Основные этапы создания энергосистем
Рассматривая процесс создания и объединения энергосистем в СССР, можно выделить в нем ряд характерных этапов. Первый этап начался с соединения изолированно работающих электростанций на параллельную работу и организации первых энергосистем. С развитием энергосистем были созданы условия для перехода ко второму этапу - образованию территориальных объединенных энергосистем (ОЭС), обеспечивающих электроснабжение крупных, наиболее развитых в промышленном отношении районов. На третьем этапе была организована параллельная работа территориальных ОЭС западной части страны и создана Единая энергетическая система европейской части СССР (ЕЕЭС). Содержанием четвертого этапа является переход к высшей форме организации энергетического хозяйства - формирование ЕЭС в масштабе всей страны.
Эти качественные изменения, связанные со всевозрастающей централизацией электроснабжения народного хозяйства, происходили вместе с нарастающей концентрацией генерирующих мощностей на крупных электростанциях и увеличением единичной мощности агрегатов, повышением напряжения электрических сетей и постепенным охватом электрическими сетями обжитой территории страны.
Развитие энергосистем и образование энергообъединений
С первых шагов хозяйственного и экономического строительства после Великой Октябрьской Социалистической революции развитие электроэнергетики рассматривалось как основа создания материально-технической базы социального и экономического преобразования нового общества и во взаимной увязке с развитием всего народного хозяйства страны.
Воплощением этой политики стал план ГОЭЛРО, который был первым единым общегосударственным народнохозяйственным планом создания материально-технической базы социализма. В нем электрификация выступала стержнем и основным инструментом широкой программы хозяйственного строительства. На базе электрификации в плане ГОЭЛРО были разработаны вопросы развития отраслей промышленности, транспорта, механизации сельского хозяйства.
План ГОЭЛРО был принят в декабре 1920 года на VIII Всероссийском съезде Советов. Выполнение плана стало символом строительства материально-технической базы социализма в СССР.
В области развития электроэнергетики план ГОЭЛРО предусматривал восстановление и реконструкцию электроэнергетического хозяйства царской России и сооружение за 10-15 лет 30-и новых электростанций общей мощностью 1750 тыс. кВт. В числе новых электростанций были 20 ТЭС мощностью 1110 тыс. кВт и 10 ГРЭС мощностью 640 тыс. кВт.
Двадцатые годы были годами формирования и развития энергосистем основных промышленных районов страны: Москвы, Ленинграда, Донбасса, Урала и др.
Формирование крупных энергосистем было связано с широким внедрением напряжения 110 кВ; протяженность линий этого напряжения к концу 30-х годов достигла 3052 км.
Сети 110 кВ охватили большую часть районов Центра, Донбасса и Урала; происходило соединение сетей 110 кВ ряда энергоузлов и энергосистем. В 1933 г. соединились сети 110 кВ Горьковской и Ивановской энергосистем, сети Донбасса - с сетями Шахтинского района Азовочерноморской (Ростовской) энергосистемы. В 1435 г. было осуществлено соединение сетей ПО кВ Московской и Горьковской энергосистем. В 1933 г. была сооружена первая линия 220 кВ Нижне-Свирская ГЭС - Ленинград, строительство линий 220 кВ быстро развивалось, и сети 220 кВ стали приобретать характер основных коммутационных (системообразующих) сетей мощных энергосистем.
В 1935 году СССР по производству электроэнергии не только догнал, но и перегнал многие европейские страны и занял третье место в мире после США и Германии.
К 1940 г. в стране были введены первые отечественные агрегаты мощностью по 100 МВт и широко использовались параметры пара 3 МПа, 425°С. Общая протяженность электрических сетей 35 кВ и выше превысила 20 тыс. км.
Энергетика и электрификация в СССР развивалась опережающими темпами как базовая отрасль народного хозяйства. В соответствии с этим быстро росла электроэнергетика во всех районах страны, особенно в тех, где форсированно наращивалась промышленность.
К 1950 г. наиболее крупные ТЭС имели мощность 400 тыс. кВт. В 50-е годы развертывается строительство первых электростанций по 1.0-1.2 млн. кВт. В начале 60- х годов в стране уже работают несколько таких электростанций. Следующее десятилетие было десятилетием создания и широкою строительства ГРЭС мощностью по 2-2,4 млн. кВт. В 70-х годах энергетики развернули работу по созданию ГРЭС более высокой мощности - 3,6-4.0 млн. кВт. В их числе Запорожская ГРЭС мощностью 3.6 млн. кВт, Рефтинская ГРЭС - 3.8 млн. кВт, Экибастузская ГРЭС-1 - 4.0 млн. кВт.
Еще более быстрыми темпами наращивалась единичная мощность ГЭС и их агрегатов. Хронология этого роста такова: 1950 г. - восстановлена Днепровская ГЭС мощностью 650 тыс. кВт с агрегатами по 72 МВт, 1959 г. - пущена Волжская ГЭС им. В. И. Ленина мощностью 2.3 млн. кВт с агрегатами по 115 МВт, 1967 г. - Братская ГЭС мощностью 4,1 млн. кВт (позднее - 4,5 млн. кВт) с агрегатами по 225 МВт, 1971 г. - Красноярская ГЭС мощностью 6,0 млн. кВт с агрегатами по 500 МВт, Саяно-Шушенская ГЭС мощностью 6,4 млн. кВт (максимальной 7,15 млн. кВт) с агрегатами по 640 МВт.
В начале 60-х годов началось промышленное внедрение атомной энергетики. Процесс концентрации единичных мощностей в этой молодой отрасли идет так бурно, что уже к началу 80-х годов АЭС не уступают по этим показателям традиционным ТЭС.
В большой мере быстрые успехи отрасли были достигнуты благодаря неуклонно осуществлявшимся на протяжении всего послевоенного периода стратегическим направлениям ее развития, которые в совокупности представляют собой техническую и экономическую политику в энергетике.
Эти главные направления в отрасли заключаются в следующем:
- централизация производства электроэнергии;
- концентрация производства путем рационального укрупнения единичных мощностей электростанций и энергоагрегатов на каждом этапе;
- рационализация структуры топливно-энергетического баланса электроэнергетики в увязке с развитием всего топливно-энергетического комплекса; экономически целесообразное вовлечение гидроэнергетических ресурсов с учетом комплексного их использования, а в последние годы широкое использование и ядерного топлива;
- повышение параметров и технического уровня энергоустановок;
- расширение централизации теплоснабжения на базе теплофикации;
- укрупнение энергетических систем и формирование единой энергосистемы страны.
Наращивание единичной мощности электростанций, их значительный территориальный разброс и необходимость передачи этих мощностей на большие расстояния к местам их потребления стимулировали наращивание качественно нового электросетевого строительства.
Послевоенная энергетика страны располагала линиями электропередачи напряжением 220 кВ. В 1956 г. была построена первая ВЛ 400 кВ Волжская ГЭС им. В. И. Ленина - Москва, а в 1959 г. - первая ВЛ 500 кВ Волжская ГЭС им. XXII съезда КПСС - Москва. Одновременно в ряде районов сооружались ВЛ 330 кВ. В 1967 г. была введена в строй опытно-промышленная ВЛ 750 кВ Конаковская ГРЭС - Белый Раст, с учетом опыта эксплуатации которой в 1972 г. была сооружена первая промышленная ВЛ 750 кВ Донбасс - Днепр. Этот класс напряжения получил развитие в европейской части СССР.
Такое развитие электрических сетей позволило перейти к объединению районных энергосистем в объединенные (ОЭС). Первые ОЭС были созданы в наиболее промышленно развитых районах - в Центре, на Юге, Урале, Средней Волге. В 60-х годах эти энергосистемы были объединены на параллельную работу и было положено начало формирования единой энергосистемы европейской части СССР (ЕЕЭС). К началу 70-х годов в ЕЕЭС уже входили семь ОЭС, в том числе Северного Кавказа, Закавказья и Северо-Запада. В 1972 г. к ЕЕЭС СССР была присоединена ОЭС Северного Казахстана и тем самым было продолжено формирование Единой электроэнергетической системы СССР (ЕЭЭС). В 1978 г. к ЕЭЭС СССР присоединилась ОЭС Сибири.
Одновременно продолжается успешное развитие ОЭС Средней Азии, созданной в конце 60-х годов, и ОЭС Дальнего Востока, образованной в начале 70-х годов.
Возможности сети 500 кВ, как системообразующей, обеспечивали создание мощных ОЭС в других зонах страны и формирование ЕЭЭС на первом этапе ее развития. Дальнейшее развитие ЕЭЭС и необходимость создания мощных связей между энергообъединениями восточной и западной частей страны дня передачи больших количеств электроэнергии с востока на запад потребовали освоения более высокого напряжения - 1150 кВ.
В качестве первой магистральной электропередачи 1150 кВ в середине 80-х годов было начато строительство ВЛ 1150 кВ Барнаул - Экибастуз - Кокчетав - Кустанай - Челябинск. В настоящее время оборудован и работает на номинальном напряжении учасгок Экибастуз - Кокчетав - Кустанай.
Таким образом, формирование ЕЭС осуществлялось в соответствии с исторически сложившимися условиями на основе применения двух систем напряжений: основной системы 110-220-500 кВ с перспективой внедрения напряжения 1150 кВ и системы 110 (154)-330-750 кВ для западной зоны страны.
Энергосистема СССР успешно сотрудничала с энергетическими системами соседних государств. В 1979 г. ЕЭЭС СССР включилась на параллельную работу по ВЛ 750 кВ с Венгерской Народной Республикой и объединенными энергосистемами европейских стран. Энергосистема СССР связана по ВЛ с энергохозяйствами Финляндии и Норвегии.
Создание объединенных энергосистем и ЕЭЭС СССР повысило надежность и экономическую эффективность энергетического производства. Только за счет использования межсистемного эффекта в ЕЭЭС СССР была достигнута экономия 9 млн. кВт установленной мощности.
