Уголь вместо воды: как работает сибирская энергетика

Как угольная генерация обеспечивает надежность энергосистемы

В мае и июне угольные ТЭС Сибири работали с нетипичной для этих месяцев повышенной нагрузкой – сказалась низкая приточность в водохранилища ГЭС европейской России и на Енисее, из-за которой они не смогли развернуться на полную мощность. Ситуация непривычная, но показательная – уголь, на который в общероссийском энергобалансе приходится всего 14%, снова поддержал надежность всей ЕЭС.

В Сибирской генерирующей компании (СГК), на которую приходится порядка 23% выработки всех электростанций в ОЭС Сибири, отмечают непривычную для мая и июня загрузку своих ТЭЦ и ГРЭС – на 20-30% выше аналогичных показателей прошлых лет. По итогам мая 2019 года, например, СГК произвела 3,8 млрд кВт*часов электрической энергии, это на 13,8% больше, чем за аналогичный период прошлого года. При том что за январь-май выработка всей СГК сократилась на 6%, до 22,7 млрд кВт*часов; то есть вектор сменился именно с окончанием весны и приходом лета.

Наибольшее увеличение выработки было зафиксировано в Кемеровской области и Хакасии. Лидерами прироста стали Беловская ГРЭС (+99%), Абаканская ТЭЦ (+55%) и Барнаульская ТЭЦ-2 (+54%); но за два минувших месяца почти все угольные станции СГК, расположенные в пяти регионах Сибири, поднимались до максимальной нагрузки. Интересно, что в Омской и Томской областях, где работают ТЭЦ «Интер РАО», выработка май к маю сократилась на 21,5% и 21,9% соответственно. Но в целом ситуация выглядит нетипичной, ведь традиционно ТЭС с завершением ОЗП уходят в ремонты, и существенно снижают выработку. Весной, летом и частично осенью жизненная необходимость в тепле исчезает, а постоянный спрос в электроэнергии покрывают ГЭС – благо, в ОЭС Сибири на этот вид генерации приходится порядка 50%. Что же случилось на этот раз?

Основными причинами внезапного роста производства в СГК называют снижение выработки сибирских ГЭС в связи с низкой водностью, а также рост перетоков из Сибири в первую ценовую зону ОРЭМ. На первый взгляд, первый фактор кажется ошибочным. Ведь ангарские ГЭС, на фоне нормализации водности в бассейне Байкала и Ангары, последний год постоянно наращивают выработку. Только в мае ГЭС Иркутской области выработали 3,5 из суммарных 4,6 млрд кВт*часов, что на 19,7% больше относительно мая прошлого года. По данным «Системного оператора», на 1 июня 2019 года запасы гидроресурсов в Байкале были на 4,4 куб. км, а в водохранилищах Ангарского каскада – на 0,4 куб. км выше среднемноголетних значений. Но проблема в том, что всю выросшую на 13,8% за январь-май выработку Иркутская область «съела» сама. Несмотря на весь потенциал самого мощного в России каскада ГЭС, Приангарье остается дефицитным по собственной выработке. Но даже если бы регион захотел стать «энергодонором» ОЭС Сибири, включившись в соревнование с главными в этом деле Красноярским краем и Хакасией, сделать это ему бы не удалось из-за существующих сетевых ограничений на передачу в западном направлении (не более 1,7 ГВт).

Между тем в других крупных гидроэнергетических центрах Сибири этой весной все складывалось иначе. Новосибирская область, где есть ГЭС «РусГидро», не показатель, хотя на Оби в этом году тоже маловодье. Гораздо важнее, что происходит на Енисейском каскаде. По словам Антона Данилова, директора по работе на энергорынках СГК, «в Сибири в конце апреля – начале мая, а также в июне, на реках бывает высокая приточность, и ГЭС загружают по максимуму. Обычно мы фиксируем три волны паводка. Первая — когда снег начинает таять в низинах, вторая – в горах. И третья – когда летом идут дожди. Но в этом году ни первой, ни второй волны приточности мы не наблюдаем. Особенно это касается станций Енисейского каскада – Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС».

Стоит отметить, что эти две ГЭС – крупнейшие по мощности в России. По данным «Системного оператора», на 1 июня полезная емкость Красноярского водохранилища составляла 83%, а приток – 75% от среднемноголетних значений. А уровень Саяно-Шушенского водохранилища в первый день лета поднялся всего до 505,88 метров БС при среднемноголетнем уровне 512,09 метров. Неудивительно, что в мае угольные ТЭС в красноярской энергосистеме выработали на 10,6% больше, чем в мае прошлого года – 2,17 млрд кВт*часов. А ГЭС, хоть и больше в абсолютном выражении (2,76 млрд кВт*часов), но все же на 8,3% меньше, чем в мае 2018 года. Учитывая, что Богучанская ГЭС на Ангаре по озвученными выше причинам в этом году ставит один рекорд производства за другим, снижение случилось именно на Красноярской ГЭС, которая стоит на Енисее.

В Хакасии в мае ТЭС и электростанции промышленных предприятий произвели 259,7 млн кВт*часов (рост относительно мая 2018 года – на 53,1%!), а Саяно-Шушенский гидрокомплекс снизил выработку аж на 35,7%, до 1,32 млрд кВт*часов. С начала года динамика схожая. А ведь эти два региона «кормят» всю Сибирь: переток из энергосистемы Красноярского края с начала года превысил 6,8 млрд кВт*часов, а из Хакасии – 2,5 млрд кВт*часов. Все остальные региональные энергосистемы в Западной Сибири являются дефицитными по внутренней генерации. Неудивительно, что при снижении производства на ГЭС в двух регионах-«энергодонорах» ОЭС Сибири повышенная нагрузка перешла на угольные ТЭС. Ярче всего это проявилось в энергоемком Кузбассе: в мае выработка здесь скакнула на 23,5%, до 1,8 млрд кВт*часов – при том что за пять месяцев 2019 года динамика была отрицательной (минус 9,7%, или 10,7 млрд кВт*часов).

Но у роста загрузки были и внешние причины: электроэнергия угольных ТЭС Сибири оказалась востребована в европейской части России, где случился дефицит собственной генерации. Одна из причин – рост экспорта в Финляндию и Литву. По данным «Интер РАО», только в первом квартале в этих направлениях поставки выросли на 41,5% и в 2,1 раза соответственно (данных за полугодие пока нет). Кроме того, в первой ценовой зоне потребовалось компенсировать сильное падение собственной выработки в ОЭС Средней Волги – за полгода минус 7,4%, а в мае и июне – сразу на 11,6% и 11,9% соответственно! Это худший результат среди всех энергосистем ЕЭС России, и связан он с резким снижением водности в водохранилищах Волжско-Камского каскада ГЭС, выработка которых обвалилась на 30-40%. Все это потребовало дополнительной нагрузки внутренней генерации, ее не хватило, пришлось «качать» из Сибири.

Нехватка дешевого предложения из-за маловодности ГЭС (более чем на 20% год к году), а также рост цен на топливо (прежде всего, на газ, что сделало ценовые заявки ТЭС в европейской части неконкурентоспособными), в НП «Совет рынка» назвали и главными причинами резкого роста цен на РСВ. Так, средневзвешенный индекс равновесных цен за период с начала года в европейской части РФ и на Урале вырос на 11%, а в Сибири – на 16,1%! В конце июня значения были 1359,5 рублей и 979,4 рублей за МВт*час соответственно. Цены РСВ росли ускоренными темпами с начала года, хотя, по данным «Администратора торговой системы», в предыдущие годы оставались относительно стабильными.

Ситуация этой весны показывает, что угольная генерация, несмотря на свою скромную долю в общероссийском энергобалансе (порядка 12-14%), продолжает играть важную роль в обеспечении надежности ЕЭС России, помогая балансировать выработку в сложных режимно-балансовых условиях. А в ОЭС Сибири, где исторически сложился уникальный для России паритет между углем и водой, роль ТЭС вообще остается системообразующей. Только здесь угольная генерация, которая не зависит от капризов природы и изменчивой водности рек, может стабильно покрывать спрос даже в случае сокращения выработки возобновляемых источников – таких как ГЭС, и уж тем более других ВИЭ (которых пока в Сибири крайне мало, не более 1% в структуре выработки). «Управление режимом ОЭС Сибири осложняют естественные колебания годового стока рек Ангаро-Енисейского бассейна, энергетический потенциал которого составляет от 70 до 120 млрд кВт*часов, а также тот факт, что водность рек — стихийное природное явление, которое не прогнозируется даже в краткосрочном цикле», — подчеркивают в «Системном операторе».

В случае проблем с водностью альтернатив углю в Сибири нет, а импортировать электричество на такие расстояния и невозможно, и в принципе неоткуда – кроме разве что Казахстана (переток оттуда по итогам 2018 года составил 3,7 млрд кВт*час, в основном – в Омскую область). А также из смежных ОЭС, которые, как показала ситуация этого года, могут и сами нуждаться в поставках из Сибири. Но возможности поставок из ОЭС Востока невелики (по итогам прошлого года, к примеру, всего 273,4 млн кВт*часов), а мощность транзита «Сибирь — Урал — Центр» ограничена 2 ГВт.