РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИКИ СССР В ДЕВЯТОЙ ПЯТИЛЕТКЕ И ЗАДАЧИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧНОСТИ ТЭС
А. М. НЕКРАСОВ
«Оптимизация режимов работы энергосистем», 1974, с. 8—11.
Дан общий прогноз изменения структуры потребления электроэнергии в промышленности, сельском хозяйстве и на коммунальнобытовые нужды в девятой пятилетке.
Приведены данные по плану ввода новых мощностей в энергетике. Показано значение улучшения структуры - установленных мощностей, концентрации производства электроэнергии, повышения напряжения электрических сетей, ввода и освоения новых образцов оборудования в деле технического прогресса в энергетике.
В 1970 г. потребление промышленностью электроэнергии составило 438 - 109 кВт-ч, в 1975 г. — намечено 600·109 кВт-ч. К 1975 г. произойдут существенные изменения в структуре потребления. Из общего количества электроэнергии, потребляемой промышленностью, на электротехнологию (электролиз, электрохимия, электротермия и т. д.) будет потребляться около 30%, причем ожидается что потребление электроэнергии на эти цели будет расти.
Эти решения сейчас проводятся в жизнь. Надо отметить, что в настоящее время сменность в машиностроительных отраслях промышленности недостаточна и составляет всего около 1,3. Повышение сменности позволит увеличить съем продукции с тех же производственных площадей и уплотнить графики нагрузки.
Происходит значительный рост потребления электроэнергии на трубопроводном и городском транспорте, удельный вес этого потребления быстро растет. В 1975 г. трубопроводный транспорт будет потреблять 15,5-109 кВт-ч. Необходимо отметить тенденцию перехода всех перекачивающих станций на нефтегазопроводах с газовых турбин на электропривод, что приведет к существенному увеличению потребления электроэнергии трубопроводным транспортом. Значительно увеличится и потребление электроэнергии городским транспортом (метро, трамваи, троллейбусы); которое составит более 6 · 109 кВт · ч.
Сельское хозяйство потребляло в 1970 г. 38-109 кВт-ч, из которых более 20- 109 шло на производство и 12-109 на бытовые нужды населения в сельских районах. В 1975 г. намечается увеличить потребление электроэнергии в сельском хозяйстве до 75-109 кВт-ч. Это связано с ростом расхода электроэнергии на машинное орошение, т. е. на нового крупного потребителя, на которого раньше не обращалось особого внимания. В 1975 г. на машинное орошение должно быть израсходовано около 12-109 кВт-ч. Поскольку это потребление концентрируется в отдельных районах и имеет сезонный характер, можно ожидать, что оно будет действовать в сторону сокращения «ремонтной площадки» в районах машинного орошения.
Значительное количество электроэнергии идет на коммунальные, жилищные, и бытовые нужды городов. В 1970 г. на эти нужды было израсходовано более 80-109 кВт-ч, в 1975 г. предусмотрено израсходовать 125-109. Это связано со значительным ростом количества бытовых приборов. Так, в 1970 г. на 100 семей приходилось 32 холодильника, а в 1975 г. будет 64, а также соответственно: телевизоров 53 и 93, радиоприемников 71 и 123, стиральных машин 52 и 77, электроутюгов 83 и 107, не говоря уже о более мелких бытовых приборах.
* Энергетика СССР в 1971—1975 гг. Под ред. А. С. Павленко и А. М. Некрасова. М„ «Энергия». 1972, 262 с.
Надо сказать, что суммарная мощность установленных у потребителей бытовых приборов сейчас составляет около 50∙109 кВт, это довольно крупный потребитель, но с малым коэффициентом использования. Повышение мощности бытовых приборов (напольные плиты, стиральные машины с электроподогревом воды и т. д.) обусловливает необходимость увеличения мощности вводов в квартиры почти в 3 раза (с 1,3 до 5—6 кВт). Это потребует усиленной проводки в домах и городских сетях. Количество квартир, оборудованных электроплитами, в 1975 г. предусмотрено довести до 2 млн. с дальнейшим увеличением в последующие годы. Предусматривается установка напольных электроплит мощностью по 5, а затем и по 10 кВт. В первую очередь электроплиты будут устанавливаться в высотных домах, а также в районах, где отсутствует газ. В настоящее время 75% предприятий общественного питания оборудованы электроплитами. Предусматривается израсходовать на приготовление пищи в 1975 г. электроэнергии 7,5 ∙ 109, а в целом на внутриквартирное потребление 52 ∙ 109 по сравнению с 30-109 кВт-ч в 1970 г. На селе потребление электроэнергии на бытовые нужды увеличится с 12-109 в 1970 г. до 18-109 кВт-ч в 1975 г. Потребление электроэнергии на коммунально-бытовые нужды и сферу обслуживания составит в расчете на одного городского жителя в 1975 г. около 810, на сельского — 250 кВт-ч.
Остается еще особый потребитель, связанный с производством и распределением электроэнергии. Это так называемые «собственные нужды» (расход электроэнергии на выработку электроэнергии и тепла) и «потери в сетях».
К сожалению, пока планируется лишь коммерческая величина потерь в сетях. На потери в сетях и собственные нужды электростанций в 1970 г. тратилось 108-109, а в 1975. г. ожидается расход 156-109 кВт-ч. Необходимо проводить большую работу по снижению расхода на собственные нужды и потери в сетях.
В 1975 г. намечается выработка электроэнергии в размере 1 трлн. 65 тыс. кВт • ч. В 1974 г. выработка достигнет почти 1-1012 кВт-ч. Электростанции промышленных министерств менее экономичны, чем тепловые электростанции Минэнерго СССР, и поэтому их ежегодная выработка поддерживается на уровне 65 ∙ 109 кВт-ч, хотя ежегодно вводится 400—500 МВт новой экономичной мощности.
Исходя из заданного уровня потребления ввод мощностей в 1971—1975 гг. определился в размере 67 ∙ 106 кВт (отметим, что в прошлой пятилетке ввод составил 54-106 кВт). При расчете ввода мощностей принималось во внимание, что число часов использования максимума составит в 1975 г; не более 6 050 по сравнению с 6 150 ч в 1970 г.
Развитие энергетики финансируется по нескольким отраслям. Средства выделяются по отрасли электроэнергетики, по отрасли сельского хозяйства и по ряду промышленных министерств, которые за счет своих средств строят теплоэлектроцентрали и линии электропередачи напряжением 6 кВ и выше.
По отрасли электроэнергетики общие капиталовложения в девятой пятилетке возрастут по сравнению с предыдущей на 33%. На эти капиталовложения намечено ввести на электростанциях Минэнерго СССР мощность 63-106 кВт, построить тысячи километров линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше, теплопроводы от ТЭЦ, некоторые вспомогательные предприятия.
Капиталовложения, выделяемые по отрасли сельского хозяйства и некоторым другим промышленным отраслям, направляются в основном на сетевое строительство с напряжением до 10 кВ.
Установленная мощность всех электростанций на начало 1976 г. будет составлять 228-106 кВт, из них 215-106 будут работать в объединенных и районных энергосистемах. Из 67 ∙ 106 кВт новой мощности 61 ∙106 будет введен на электростанциях, строительство которых было начато до 1971 г. Из 67 ∙ 106 кВт намечено ввести: 32-106 на конденсационных электростанциях, 16-106 на ТЭЦ, 11,4 • 10 на ГЭС и 7,2 • 106 на АЭС.
Программа капитального строительства в энергетике предусматривает на начало 1976 г. «задел» общей мощностью в 75-106 кВт. По ТЭЦ и ГРЭС «задел» должен быть создан в размере 42∙106 кВт, по АЭС — 15-106 и по ГЭС — 18-106. Произойдут некоторые изменения и в структуре линий электропередачи, особенно напряжением 220—750 кВ. Если в 1960 г. из общего количества линий напряжением 35 кВ и выше эти линии составляли всего 12%, то в 1975 г. их удельный вес достигнет 20%.
Через сети городов и поселков городского типа распределяется около 250-109 кВт-ч (почти треть всей выработанной электроэнергии). Две трети этого количества подается промышленным потребителям с напряжением 6—10 кВ, а остальное количество (80 ∙109 кВт • ч) — коммунально-бытовому хозяйству. Эти сети получают питание от распределительных устройств генераторного напряжения или подстанций, расположенных в черте городов.
Только с распределительных устройств генераторного напряжения электростанций, расположенных в городах, распределяется около 30-109 кВт-ч. Все большее развитие получают подстанции глубокого ввода в городах. Энергосетьпроект обследовал 70 городов и установил, что в 50 из них имеются подстанции 220 кВ, связанные с сетями энергосистем линиями 220 кВ. Таким образом, сети городов представляют собой как бы часть энергосистем, причем очень значительную и ответственную, которой не уделяется должного внимания.
Кроме организационных вопросов необходимо решить технические, например, вопросы поддержания напряжения в городских сетях, обеспечения надежного и экономичного энергоснабжения.
C каждым годом в народное хозяйство поступает все больше и больше переработанной энергии всех видов.
Так, если в 1960 г. на предварительную глубокую переработку (нефтеперерабатывающие заводы, электростанции и другие предприятия) поступало 66% всех видов природной энергии, то в 1975 г. будет поступать 80, в том числе на электростанции 27% (по сравнению с 23,8 в 1960 г.). Это говорит о том, что начинают применяться более широко квалифицированные виды энергии в народном хозяйстве. В электроэнергетике прогресс выражается увеличением единичной мощности агрегатов, концентрацией мощностей на отдельных электростанциях, а также и обновлением оборудования, на электростанциях. Если в 1970 г. оборудование на давление 130 и 240 кгс/см2 имело суммарную мощность 72-103 МВт, то в 1975 г. мощность такого оборудования достигнет 110-103 МВт. Более 50% общей установленной мощности к 1975 г. будет сконцентрировано на 57 электростанциях единичной мощностью в 1-10° кВт и выше.
В настоящее время на линиях электропередачи начинают применять напряжение 750 кВ. В девятой пятилетке будет введена линия 750 кВ, соединяющая Северо-Западную и Центральную ОЭС. В области теплофикации удельный вес ТЭЦ сохраняется, но абсолютная выработка тепла увеличивается и 50% всего прироста потребления тепла в народном хозяйстве предполагается покрывать от ТЭЦ. За эту пятилетку отпуск от ТЭЦ должен увеличиться на 270-10 Гкал/год. Большое внимание уделяется изготовлению и освоению новых типов оборудования: одновальному блоку 800 МВт на твердом топливе, газомазутным блокам такой же мощности, устанавливаемым на Углегорской и Запорожской ГРЭС, блоку 500 МВт на Троицкой ГРЭС, теплофикационному оборудованию (ПТ-135/130, Т-250/300-240), блоку 440 МВт с водо-водяным реактором на Нововоронежской АЭС. В 1973 г. заканчивается монтаж и начинается освоение блока 1 · 106 кВт с водно-графитовым реактором на Ленинградской АЭС. На головные образцы нового оборудования и внедрение новых прогрессивных установок в этой пятилетке будет израсходовано около 1 млрд. руб.
Использование устаревшего малоэкономичного оборудования на давление до 90 кгс/см2 необходимо систематически снижать и довести до 2 000 ч в год, выводя его постепенно из работы. В девятой пятилетке предусмотрен вывод из работы такого оборудования (отечественного и зарубежного) на общую мощность 3-106 КВт.
Но прежде, чем выводить такое оборудование из работы, его нужно использовать на покрытие, переменной части графика нагрузки. Процесс перевода оборудования в переменную часть графика в дальнейшем должен осуществляться путем привлечения к более активному регулированию нагрузки блоков мощностью 150 и 200 МВт, работающих на давлении 130 кгс/см2, а затем, очевидно, придется применять специальное оборудование для покрытия неравномерностей потребления в суточном и недельном разрезах, в частности газовые турбины.
Освоение газотурбинной установки ГТУ-100 может обеспечить уверенное и широкое применение этих установок в энергетике. Проектируется и разрабатывается в настоящее время (но также медленно) и оборудование для гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). В этой пятилетке широкого применения они пока не получат. На основе опыта работы первой ГАЭС будет планироваться их дальнейшее строительство. Начаты работы по созданию специальных высокоманевренных паротурбинных блоков мощностью 500 МВт с упрощенной схемой и относительно невысокими экономическими показателями. Такие блоки должны работать в полупиковой части графика.
