Вoзmoжнocти и энepгeтиka poзoвoгo тoпaзa

Надежность в электроэнергетике – основные понятия и определения

Что такое надежность

Надежность в эксплуатации электрооборудования систем электроснабжения является одним из важнейших факторов, оказывающих существенное влияние на экономические показатели энергокомплексов страны.

Cтоимость прекращения подачи электроэнергии в случае аварийного простоя составляет значительную часть суммарных затрат на изготовление и монтаж сети электроснабжения, а для населения такая авария приводит к большим моральным потрясениям. В связи с этим, вопросы совершенствования методов эксплуатации электрооборудования в системах электроснабжения различного уровня являются особенно актуальными. Поэтому особенностью современной электроэнергетики являются повышенные требования к надежности энергоснабжения и качеству электроэнергии.

Прогнозирование надежности объектов энергетических систем, а также разработка стратегий и планирование, модернизация и ремонт электрооборудования – приоритетные задачи государства. Современный подход к решению этих вопросов базируется на применении методов теории надежности и оптимизации работы сложных технологических объектов.

Надежность закладывается при проектировании, обеспечивается при изготовлении и расходуется при эксплуатации. Следует иметь в виду, что показатели надежности позволяют оценить состояние среднестатистического объекта. Это приводит к тому, что в одном случае получаются заниженные, а в другом – завышенные значения. Техническая диагностика позволяет оценить состояние конкретного объекта. Знание о действительном состояние объекта обеспечивается путем его контроля – мониторинга.

При проектировании электроустановка должна создаваться приспособленной к диагностированию и восстановлению, при изготовлении – работоспособной, а при эксплуатации – обеспечивать поддержание работоспособного состояния. Инструментом поддержания заданной надежности являются методы и средства диагностирования.

Понимание основ теории надежности и технической диагностики, знакомство с методами и средствами диагностирования элементов способствует правильному принятию решений при проектировании и эксплуатации электрооборудования в системах электроснабжения.

В качестве объекта рассматриваются электроустановки, под которыми понимается совокупность машин, аппаратов, линий электропередач (ЛЭП), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

В состав электростановок входят: генераторы, силовые трансформаторы, автротрансформаторы, реакторы, трансформаторы напряжения и тока, линии электропередачи, распределительные устройства, комплектные трансформаторные подстанции (КТП), распределительные сети, электродвигатели, конденсаторы, средства автоматики и защиты, разнообразные приемники электроэнергии.

Основные понятия и определения

Анализ свода рекомендуемых терминов в надежности электронергетических систем показывает, что если для описания надежности элементов электроэнергетических систем и их электрических сетей формулировки в предложенных терминах вполне адекватно описывают свойства энергетического и электросетевого оборудования, как элементов, то для описания надежности электроэнергетической системы, как системы, эти термины неполны, а иногда даже искажают технологическую сущность описываемых систем.

Принятая формулировка: Надежность – свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения его эксплуатационных показателей в установленных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям применения, техни­ческого обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Поэтому более полная формулировка «надежности электроэнергетической системы» звучит следующим образом: «Согласно основным положениям теории надежности под надежностью работы электроэнергетической системы следует понимать ее свойство сохранять способность выполнения предназначенных функций в любом интервале времени независимо от воздействия внешних условий».

Для надежного электроснабжения необходимо, чтобы все элементы электроустановок, включая генераторы, трансформаторы, фидеры, средства автоматики, защиты и распределения, бесперебойно работали. Каждый из элементов электроустановки вносит свой вклад в надежность электроснабжения.

Надежность электроснабжения — свойство электроустановок обеспечивать потребителей электрической энергией в соответствии с их категорией. По условиям надежности электроснабжения все потребители делятся на три категории.

Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава этой категории выделяют особую группу электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.

Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества людей.

Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий.

В области систем электроснабжения под надежностью понимают бесперебойное снабжение электроэнергией в пределах допустимых показателей ее качества и исключение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды. При этом объект должен быть работоспособным.

Работоспособность — состояние элементов электрооборудования, при котором они способны выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. При этом элементы могут не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к внешнему виду.

Событие, заключающееся в нарушении работоспособности оборудования, называется отказом. Причинами отказов могут быть дефекты, допущенные при конструировании и ремонте, нарушения правил и норм эксплуатации, естественные процессы износа и старения – на основе различных классификационных признаков выделяют разные виды отказов (табл.1).

Таблица 1. Классификация отказов

По характеру изменения основных параметров электрооборудования до момента возникновения отказа различают внезапные и постепенные отказы.

Внезапный — отказ, который наступает в результате резкого скачкообразного изменения одного или нескольких основных параметров, например: обрыв фаз кабельных и воздушных линий, разрушение контактных соединений в аппаратах.

Постепенным называют отказ, который наступает в результате длительного, постепенного изменения параметров, обычно, по причине старения или износа, например: ухудшение сопротивления изоляции кабелей, обмоток двигателей, увеличение переходного сопротивления контактных соединений. При этом изменения параметра по сравнению с начальным значением во многих случаях могут быть зарегистрированы с помощью измерительных приборов.

Принципиальной разницы между внезапными и постепенными отказами нет, так как внезапные отказы в большинстве случаев являются следствием постепенного, но скрытого от наблюдения изменения параметров (например, износ механических узлов контактов выключателей), когда их разрушение воспринимают как внезапное событие.

Полный отказ характеризует неработоспособный объект, который не выполняет ни одной из заданных функций (отсутствует освещение помещения — перегорели все светильники). При частичном отказе объект выполняет часть функций (в помещении перегорело несколько светильников).

Необратимый отказ свидетельствует о потере работоспособности (перегорел предохранитель).

Обратимый — многократно самоустраняющийся отказ объект а (лампы дневного света то горят, то не горят).

Перемежающйся — многократно самоустраняющийся отказ объекта.

Если отказ объекта не обусловлен отказом другого объекта, то его считают независимым, в противном случае — зависимым. Если отказавший элемент обнаружен при осмотре (разрушена изоляция провода), то отказ считается явным (очевидным). В случае если в отказавшем электрооборудовании при осмотре не удается найти причину его отказа, отказ считается неявным (скрытым).

Отказ, возникший в результате нарушения установленных норм конструирования, называют конструкционным в результате нарушения правил эксплуатации — эксплуатационным. Отказ, возникший в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления или ремонта объекта, выполненного на ремонтном предприятии, — технологическим (производственным).

Причина отказа — дефект. Различают: отказ элемента сложного объекта (перегорел предохранитель в сети электропитания квартиры), появление новых связей между элементами (возникло короткое замыкание), нарушение связи между элементами (обрыв провода).

Надежность проявляется только в процессе эксплуатации. В зависимости от специфики электроустановок и условий ее эксплуатации, надежность (в широком понимании этого термина) может включать в себя комплекс таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость в отдельности или в определенном сочетании, причем как для электроустановок, так и для отдельных ее элементов.

В узком смысле надежность отождествляют с безотказностью (в «узком смысле»).

Безотказность — свойство технических объектов непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. Это наиболее важная составляющая надежности элементов электроустановки, зависящая от безотказности элементов, схемы их соединения, конструктивных и функциональных особенностей, условий эксплуатации.

Долговечность — свойство технических объектов сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Для элементов электроустановки предельное состояние определяется невозможностью их дальнейшего использования, что обусловлено либо снижением эффективности, либо требованиями безопасности, либо наступлением морального старения.

Ремонтопригодность — свойство, позволяющее обнаруживать и предупреждать причины возникновения отказов, а также устранять их последствия путем технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность характеризует большинство элементов электростановок и не имеет смысла только для тех элементов, которые не ремонтируются в процессе эксплуатации (например, изоляторы воздушных линий).

Сохраняемость — свойство технических объектов непрерывно сохранять исправное (новое) ИЛИ работоспособное состояние в процессе хранения и транспортирования. Сохраняемость элементов электроустановок характеризуется их способностью противостоять отрицательному влиянию условий хранения и транспортирования.

Выбор количественных показателей надежности зависит от вида электроэнергетического оборудования. Невосстанавливаемыми называют такие элементы электростановки, работоспособность которых в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в процессе эксплуатации (трансформаторы тока, кабельные вставки). Надежность их характеризуется безотказностью, долговечностью и сохраняемостью.

Восстанавливаемые – объекты, работоспособность которых в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в процессе эксплуатации. Примером могут служить электрические машины, и силовые трансформаторы. Надежность восстанавливаемых изделий обусловлена их безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Описание, свойства и особенности топаза «Свисс»

Топаз представляет собой полудрагоценный камень, который завораживает своей красотой и сиянием. Природа наградила самоцвет богатой гаммой оттенков, ведь среди ювелиров пользуются популярностью желтые, розовые, винные и синие топазы. Самыми ценными считаются те камни, которые от природы обладают всеми оттенками синего. Среди ювелиров выделяют 3 разновидности синего топаза: London Blue, Swiss Blue и Sky Blue. Топаз «Свисс» — что это за самоцвет и чем он отличается от остальных разновидностей топаза? Чтобы разобраться в особенностях синих топазов, в частности, таких его разновидностей, как London Blue, Swiss Blue и Sky Blue, не мешало бы узнать о свойствах этого минерала.

Топаз и его свойства

В минералогии камень топаз представляет собой фторосиликат алюминия, который может содержать в себе некоторые другие химические элементы, придающие самоцвету определенный оттенок. Большинство топазов, особенно тех, которые формируются вблизи поверхности земли, бесцветные и этому есть объяснение. Сам по себе окрас топаза является неустойчивым, так как он стремительно выцветает под воздействием ярких лучей солнца. Этим и можно объяснить высокую ценность цветных топазов, в частности, топазов London Blue, Swiss Blue и Sky Blue.

Кристаллы топаза в природе могут встречаться как по отдельности, так и в виде друз. Как минерал топаз обладает высоким показателем твердости, который составляет 8 баллов по шкале твердости минералов Мооса.

Залежи топазов в природе формируются в гранитных пегматитах и грейзенах. Вблизи мест добычи топаза нередко обнаруживаются и другие минералы, к примеру, раухтопазы и полевой шпат.

Цвет топаза напрямую зависит от места его добычи. К примеру, знаменитый топаз Swiss Blue, как можно догадаться из названия камня, добывается на территории Швейцарии. Также залежи этого камня можно обнаружить на Украине, в Японии, Австралии и Намибии. Топаз «Скай блю», который обладает более светлым, по сравнению с Swiss Blue, оттенком с 1772 года добывается в России, а именно на Урале. Топаз London Blue — это камень, который получает свой интенсивный окрас при обработке. Камни ярко-синего цвета почти не встречаются в природе.

Каждая из разновидностей синего топаза имеет не только разные оттенки, но и стоимость. Чтобы понять закономерности формирования цены на такие камни, следует сперва ознакомиться с их особенностями.

Особенности синих топазов:

1. Наиболее светлым из всех топазов, имеющих синий цвет, является камень Sky Blue. В природе такой минерал встречается достаточно редко, а если даже кристалл такого минерала обнаруживается, то он обладает неравномерным оттенком. Зачастую кристаллы топаза Sky Blue имеют прозрачную бесцветную основу и несколько голубых бликов внутри. Интенсивность окраса камня зависит от содержания в его составе ионов титана. Большинство таких топазов проходят процедуру облагораживания, благодаря которой усиливается интенсивность цвета камня. Топаз Sky Blue представляет собой самую доступную в плане цены разновидность голубого топаза. Зачастую стоимость одного карата не превышает 100 долларов США. Топазы Sky Blue зачастую используются в производстве украшений из серебра и золота. Примерная цена сережек, изготовленных из золота пробы 585 и инкрустированных топазами Sky Blue, будет составлять 18000 рублей. Если на украшении есть другие камни, к примеру, фианиты, кварцы, раухтопазы, то его цена будет возрастать в несколько раз. Изделия из серебра, инкрустированные топазами Sky Blue, будут стоить в 2 раза дешевле.
2. Swiss Blue — это минерал, который обладает более интенсивным оттенком. Зачастую, рассматривая кристалл топаза Swiss Blue, можно увидеть в нем примеси серого оттенка. Топазы Swiss Blue, которые были подвергнуты процедуре огранки, имеют выраженный блеск и идеальную прозрачность. Большинство предложенных в продаже топазов Swiss Blue имеют свой интенсивный синий цвет за счет того, что они были подвергнуты специальному облучению. Такой топаз будет стоить дороже, чем камень Sky Blue. Сегодня коллекционеры имеют возможность покупки ограненных кристаллов камня. Сегодня камень Sky Blue, который имеет массу 6,6 карата, можно купить за 6600 рублей. Такой топаз также встречается во многих моделях украшений из серебра и золота. К примеру, кольцо из серебра 925 пробы, имеющую вставку из топаза Sky Blue, можно купить за 3000 рублей. Пара сережек из серебра, инкрустированных цирконием и топазами Sky Blue стоят примерно 4500 рублей.
3. Топаз London Blue: этот камень имеет ярко-синий цвет, который получается лишь с помощью облагораживания. В природе кристаллы интенсивного синего цвета не встречаются. Свое название камень топаз London Blue получил в честь столицы Великобритании, потому что именно геммологи из Лондона впервые получили минерал ярко-синего цвета. Процедура получения топаза London Blue достаточно сложная. Сперва камень поддается длительной нейтронной обработке, после которой камень приобретает черный цвет с примесями зеленого оттенка. Интересным можно назвать то, что такой топаз является смертельно опасным для человека, так как он излучает большую дозу радиации. С целью нейтрализации радиоактивности топаз подлежит хранению в контейнере из свинца, причем до тех пор, пока камень не перестанет излучать радиацию. Топаз London Blue, в частности, украшения из него, пользуются огромной популярностью среди почитательниц драгоценностей, потому что камень London Blue своим сиянием и роскошью цвета напоминает сапфир. Стоимость сапфиров, именно тех, которые обладают васильковым цветом, в несколько раз выше цены топазов London Blue. В украшениях этот чудо-камень сочетается с фианитами, бриллиантами и изумрудами. Изысканно выглядят топазы London Blue в белом золоте, поскольку такой металл подчеркивает красоту оттенка камня. Украшения с топазами London Blue, изготовленные из золота, стоят в диапазоне 20000-40000 рублей.

Кольцо с топазами «Свисс»

Все топазы, причем даже те, которые проходят процедуру облагораживания, обладают энергетикой, которая может помогать человеку в жизни. Все топазы символизируют искренность, честность и доброту, поэтому талисманы из таких камней защищают человека ото лжи, зависти и влияния энергетических вампиров. Также чудо-самоцветы дарят своему обладателю вдохновение, мудрость и оптимизм. Чудодейственная энергетика топаза используется и в литотерапии, к примеру, с помощью топазов лечат инфекции, заболевания репродуктивной системы и т. д.

Все разновидности голубого топаза, с точки зрения астрологии, подходят Скорпионам, причем как мужчинам, так и женщинам. А вот Рыбам, Весам и Тельцам ношение этого камня не рекомендуется.

Камни London Blue, Swiss Blue и Sky Blue топазы сочетают в себе красоту и мощную энергетику, а украшения с такими камнями всегда будут в моде!

Надежность оперативного персонала АЭС

Надежность человека-оператора является важнейшим показателем качества сложной системы — АЭС. На современном этапе развития ядерной энергетики в нашей стране и за рубежом, характеризующимся эксплуатацией атомных энергоблоков большой единичной мощности [до 1000-1500 МВт (эл.)] и сосредоточением до 4-6 энергоблоков на одной площадке, проблема обеспечения безопасной эксплуатации крупных АЭС приобрела первостепенное значение как в государственном, так и в мировом масштабе. Компетенция и высокий профессионализм кадров, от директора до слесаря-ремонтника, должны обеспечить решение многочисленных задач проблемы безопасности, надежности и экономической эффективности эксплуатации АЭС. Так как оператор является главным и наиболее ответственным звеном системы, то в настоящее время весьма актуальными стали следующие задачи. Во-первых, в период пуска и освоения мощности нового энергоблока его оборудование работает на стадии приработки и характеризуется большим числом отказов автоматики, основного и вспомогательного оборудования, имеют место частые остановки блока. Опыт эксплуатации мощных энергоблоков АЭС показывает, что даже для квалифицированного и хорошо подготовленного оперативного персонала (ОП) проведение всех необходимых действий, направленных на предотвращение остановки блока в аварийной ситуации, находится на пределе возможностей персонала. Во-вторых, на крупных энергоблоках при возникновении аварийных ситуаций возможны случаи, когда время цикла регулирования в переходном процессе составляет 15-5 с и никакой опыт не может помочь оператору предотвратить остановку блока за такое короткое время, если не обеспечить, как минимум, следующее:

1. наличие оптимальной системы информационного обеспечения оператора;
2. наличие системы комплексной автоматизации технологических процессов блока высокой готовности.

Таким образом, на современных энергоблоках АЭС возможности человека-оператора (как основного звена в контуре управления) находятся в явном противоречии с теми необходимыми для управления объемами даже тщательно отобранной информации.

При появлении аномальной ситуации в оборудовании АЭС оперативное распознавание последовательности и причин срабатывания (или несрабатывания) автоматики, учитывая современный уровень технических средств и психофизиологические характеристики человека, без применения специальных систем практически невозможно По-видимому, необходимо более тщательно разрабатывать новые методы обеспечения надежности оперативного персонала АЭС.

Факторы, влияющие на надежность ОП АЭС

К основным факторам, влияющим на надежность ОП АЭС, относятся следующие:

• профессиональная пригодность оператора к работе на АЭС;
• техническая и психологическая подготовка операторов;
• конструкция пульта управления, блочного щита управления, оборудования рабочего места оператора;
• объем и состав информационных потоков, которые идут на оператора при нормальной эксплуатации и в аварийной ситуации; четкая организация эксплуатации АЭС и др.

На деятельность оператора АЭС, а следовательно, и его надежность, существенное влияние оказывают стрессовые ситуации. Источниками стрессовых ситуаций операторов АЭС могут быть следующие: неоднородность состава операторов, физический дискомфорт, эксплуатационные проблемы, субъективные факторы. Неоднозначность или неопределенность сигналов резко снижает надежность операторов, особенно при решении задач, требующих бдительности и высокой ответственности.

Основные понятия и определения надежности ОП АЭС. Еще в 1975 году вышел в свет Государственный стандарт «ГОСТ 21033-75. Система человек-машина. Основные понятия. Термины и определения. — М.: Издательство стандартов, 1975, — 7 с.», в котором устанавливались термины и определения основных понятий для системы ’’человек-машина” (СЧМ). С тех пор термины и определения СЧМ уточнялись, но в основном не претерпели существенных изменений.

Критерии оценки надежности ОП АЭС

При обосновании выбора критериев для оценки надежности ОП АЭС исходят из следующих предпосылок.

1. Так как работа человеческого организма характеризуется рядом структурных, функциональных, энергетических и других процессов, то при рассмотрении надежности человека можно раздельно оценивать надежность психических, нейродинамических, энергетических и т.д. процессов. Полная надежность человека будет определяться надежностью всей совокупности процессов, протекающих в его организме.
2. Все внутренние процессы человека при анализе его деятельности проявляются опосредованно в виде возможности выполнения им системы предписанных функций. Надежность деятельности человека-оператора, в свою очередь, зависит от надежности человеческого организма и надежности выполнения человеком функций по управлению технологическим объектом.
3. Человекомашинные системы по сравнению с техническими системами обладают принципиально новым свойством — целесообразностью функционирования или способностью достигать поставленную цель. При этом человеческая деятельность является направляющей, а функционирование техники носит исполняющий характер. Обобщенной оценкой для деятельности человека служит степень результативности в выполнении поставленной цели. Определенную по отношению к поставленной цели надежность деятельности оператора будем называть полной надежностью.
4. В процессе выполнения оператором своих функций в СЧМ важнейшими показателями качества его деятельности являются безошибочность, быстродействие и точность выполнения отдельных операций. Поскольку количество ошибок, время и точность выполнения операций обусловлены колебаниями характеристик оператора, то показатели безошибочности, быстродействия и точности выполнения операций человеком носят вероятностный характер. Если наложить определенные ограничения на количество ошибок, время выполнения и погрешности выполнения предписанных функций, то показатели безошибочности, быстродействия и точности приобретают надежностный смысл.
5. По своему характеру деятельность ОП АЭС относится к дискретно-логическому типу деятельности. Поэтому наиболее важными составляющими полной надежности ОП являются функциональнопрограммная и функционально-временная надежность.

Характеристики надежности деятельности ОП АЭС

Наиболее достоверными данными о характеристиках надежности ОП являются результаты специально организованных испытаний. Для ОП АЭС число опубликованных данных о количественных показателях надежности чрезвычайно ограничено. Имеется всего несколько работ, в которых авторы приводят значения количественных показателей надежности ОП АЭС. Это связано в первую очередь с большими трудностями организаций испытаний на надежность ОП АЭС. Поэтому при отсутствии данных по психофизиологическим исследованиям количественные показатели надежности деятельности ОП АЭС при расчетах безопасности и надежности ЭБ АЭС должны выбираться на основании справочных данных. При использовании справочных данных следует иметь ввиду «установку на работу» ОП, которая может быть трех видов:

1. на безошибочность деятельности, когда основным мотивом поведения оператора является недопущение ошибок, а точность и время выполнения операций являются второстепенными;
2. на точность деятельности, когда основным мотивом поведения является соблюдение требуемой точности, а безошибочность и время выполнения операций являются второстепенными;
3. на скорость (быстродействие) деятельности, когда основным мотивом поведения является выполнение операций за возможно кратчайшее время, а безошибочность и точность являются второстепенными.

Наиболее распространенным видом установки при дискретно-операционном характере действий является установка на безошибочность, а при аналоговом характере действий (например, слежение) -на точность. В ряде задач встречается и установка на быстродействие. В общем случае могут иметь место и смешанные установки, а также смена установок в процессе деятельности. Когда тип установки априорно не задан, рекомендуется выбирать установку на безошибочность с последующей проверкой дефицитов времени и при их наличии производить коррекцию результатов с учетом возможности смены установки на скорость по формулам пересчета.

Как ветер и солнце меняют мировую энергетику

По мере перехода экологически чистой энергетики к более зрелой фазе развития рынок избавляется от характерных ранее высоких темпов роста, волатильности, а также регулярных отклонений от тренда из-за мер государственной политики. Будущее сектора будет, скорее всего, характеризоваться более спокойным развитием, устоявшимися бизнес-моделями, более медленным и устойчивым ростом.

Соединенные Штаты: на гребне транзита

Рынок США находится в авангарде энергетического транзита. Темпы ввода экологически чистых генерирующих мощностей высоки, а издержки конкурентоспособны в большей части страны. Это связано с сочетанием привлекательных ветровых и солнечных характеристик, обилием территории, выбранными политическими механизмами, такими как квоты на экологически чистую электроэнергию, федеральными субсидиями и либерализованными рынками, создающими условия для инноваций. Сегодня в США наблюдается одновременный подъем ветряной и солнечной генерации, а также газовых электростанций, которые стали очень конкурентоспособны на фоне сланцевого бума.

Инвестиционный бум создает избыточные мощности и вытесняет с рынка многие угольные и атомные электростанции, которым становится сложно конкурировать с дешевыми возобновляемыми источниками энергии и природным газом. По прогнозам Julius Baer, ежегодный ввод новых мощностей солнечных электростанций будет составлять около 15 ГВт, ветряных – около 7,5 ГВт, газовых – около 10 ГВт. Эти приведет к дальнейшему закрытию угольных электростанций, будет сдерживать тарифы на электроэнергию и снизит выбросы углекислого газа, что в целом будет характерно и для Старого Света.

Европа: в погоне за лидером

Европа следует за Соединенными Штатами. Оба рынка имеют примерно по 1000 ГВт действующих мощностей, отличаются стагнацией потребления электроэнергии, характеризуются значительной либерализацией и высокой конкуренцией. В ЕС ветряные и солнечные электростанции доминируют в создании новых мощностей благодаря государственным аукционам и все еще действующим субсидиям, что фактически позволило достичь сетевого паритета – равенства цены электроэнергии, полученной из возобновляемых и традиционных источников.

Куда в энергетике ветер дует

В начале 2020 г. драйвером сектора ветряной электроэнергетики в Европе будут морские установки. Их коэффициент использования установленной мощности составляет почти 40% по сравнению с примерно 25% у наземных, а заключительная стадия разработки более крупных турбин и эффект масштаба позволяют им конкурировать с тепловыми электростанциями. Особенно сильный рост этого сегмента следует ожидать в странах Северной Европы. Тем не менее прирост генерации солнечной и ветряной электроэнергии вряд ли намного превысит 30 ГВт, так как это создаст проблемы операторам тепловых электростанций, имеющим тесные связи с правительствами.

По нашим прогнозам, к 2025 г. ежегодный прирост генерации солнечной и ветряной электроэнергии составит примерно по 15 ГВт для каждого направления. Достижение возобновляемой энергетикой доли рынка в 75%, скорее всего, произойдет только после 2035 г. В ближайшее десятилетие проблемы Dunkelflaute («темный штиль», период полного отсутствия солнца и ветра) и стабильности энергосистем будут во многом решены благодаря отдельным сетевым технологиям, углублению рыночной интеграции, а также внедрению интеллектуальных счетчиков и аккумуляторов.

Китай: подготовка к переходу

Вместе со стремительным развитием экономики китайский рынок электроэнергии быстро стал крупнейшим в мире. Рост доли солнечных и ветряных установок начался в 2010 г. при различных мерах государственной поддержки бизнеса, включая зеленый тариф. Местный рынок электроэнергии очень зарегулирован, но 2018 и 2019 гг. стали поворотными. Для сокращения субсидий правительство сначала ввело аукционы, а затем и другие элементы конкурентного рынка, включая соглашения о поставке электроэнергии с корпоративными потребителями, «зеленые» кредиты в качестве дополнительного источника дохода и приоритетный доступ к сетям.

В целом в ближайшие два года активность в секторе может возрасти, а к 2025 г. рынок стабилизируется, в первую очередь из-за замедления роста спроса на электроэнергию. Кроме того, развитие сетей должно улучшить ситуацию с доставкой электричества, в то время как инвестиционный бум прошлого года привел к сокращению загрузки некоторых тепловых электростанций. Власти будут защищать государственных операторов угольных станций от финансовых проблем, а стратегическое развитие ядерной энергетики должно сократить свободную долю рынка для возобновляемой. В результате мы ожидаем, что ежегодный ввод новых солнечных и ветряных мощностей составит около 45 ГВт и 20 ГВт соответственно, тогда как на конец 2018 г. они составили 179,9 ГВт и 201,8 ГВт соответственно.

Взгляд на ветряки из пещеры

Тренды ближайшего будущего

Экологически чистая электроэнергетика становится конкурентоспособной без госсубсидий. Это переломный момент для всего рынка, который особенно ярко проявляется в доминировании солнечных и ветряных электростанций среди новых генерирующих мощностей по всему миру. По статистике Международного агентства по возобновляемой энергии (IRENA), в 2018 г. был введен 171 ГВт новых мощностей по производству электроэнергии из возобновляемых и около 98 ГВт – из других источников.

Связанные с ископаемым топливом компании выходят на рынок производства и торговли электроэнергией, включая зеленую, создавая жесткую конкуренцию производителям экологически чистой энергии. При этом скорость перехода будет определяться государственной политикой через поддержку (или ее отсутствие) традиционных электростанций, теряющих потребителей в конкуренции с солнечной и ветряной генерацией. При замедлении роста спроса на электроэнергию на ключевых рынках ежегодное увеличение генерирующих мощностей упирается в структурный потолок. С учетом того, что темпы ввода новых экологически чистых генерирующих мощностей стабилизируются, рост сектора в первую очередь будет связан с компаниями, производящими электроэнергию, а не оборудование для солнечной или ветряной генерации.

Мнения экспертов банков, финансовых и инвестиционных компаний, представленные в этой рубрике, могут не совпадать с мнением редакции и не являются офертой или рекомендацией к покупке или продаже каких-либо активов.

Категории надежности электроснабжения: требования электроприемников потребителей к источникам энергоснабжения

Требования к надежности электроснабжения в настоящий момент является одним из важных аспектов работы потребителей. От существующего уровня надежности энергоснабжения электроприемников потребителя зависит количество брака на производстве, качество изготовляемой продукции и, как следствие, конкурентоспособность компании в целом.

Сразу стоит отметить, что вопросы надежности энергоснабжения затрагиваются в основном в Правилах устройства электроустановок. Ответственность поставщика электроэнергии за низкие показатели качества электроэнергии и низкую надежность электроснабжения в действующем законодательстве в электроэнергетике прописано слабо. Однако некоторые моменты все-таки определены. Как не допустить простоя предприятия из-за отключения электроэнергии или с кого взыскать убытки от возникновения брака вследствие несоблюдения поставщиком электроэнергии показателей, определенных для различных категорий надежности электроснабжения, об этом и попытаемся разобраться в этой статье.

Для начала предлагаем разобраться с особенностями надежности энергоснабжения потребителей. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ 7 издание) выделяют три категории надежности электроснабжения.

При этом ПЭУ не устанавливает конкретные требования к времени восстановления энергоснабжения электроприемников 1 или 2 категории надежности. Для 3 категории надежности электроснабжения установлено время восстановления не более 24 часов.

Категории надежности энергоснабжения

Стоит отметить, что время восстановления энергоснабжения потребителей в соответствии с п. 31.6 «Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, определяется следующим:

Для третьей категории надежности электроснабжения: допустимое число часов отключений в год составляет 72 часа, но не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением случаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйства необходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору,

Для второй и первой категории надежности энергоснабжения число часов отключений должно определяться в договоре оказания услуг по передаче электроэнергии (если у потребителя нет такого договора – то в договоре энергоснабжения с гарантирующим поставщиком) с учетом его фактической схемы, источников энергоснабжения, наличия резервного питания и др.

Таким образом, важным моментом для потребителей с 1 или 2 категорией надежности для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения, определить параметры восстановления подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций и др. вне регламентных отключений еще на этапе заключения договора энергоснабжения с поставщиком электроэнергии.

Также стоит особо отметить обязательное требования по закреплению величин аварийной брони и технологической брони. Указанные параметры определяются в акте аварийной и технологической брони и являются неотъемлемой частью договора потребителя. Очень часто потребители, имеющие аварийную или технологическую бронь не имеют оформленного акта согласования брони, что может привести (в случае отключения электроэнергии) к значительным убыткам для самого потребителя, а в худшем случае и к экологическим последствиям.

Определение границ зоны ответственности за надёжность электроснабжения с учетом существующих категорий.

При этом, качество и надежность электроснабжения потребителей определяется на границе балансовой принадлежности потребителя и сетевой компании.

Ответственность поставщика электроэнергии за вопросы энергоснабжения (в т.ч. надежность энергоснабжения) определяются п. 7 «Основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии», утв. Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442, который говорит о том, что наличие оснований и размер ответственности субъектов электроэнергетики перед потребителями за действия (бездействие), повлекшие за собой неблагоприятные последствия, определяются в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации и законодательством Российской Федерации об электроэнергетике.

Таким образом, даже если у потребителя согласована в договоре энергоснабжения первая или вторая категория надежности электроснабжения, количество источников питания у него 2 или более, и на электроприемники потребителя есть согласованный акт о технологической или аварийной брони, то при возникновении случая временного прекращения поставок электроэнергии и возникновения у предприятия убытков вследствие этого, у него (потребителя) есть возможность получить компенсацию своих убытков только в судебном порядке. Поэтому важно дополнительно в договоре закреплять ответственность сторон за нарушение параметров надежности энергоснабжения.

При возникновении каких-либо ситуаций, связанных с надежности энергоснабжения, потребитель должен предъявлять требования к компенсации своих расходов (упущенной выгоды) к гарантирующему поставщику (энергосбытовой компании) если у потребителя заключен договор энергоснабжения и к электросетевой компании (владельцу электросетевых объектов) если у потребителя заключен договор купли-продажи электроэнергии и договор оказания услуг по передаче.

Выбор или изменение категории надежности электроснабжения.

В соответствии с правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, категория надежности электроснабжения электроприемников потребителей определяется в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям. При этом потребитель самостоятельно определяет какая категория надежности энергоснабжения ему необходима.

“Технологическое присоединение энергопринимающих устройств в целях обеспечения надежного их энергоснабжения и качества электрической энергии может быть осуществлено по одной из трех категорий надежности. Отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно.

Отнесение энергопринимающих устройств к первой категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить беспрерывный режим работы энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая категория энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров”.

Однако, стоит понимать, что при выборе 2 или 1 категории надежности, стоимость подключения электричества возрастет в 2 раза относительно присоединения по 3 категории надежности: ведь для энергоснабжения по 1 или 2 категории необходимо два независимых источника питания и присоединение к каждому из них будет стоить примерно одинаково.