной мощностью в 189 МВА. Хотя по прямому счёту 150 МВА, а по принятому нормами проектирования расчёту полной мощности с учётом К загрузки требуется 1 трансформатор, обеспечивающий в нормальном режиме 36,4 МВА.

Итак, для обеспечения максимальной мощности 2 заявителей с максимальной заявленной мощностью в 120 МВт и полной максимальной мощностью в 150 МВА физически требуется 1 трансформатор типа ТРДЦН-63000/220У1, который в ПА режиме в состоянии обеспечить нагрузку в размере 88,4 МВА (71 МВт). Однако в соответствии с нормами проектирования, для обеспечения режима n-1, требуется установление дополнительно 1 трансформатора, а также ещё 1 для транзита.

Screenshot_1png

Таким образом:
1. Сетевая компания не проектирует, не строит и не обслуживает сетевые объекты в размере заявленной максимальной мощности потребителей. Эта мощность существенно меньше.
2. Заявляемая максимальная мощность и фактическая не связаны, а величина заявляемой мощности не имеет прямой связи с фактически создаваемой в интересах потребителей сетевой инфраструктуры.
3. Заявление максимальной мощности потребителями не ведёт к строительству соразмерной сетевой инфраструктуры. Причины обратного эффекта - неэффективные решения на этапе формирования ТЗ, проектирования и реализации проекта. На это потребители не влияют.
4. Потребители не могут одновременно выбрать весь объём "зарезервированной" мощности, так как физического  объёма сетевого оборудования, способного обеспечить такую мощность в энергосистеме не существует.
5. Выражение "ввели в эксплуатацию сетевой инфраструктуры для потребителей на 65 ГВт максимальной мощности" не означает, что наличиствует физический объём сетевого оборудования в состоянии нести нагрузку в размере 65 ГВт. 
6. Сетевые компании не поддерживают резервы конкретно для каждого потребителя. Имеющуюся свободную мощность в силу действующего законодательства можно использовать.
7. Потребители не оплачивают содержание "резервируемых" мощностей других потребителей, потому что таких мощностей в природе, как правило, не существует.
8. Для потребителей с суммарной максимальной мощностью в 120 МВт и фактической в объёме 38 МВт необходима сетевая инфраструктура в объёме 1 трансформатора. Остальное оборудование строится для обеспечения надёжности функционирования энергосистемы и для других целей, не связанных с заявленной мощностью потребителей.
9. Центры питания закрыты не по причине наличия "резерва" мощности, а по причине фактической загрузки. Таким образом, когда затраты на содержание максимальной мощности будут "справедливо" размещены, на рынке не появится свободная мощность.
10. Сетевую инфраструктуру "раздувают" сами сети, которым выгодно строительство.
11. Распределение затрат исходя из максимальной мощности не справедливо, потому что в таком объёме сетевой инфраструктуры не существует.
12. Сетевые организации не будут передислоцировать "высвободившееся" сетевое оборудование в другие "точки" в силу дороговизны данного упражнения.
13. Введение оплаты максимальной резервируемой мощности (максимальной мощности) не приведёт к сокращению тарифов на услуги по передаче, снижению стоимости электроэнергии и к оптимизации работы электросетевого комплекса, но точно приведёт к капитализации сетевых компаний, росту выручки, скупке конкурентов и росту дивидендов.

*запись дополняется.