ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬЮ НА РЫНКЕ ОПТОВОЙ И РОЗНИЧНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

DOI 10.12737/941.3

ОТРАСЛЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ И РЫНКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РОССИИ

СПЕЦИФИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ КАК ТОВАРА С АНАЛИЗОМ СТРУКТУРЫ ОТРАСЛИ, ФОРМ И ПРОБЛЕМ РАЗВИТИЯ КОНКУРЕНЦИИ

Наиболее важными особенностями экономики энергосистем, вызванными спецификой электроэнергии как товара и которые необходимо учитывать при организации рынка электроэнергии, является следующее [4, 5, 6, 7]:

• 1) производство, доставка (передача и распределение) и потребление электроэнергии в силу ее физической природы происходят практически одновременно и ее невозможно складировать (накапливать) в сколь- нибудь значительных объемах. Другими словами, произведенная продукция не может накапливаться на складах производителя, потребителя или в пути, а практически мгновенно доставляется до потребителя и потребляется им;
• 2) электроэнергия является в высшей степени стандартизированным продуктом, поставляемым множеством производителей в «общий котел» (т.е. в общие электрические сети) и мгновенно потребляемым оттуда же множеством потребителей. Поэтому с физической точки зрения невозможно определить, кто произвел электроэнергию, потребляемую тем или иным потребителем — можно лишь контролировать объемы поставки в общую сеть от каждого производителя и объемы потребления из нее каждым потребителем;
• 3) электроэнергия, получаемая потребителем из энергосистемы, является товаром первой необходимости, только в редких случаях имеющим другие товары-заменители (например, переход на электроснабжение от автономной дизельной электростанции, перевод электроотопления на газовое отопление и некоторые другие случаи). По этой причине потребители обычно крайне чувствительны к перерывам в электроснабжении, а энергосистема должна обладать необходимым запасом надежности.

Попутно отметим, что возможные принудительные отключения части потребителей в условиях дефицита электроэнергии или аварии, ведут к снижению потребления, но не спроса. Иными словами, спрос на рынке электроэнергии не всегда равен потреблению;

4) напряжение в энергосистемах переменного тока (т.е. практически во всех энергосистемах) является синусоидальной функцией времени со строго заданной стандартной частотой повторения мгновенных значений. Поэтому все генераторные установки, поставляющие электроэнергию в данную энергосистему, должны работать синхронно, а напряжение вырабатываемой ими электроэнергии иметь единую, стандартную, частоту^[1].

Это, в общем случае, возможно только при условии, что в каждый момент времени обеспечен баланс между суммарным объемом поставки электроэнергии в энергосистему и суммарным объемом потребления из энергосистемы [44].

В свою очередь, такой баланс существует, если все производители вырабатывают и поставляют в общую сеть электрическую мощность точно в соответствии со своими обязательствами (или заданием диспетчера), а все потребители суммарно потребляют электрическую мощность (включая мощность потерь) точно в соответствии со своими обязательствами (или прогнозом диспетчера). Но на практике в силу самого разного рода обстоятельств, как производители, так и потребители допускают отклонения от своих обязательств (заданий или прогноза диспетчера).

Это влечет за собой дисбаланс между поставкой и потреблением электроэнергии и, соответственно, недопустимое отклонение частоты и напряжения от стандартных значений, а при значительных отклонениях — потерю устойчивости и развал энергосистемы.

На любом другом рынке кратковременный дисбаланс между производством и потреблением товара не приводит к потере устойчивости рынка. Он легко ликвидируется за счет складского запаса или товаров- заменителей.

Поэтому в любой энергосистеме и, соответственно, на любом рынке электроэнергии должны быть предусмотрены централизованные

Рис. 53. Технологическая структура энергосистемы и границы оптового и розничного рынков

резервы мощности и другие меры по централизованному обеспечению непрерывного баланса между общим производством (включая поставки извне) и общим потреблением (включая поставки за пределы энергосистемы) электроэнергии.

• (Конечно, в отдельные моменты времени дисбалансы у разных участников рынка могут быть разнонаправленными и полностью взаимно компенсироваться, но это случается чрезвычайно редко и не освобождает от необходимости иметь централизованные резервы);
• 5) необходимость оперативного (в считанные минуты) балансирования энергосистемы и обычно резкопеременный характер нагрузки в течение суток (рис. 54) требует наличия в энергосистеме определенного числа электростанций, способных быстро и в достаточно широких пределах менять уровень генерации (т.е. иметь высокую маневренность) [148].
• 6) нагрузка энергосистемы существенно меняется в течение года (рис. 55), однако требуемая суммарная располагаемая мощность электростанций в целях обеспечения надежности электроснабжения должна постоянно быть не ниже годового максимума нагрузки энергосис-

Рис. 54. Пример суточного графика нагрузки энергосистемы

темы + необходимые резервы. Это, в частности, означает, что в течение большей части года значительный объем генерирующей мощности недогружен.

Рис. 55. Кривая месячных максимумов нагрузки энергосистемы (пример)

О степени загрузки установленной мощности энергосистемы, а также отдельной электростанции (загрузка производственных мощностей) в течение года можно также судить по годовому графику нагрузки энергосистемы (электростанции) (рис. 56) 1148];

7) мгновенность процесса производства и потребления электроэнергии требует, чтобы электрические сети в любой момент времени были способны передавать (транспортировать) весь объем потребляемой в данный момент электроэнергии. Однако, электрические сети, как и любой другой вид транспорта, имеют пределы пропускной способности.

Это, вкупе с резкопеременным характером нагрузки и невозможностью складирования электроэнергии, требует тщательного планиро-

Рис. 56. Годовой график нагрузки энергосистемы (электростанции)

вания режимов передачи в целях недопущения перегрузки ни на одной из линий электропередачи.

Задача усложняется тем, что, поскольку электрические сети энергосистемы представляют собой очень сложную систему связанных между собой электрических проводников, электрический ток течет не по указанному маршруту, а в соответствии с физическими законами (аналогично тому, как это происходит с водой при передаче ее по системе взаимосвязанных труб). Если на стадии планирования поставок выяснится, что отдельные участки будут испытывать перегрузку при передаче запланированного объема электроэнергии, то должны быть своевременно приняты меры по недопущению перегрузок (такие меры называются «управлением перегрузками»);

8) применяемые на современном этапе развития техники электротехнические устройства не позволяют диспетчеру энергосистемы регулировать отпуск электроэнергии потребителям в режиме реального времени в соответствии с контрактом (диспетчерским графиком) — потребитель может потреблять электроэнергию из энергосистемы с существенными отклонениями от своих контрактных (заданных графиком) объемов.

Конечно, по истечении какого-то времени на основании показаний приборов учета ему будет выписан счет за фактически потребленную электроэнергию. Но, во-первых, это будет «потом», а поддерживать баланс в энергосистеме нужно «сейчас». Во-вторых, у подавляющего большинства потребителей приборы учета фиксируют только общий объем потребленной за истекший период электроэнергии, без фиксации потребления в каждый интервал времени (например, за каждые полчаса или час). Это, в принципе, не стимулирует таких потребителей строго соблюдать заданные режимы потребления, что особенно важно в пиковые часы энергосистемы [44, 144, 145].

Из рассмотренных выше особенностей энергосистемы следует, что независимо от того, является ли рынок электроэнергии монополией или он либерализован, для его функционирования необходимо выполнить следующие, присущие только этому рынку, требования: а) по управлению энергосистемой и рынком:

• • текущее производство и потребление электроэнергии должны осуществляться с учетом пропускной способности электрических сетей, для чего должно быть организовано централизованное планирование и мониторинг режимов энергосистемы, а также централизованное управление перегрузками;
• • должно быть обеспечено централизованное оперативное балансирование энергосистемы, для чего нужны централизованные резервы мощности;
• • учитывая невозможность идентификации товара (т.е. электроэнергии), должны быть организованы независимый от продавцов и покупателей коммерческий учет поставляемой и потребляемой энергии и централизованная система контроля за выполнением их обязательств и финансового урегулирования допускаемых отклонений от обязательств (дисбалансов);
• • должен быть организован централизованный механизм, обеспечивающий покрытие потерь в электрических сетях и оплату необходимой для этого электроэнергии.

Отметим, что при монопольной структуре рынка электроэнергии все эти вопросы решаются монополистом через его диспетчерские и сбытовые службы по обеспечению производственными мощностями:

• • общая установленная мощность электростанций в энергосистеме должна быть не менее суммы годовой максимальной нагрузки энергосистемы и необходимых резервов мощности (если имеется возможность надежного получения электроэнергии из соседних энергосистем, то это требование может быть соответственно скорректировано). При этом значительная часть мощностей заведомо будет недогружена в течение большей части года;
• • часть электростанций должна оперативно и в необходимом диапазоне автоматически или по централизованно отдаваемой команде регулировать свою мощность в целях оперативного балансирования энергосистемы.

• [1] Александров Д.Ю. Формирование конкурентного оптового рынка электроэнергии в России: Состояние и перспективы развития. Диссертация на соискание степени кандидата экономических наук, 08.00.05, Иваново, 2000. —199 с.