Энергия Арктики
ВЗГЛЯД / #5_ИЮНЬ_2024
Текст: записала Надежда ФЕТИСОВА / Фото: syradasay.com
Развитие Арктики объявлено национальным стратегическим приоритетом. Но ее энергосистема раздроблена, и это тормозит развитие региона. Екатерина Артеменкова, старший консультант группы «Аналитики в энергетике» консалтинговой компании Kept, предлагает концепцию создания Арктической объединенной энергосистемы и описывает преимущества централизованного подхода.
В энергетической структуре северных регионов России есть так называемые корпоративные энергетические системы. Развивая инвестиционные проекты в Арктической зоне в отсутствие централизованного электроснабжения, компании вынуждены создавать собственные локальные энергетические центры. Возможно, раньше такой подход имел технико-экономическое обоснование, однако за последние годы ситуация на геополитической арене сильно изменилась, и одним из важнейших стратегических приоритетов для России стало развитие Арктической зоны. А значит, целесообразно переосмыслить положение дел и рассмотреть классический подход к электрификации, определивший развитие энергосистемы России.
Единый энергокаркас
Единая энергетическая система России (далее — ЕЭС России) создавалась согласно принципам, определенным Государственным планом электрификации. Реализация этого плана определила индустриализацию страны и развитие отечественной экономики. В ЕЭС России входят семь объединенных энергетических систем: Центр, Северо-Запад, Средняя Волга, Юг, Урал, Сибирь и Дальний Восток. Концепция построения энергетического каркаса, доказавшая свою технико-экономическую эффективность, заключалась в создании:
Применение таких же принципов при электрификации отдаленных северных районов, таких как Мурманская область, со временем также оказалось эффективным.
Международный опыт развития крупных энергосистем в целом демонстрирует аналогичные подходы. Например, Китай уже более десятилетия развивает проекты ЛЭП сверхвысокого класса напряжения и постоянного тока для передачи мощности из энергетически избыточного западного региона страны в восточные промышленно-производственные дефицитные регионы. Таким образом разрозненные центры электропотребления и генерации охвачены единой энергосистемой.
Единая энергетическая система России (далее — ЕЭС России) создавалась согласно принципам, определенным Государственным планом электрификации. Реализация этого плана определила индустриализацию страны и развитие отечественной экономики. В ЕЭС России входят семь объединенных энергетических систем: Центр, Северо-Запад, Средняя Волга, Юг, Урал, Сибирь и Дальний Восток. Концепция построения энергетического каркаса, доказавшая свою технико-экономическую эффективность, заключалась в создании:
- генерирующих центров, расположение которых определялось близостью местных энергоресурсов (что снижало себестоимость производимой электроэнергии);
- центров распределения и потребления нагрузки в экономических районах, привязанных к создаваемым промышленным комплексам, объединенных сильными магистральными электрическими связями.
Применение таких же принципов при электрификации отдаленных северных районов, таких как Мурманская область, со временем также оказалось эффективным.
Международный опыт развития крупных энергосистем в целом демонстрирует аналогичные подходы. Например, Китай уже более десятилетия развивает проекты ЛЭП сверхвысокого класса напряжения и постоянного тока для передачи мощности из энергетически избыточного западного региона страны в восточные промышленно-производственные дефицитные регионы. Таким образом разрозненные центры электропотребления и генерации охвачены единой энергосистемой.
Региону нужна энергия
Сейчас в России принята «Стратегия развития Арктической зоны России и обеспечения национальной безопасности до 2035 года». Для реализации основных направлений стратегии в Красноярском крае образованы крупные проекты:
Ключевые проекты в создании логистической инфраструктуры — Северный морской путь (оператор — Госкорпорация «Росатом») и Северный широтный ход (участники — ПАО «Газпром», ОАО «РЖД» и АО «Корпорация развития»). Особо значимый проект — строительство наземной атомной электростанции малой мощности на базе реактора РИТМ-400 внутри существующей изолированной Норильско-Таймырской энергетической системы.
Сейчас в России принята «Стратегия развития Арктической зоны России и обеспечения национальной безопасности до 2035 года». Для реализации основных направлений стратегии в Красноярском крае образованы крупные проекты:
- «Восток Ойл» (ПАО «НК Роснефть),
- проект освоения Сырадасайского месторождения (разработка месторождений металлов платиновой группы Черногорское и Норильск 1 (ООО «Русская Платина» и ПАО «ГМК Норникель»),
- ряд проектов для развития Норильска и Норильского промышленного района.
Ключевые проекты в создании логистической инфраструктуры — Северный морской путь (оператор — Госкорпорация «Росатом») и Северный широтный ход (участники — ПАО «Газпром», ОАО «РЖД» и АО «Корпорация развития»). Особо значимый проект — строительство наземной атомной электростанции малой мощности на базе реактора РИТМ-400 внутри существующей изолированной Норильско-Таймырской энергетической системы.
Прогнозируемые объемы грузопотока по Северному морскому пути
Согласно плану развития Северного морского пути на период до 2035 года, только на проекты Красноярского края («Восток Ойл», Сырадасайское месторождение и «Норильский никель») к 2030 году будет приходиться более 75 % целевого показателя грузоперевозок и более 50 % прогнозных объемов грузопотока. Это приоритезирует задачу электроснабжения потребителей перечисленных проектов для своевременного их запуска и обеспечения поставок грузов.
Анализ открытых источников показывает, что суммарная мощность вновь создающегося экономического района на территории Красноярского края составит более 7 ГВт. Это создает предпосылки для образования восьмой (по счету) объединенной энергетической системы России на территории Арктической зоны (далее — Арктическая ОЭС). Ее мощность соизмерима с ОЭС Дальнего Востока (второй синхронной зоной ЕЭС) с установленной мощностью электростанций 11 ГВт. Повышение стратегической значимости Арктической зоны, в свою очередь, создает предпосылки для диверсификации бизнеса и унификации правил для всех участников. С энергетической точки зрения создается разнообразная топливная структура, которая потребует оптимизации взаимодействия для получения лучших технико-экономических эффектов.
Анализ открытых источников показывает, что суммарная мощность вновь создающегося экономического района на территории Красноярского края составит более 7 ГВт. Это создает предпосылки для образования восьмой (по счету) объединенной энергетической системы России на территории Арктической зоны (далее — Арктическая ОЭС). Ее мощность соизмерима с ОЭС Дальнего Востока (второй синхронной зоной ЕЭС) с установленной мощностью электростанций 11 ГВт. Повышение стратегической значимости Арктической зоны, в свою очередь, создает предпосылки для диверсификации бизнеса и унификации правил для всех участников. С энергетической точки зрения создается разнообразная топливная структура, которая потребует оптимизации взаимодействия для получения лучших технико-экономических эффектов.
Арктическая ОЭС: преимущества
Сможет ли Арктическая ОЭС решить долгосрочные задачи: развитие инвестиционного потенциала региона и обеспечение энергетической безопасности стратегических объектов России — и при этом иметь лучшие технико-экономически показатели по сравнению с действующими в регионе локальными «корпоративными» энергоцентрами?
Можно выделить пять блоков ключевых преимуществ Арктической ОЭС.
1. Снижение инвестиционных рисков, сокращение сроков запуска инвестпроектов.
В условиях санкционного давления на энергетический рынок России начальные потребности таких проектов, как «Восток Ойл» и месторождения платиновой группы Черногорское и Норильск 1, можно было бы обеспечить за счет использования резервов мощностей Норильской энергосистемы (до 0,6−1 ГВт по данным СиПР) и ЕЭС России. Для этого необходимо построить магистральную и распределительную сетевую инфраструктуру (сроки ее строительства намного меньше, чем крупных электростанций). При таком подходе возможны также эффективное использование гидроресурсов Норильско-Таймырской энергосистемы и минимизация холостых водосбросов.
Производство оборудования ЛЭП и подстанций в основном локализовано в России. Это исключает риски прекращения поставок оборудования из-за санкционных действий, минимизирует сроки доставки и ускоряет процессы как электрификации региона, так и запуска инвестиционных проектов, обеспечивающие прогнозируемые объемы грузопотока по Северному морскому пути.
Серьезная проблема, ставящая под удар экономику инвестпроектов в регионе, — невозможность технологического присоединения (ТП) крупного потребителя «здесь и сейчас»: сроки ТП могут составлять в некоторых случаях более 5−7 лет. Внедрение Единой системы планирования развития ЕЭС России на новых, неосвоенных арктических территориях поможет решить эту проблему. Разработка сценариев развития вновь образующейся Арктической ОЭС потенциальной мощностью порядка 7 ГВт и включение мероприятий для технико-экономически обоснованного варианта в «Генеральную схему размещения объектов электроэнергетики» и «СиПР ЭЭС России» позволят учитывать планы и прогнозы потребления мощности всех инвестиционных проектов и своевременно разрабатывать решения по технологическому присоединению потребителей.
2. Повышение инвестиционной привлекательности региона и создание ключевых условий для железнодорожной инфраструктуры.
Низкий уровень электрификации Арктической зоны Красноярского края РФ, отсутствие свободных и доступных мощностей серьезно препятствуют бизнесу и приходу в регион новых инвесторов. Технологическое присоединение потенциальных инвесторов к изолированным энергоцентрам, созданным другими компаниями для собственного производства, затруднено, в числе прочего, в связи с регуляторными особенностями. Плата за ТП и тарифы в изолированных энергосистемах (северных районах) зачастую высоки, что также замедляет экономическое развитие региона.
Централизованная электрификация региона, а также создание единого рынка энергии и мощности с тарифом на электроэнергию, обеспеченным производством на местных ресурсах (ГЭС, попутный нефтяной газ и уголь), обеспечат доступность и единые правила ТП для всех инвесторов. А компаниям, у которых есть своя генерация, это принесет дополнительные доходы. Кроме того, электрификация региона сделает более привлекательными меры государственной поддержки экономически активного населения России, готового к переселению в Арктическую зону (например, по программе «Арктический гектар»), обеспечит электроснабжение морских баз Северного морского пути и создаст ключевые условия для строительства железнодорожной магистрали Северного широтного хода. Все это в совокупности поможет осуществить масштабный прорыв в построении логистической инфраструктуры региона.
Сможет ли Арктическая ОЭС решить долгосрочные задачи: развитие инвестиционного потенциала региона и обеспечение энергетической безопасности стратегических объектов России — и при этом иметь лучшие технико-экономически показатели по сравнению с действующими в регионе локальными «корпоративными» энергоцентрами?
Можно выделить пять блоков ключевых преимуществ Арктической ОЭС.
1. Снижение инвестиционных рисков, сокращение сроков запуска инвестпроектов.
В условиях санкционного давления на энергетический рынок России начальные потребности таких проектов, как «Восток Ойл» и месторождения платиновой группы Черногорское и Норильск 1, можно было бы обеспечить за счет использования резервов мощностей Норильской энергосистемы (до 0,6−1 ГВт по данным СиПР) и ЕЭС России. Для этого необходимо построить магистральную и распределительную сетевую инфраструктуру (сроки ее строительства намного меньше, чем крупных электростанций). При таком подходе возможны также эффективное использование гидроресурсов Норильско-Таймырской энергосистемы и минимизация холостых водосбросов.
Производство оборудования ЛЭП и подстанций в основном локализовано в России. Это исключает риски прекращения поставок оборудования из-за санкционных действий, минимизирует сроки доставки и ускоряет процессы как электрификации региона, так и запуска инвестиционных проектов, обеспечивающие прогнозируемые объемы грузопотока по Северному морскому пути.
Серьезная проблема, ставящая под удар экономику инвестпроектов в регионе, — невозможность технологического присоединения (ТП) крупного потребителя «здесь и сейчас»: сроки ТП могут составлять в некоторых случаях более 5−7 лет. Внедрение Единой системы планирования развития ЕЭС России на новых, неосвоенных арктических территориях поможет решить эту проблему. Разработка сценариев развития вновь образующейся Арктической ОЭС потенциальной мощностью порядка 7 ГВт и включение мероприятий для технико-экономически обоснованного варианта в «Генеральную схему размещения объектов электроэнергетики» и «СиПР ЭЭС России» позволят учитывать планы и прогнозы потребления мощности всех инвестиционных проектов и своевременно разрабатывать решения по технологическому присоединению потребителей.
2. Повышение инвестиционной привлекательности региона и создание ключевых условий для железнодорожной инфраструктуры.
Низкий уровень электрификации Арктической зоны Красноярского края РФ, отсутствие свободных и доступных мощностей серьезно препятствуют бизнесу и приходу в регион новых инвесторов. Технологическое присоединение потенциальных инвесторов к изолированным энергоцентрам, созданным другими компаниями для собственного производства, затруднено, в числе прочего, в связи с регуляторными особенностями. Плата за ТП и тарифы в изолированных энергосистемах (северных районах) зачастую высоки, что также замедляет экономическое развитие региона.
Централизованная электрификация региона, а также создание единого рынка энергии и мощности с тарифом на электроэнергию, обеспеченным производством на местных ресурсах (ГЭС, попутный нефтяной газ и уголь), обеспечат доступность и единые правила ТП для всех инвесторов. А компаниям, у которых есть своя генерация, это принесет дополнительные доходы. Кроме того, электрификация региона сделает более привлекательными меры государственной поддержки экономически активного населения России, готового к переселению в Арктическую зону (например, по программе «Арктический гектар»), обеспечит электроснабжение морских баз Северного морского пути и создаст ключевые условия для строительства железнодорожной магистрали Северного широтного хода. Все это в совокупности поможет осуществить масштабный прорыв в построении логистической инфраструктуры региона.
Инвестпроекты в Арктической зоне Красноярского края
3. Оптимизация стоимости энергетической инфраструктуры и повышение бюджетной эффективности проектов.
Концепция электрификации региона путем оптимизации размещения энергообъектов внутри ОЭС позволит снизить капитальные затраты на энергетическую инфраструктуру в регионе как для существующих, так и для будущих инвестпроектов. Оптимизация операционных затрат возможна за счет снижения требований к резервам мощности (и всех связанных с этим затрат), максимальной выдачи мощности генерирующих объектов, повышения их производительности, КПД.
Для освоения Арктической зоны необходимо применение передовых в сфере энергетического машиностроения, атомной энергетики, магистральных сетей высокого класса напряжений, технологий постоянного тока и подводных ЛЭП. Все это позволит оптимизировать капитальные затраты на энергетическую инфраструктуру для всех проектов.
4. Сохранение уникальной экологической системы Арктики.
Арктика развивается под пристальным наблюдением международных сообществ по экологической безопасности. Централизованная электрификация заполярного региона Красноярского края имеет важнейшее значение для снижения неблагоприятных последствий при освоении минерально-сырьевой базы и реализации инвестиционных проектов. Благодаря построению единой энергосистемы снизится использование экологически небезопасного и дорогого дизельного топлива (сейчас для изолированных энергоцентров это основный или резервный энергоресурс).
В особо экологически уязвимых районах генерирующие объекты будут заменены распределительными центрами питания нагрузки. Важная роль в создании мощнейших энергетических центров отводится интеграции в энергосистему передовых атомных технологий.
5. Повышение качества жизни жителей Арктического региона.
В процессе создания и развития Арктической ОЭС накопленный износ существующих объектов энергетики и коммунального хозяйства должен снижаться, качество и комфорт городской среды — повышаться за счет капитального ремонта жилого фонда. Параллельно ветхое и аварийное жилье будет расселяться, объекты коммунальной инфраструктуры — модернизироваться. Все это повысит качество жизни людей.
Таким образом, реализация крупных инвестиционных проектов в Арктической зоне, развитие Северного морского пути и Северного широтного хода — стратегически важные взаимозависимые направления. Они влияют на социально-экономическое развитие не только отдельных субъектов РФ, но и всей нашей страны, определяя ее роль на геополитической арене в долгосрочной перспективе.
Децентрализованный подход к энергетическому планированию (и, как следствие, создание изолированных энергосистем и локальных энергоцентров собственными силами компаний) нуждается в переоценке и уточнении. Требуется комплексный технико-экономический анализ, учитывающий не только интересы и планы всех проектов региона, но также глобальные энергетические и климатические вызовы, стоящие перед энергетикой. Предлагаемый подход определения оптимальной геопространственной концепции размещения энергетической инфраструктуры в Арктической зоне на примере Красноярского края основан на классической концепции построения ЕЭС России. Для его реализации потребуется решить ряд технических, организационных, экономических и законодательных проблем. Однако результат стоит затраченных усилий: создание Арктической ОЭС, учитывающей интересы арктических проектов в Красноярском крае и все стратегические направления, создаст надежную основу развития Арктики.
Концепция электрификации региона путем оптимизации размещения энергообъектов внутри ОЭС позволит снизить капитальные затраты на энергетическую инфраструктуру в регионе как для существующих, так и для будущих инвестпроектов. Оптимизация операционных затрат возможна за счет снижения требований к резервам мощности (и всех связанных с этим затрат), максимальной выдачи мощности генерирующих объектов, повышения их производительности, КПД.
Для освоения Арктической зоны необходимо применение передовых в сфере энергетического машиностроения, атомной энергетики, магистральных сетей высокого класса напряжений, технологий постоянного тока и подводных ЛЭП. Все это позволит оптимизировать капитальные затраты на энергетическую инфраструктуру для всех проектов.
4. Сохранение уникальной экологической системы Арктики.
Арктика развивается под пристальным наблюдением международных сообществ по экологической безопасности. Централизованная электрификация заполярного региона Красноярского края имеет важнейшее значение для снижения неблагоприятных последствий при освоении минерально-сырьевой базы и реализации инвестиционных проектов. Благодаря построению единой энергосистемы снизится использование экологически небезопасного и дорогого дизельного топлива (сейчас для изолированных энергоцентров это основный или резервный энергоресурс).
В особо экологически уязвимых районах генерирующие объекты будут заменены распределительными центрами питания нагрузки. Важная роль в создании мощнейших энергетических центров отводится интеграции в энергосистему передовых атомных технологий.
5. Повышение качества жизни жителей Арктического региона.
В процессе создания и развития Арктической ОЭС накопленный износ существующих объектов энергетики и коммунального хозяйства должен снижаться, качество и комфорт городской среды — повышаться за счет капитального ремонта жилого фонда. Параллельно ветхое и аварийное жилье будет расселяться, объекты коммунальной инфраструктуры — модернизироваться. Все это повысит качество жизни людей.
Таким образом, реализация крупных инвестиционных проектов в Арктической зоне, развитие Северного морского пути и Северного широтного хода — стратегически важные взаимозависимые направления. Они влияют на социально-экономическое развитие не только отдельных субъектов РФ, но и всей нашей страны, определяя ее роль на геополитической арене в долгосрочной перспективе.
Децентрализованный подход к энергетическому планированию (и, как следствие, создание изолированных энергосистем и локальных энергоцентров собственными силами компаний) нуждается в переоценке и уточнении. Требуется комплексный технико-экономический анализ, учитывающий не только интересы и планы всех проектов региона, но также глобальные энергетические и климатические вызовы, стоящие перед энергетикой. Предлагаемый подход определения оптимальной геопространственной концепции размещения энергетической инфраструктуры в Арктической зоне на примере Красноярского края основан на классической концепции построения ЕЭС России. Для его реализации потребуется решить ряд технических, организационных, экономических и законодательных проблем. Однако результат стоит затраченных усилий: создание Арктической ОЭС, учитывающей интересы арктических проектов в Красноярском крае и все стратегические направления, создаст надежную основу развития Арктики.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ