НОВЫЕ ВЕКТОРЫ РАЗВИТИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Аннотация. Целью представленного исследования является описание современных векторов долгосрочного развития государственной промышленной политики в области развития электроэнергетики Российской Федерации. На основе анализа современных государственных нормативно-правовых актов в области регулирования электроэнергетики, в том числе Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2042 года, автором обосновываются выводы о ключевых направлениях развития электроэнергетики в долгосрочной перспективе, а именно: развитие технологий управления спросом, в том числе на основе использования ГАЭС, а также развитии атомной энергетики, основанной на возможностях более гибкого управления режимами энергосистемы. 

Ключевые слова: государственная политика, энергетическая политика, ТЭК, экономика промышленности, АЭС, ГАЭС, управление спросом, генеральная схема, размещение объектов энергетики.

Дзюба Анатолий Петрович,
доктор экономических наук, профессор кафедры «Системы управления энергетикой
и промышленными предприятиями» ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина», г. Екатеринбург 

НОВЫЕ ВЕКТОРЫ РАЗВИТИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

Развитие отрасли электроэнергетики Российской Федерации всегда на несколько шагов опережало развитие других высокотехнологичных отраслей экономики страны. Развитие проявляется как в опережающем темпе строительства производственных генерирующих мощностей энергосистемы страны, так и в динамичном развитии технологий, применяемых в электроэнергетики и отраслях топливно-энергетического комплекса. Опережающие темпы развития электроэнергетики России прежде всего связаны со следующими ключевыми факторами:

• Длительные инвестиционные циклы строительства энергообъектов, что определяет опережающее размещение объектов электроэнергетики, предшествующее созданию энергоемких предприятий и промышленных центров;
• Высокая наукоемкость электроэнергетики, деятельность которой всегда связана с процессами научных исследований направленных на внедрение технологий и моделей передового научно-технического прогресса;
• Взаимодействие электроэнергетики России с отраслями ТЭК других стран мира, в которых отечественная электроэнергетика часто традиционно занимает лидирующие позиции, обмен опытом, внедрение решений на основе зарубежных разработок;
• Высокая важность отрасли для развития экономики страны, высокий уровень внимания к процессам развития отрасли со стороны механизмов государственной политики развития промышленности Российской Федерации.

При этом, векторы развития отрасли электроэнергетики России в последние 30 лет следовали за трендами, сформированными еще в период действия государственной энергетической политики СССР. Такие векторы характеризовались развитием систем газовой электрогенерации (в том числе когенерации), обеспечение высоких показателей резервирования режимных параметров ЕЭС России, использования атомной энергетики в качестве покрытия только базовой части электрических нагрузок ЕЭС России, ограниченное участие потребителей электроэнергии в управлении режимами работы энергосистем.

При этом, государственная политика Российской Федерации в области развития электроэнергетики направлена на модернизацию развития отрасли, либерализацию механизмов ценообразования, привлечение частного капитала в формирование инвестиционного портфеля создаваемых энергетических проектов, и как было сказано выше, направлена на внедрение современных технологий в деятельность электроэнергетики и ТЭК в целом.

За последние 15 лет ключевым вектором развития государственной политики России в области электроэнергетики стало создание оптового и розничных рынков электроэнергии [1]. Система энергетических рынков в России позволила, во-первых, привлечь инвестиции в отрасль, позволяющие модернизировать действующие электроэнергетические активы, во-вторых, обеспечить прозрачность ценообразования, что позволяет потребителям осуществлять контроль и управления собственными энергозатратами, в-третьих, сформировать конкурентную среду между крупными игроками энергорынка, что приводит к повышению качества обслуживания и снижению издержек, в-четвертых, усовершенствовать механизмы взаимодействия конечных потребителей с субъектами электроэнергетики.

При этом, в период последних 5 лет наметилось постепенное внедрение новых механизмов управления в электроэнергетике, которые подчеркнули свою актуальность в нормативно-правовых актах регулирования отрасли, утвержденных в 2024 году. Это определяет формирование новых векторов развития государственной политики в области развития электроэнергетики России на период ближайших 18 лет.

Начиная с 2016 года Правительством РФ вносятся постепенные изменения в нормативно-правовую базу в области электроэнергетики, стимулирующую внедрение технологий управления спросом в рыночные механизмы оптового рынка. Первым из таких нормативных актов было постановление Правительства РФ №699 от 20.06.2016г. «О внесении изменений в Правила оптового рынка электрической энергии и мощности» [2]. При этом, интенсивное развитие концепции управления спросом последовало за принятым в 2019 году Постановлением Правительства РФ «О внесении изменений в некоторые акты правительства российской федерации по вопросам функционирования агрегаторов управления спросом на электрическую энергию в единой энергетической системе России, а также совершенствования механизма ценозависимого снижения потребления электрической энергии и оказания услуг по обеспечению системной надежности» [3], которое положило начало реализации пилотного проекта по управлению спросом, а также дальнейшего совершенствования нормативной базы [4, 5].

На рисунке 1 представлен почасовой график спроса на электроэнергию в России. Как следует из характера графика, спрос на потребление электроэнергии характеризуется постоянной изменчивостью, которая проявляется в сезонном, посуточном, недельном периодах. О характеристиках изменения спроса на электроэнергию атером был посвящен цикл работ [6]. Непостоянство величин спроса вынуждает производственные объекты энергосистемы все время синхронно подстраиваться под изменение режимов электропотребления, что приводит к дополнительным издержкам энергосистемы на поддержание синхронных режимов [7]. Концепция управления спросом на электроэнергию позволяет при участии потребителей электроэнергии выравнивать неравномерные периоды спроса на электроэнергию, и снижать затраты энергосистемы на выработку электроэнергии (мощности).

Опыт управления спросом электроэнергии реализуется в большинстве экономических и технологически развитых стран мира, электроэнергетика которых характеризуется индивидуальными особенностями. На рисунке 2 представлены диаграммы годовых продолжительностей потребления электроэнергии в некоторых странах. Как следует из диаграмм, показатели характеристик продолжительности, отражающие интенсивность изменения спроса на электроэнергию, характеризуются существенными различиями. Это определяет особенность реализации индивидуальной государственной политики в области управления спросом на электроэнергию в каждой стране мира, в том числе и в России. Говоря о индивидуализации государственной политики, следует привести примеры графиков посуточного спроса на потребление электроэнергии некоторых регионов России (рисунок 3), которые отражает индивидуализированные характеристики изменения спроса на электроэнергию на уровне различных регионов страны. Реализация государственной политики в области управления спросом также должна учитывать региональных характер.

Таким образом, подводя промежуточные итоги, одним из ключевых векторов развития государственной промышленной политики в области развития электроэнергетики является внедрение механизмов управления спросом на электроэнергию, а также сопутствующих технологический решений, направленных на управление нагрузкой и синхронизацию режимов.

30 декабря 2024 года Распоряжением Правительством Российской Федерации № 4153-р была утверждена Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2042 года (далее – Генеральная схема). Генеральная схема представляет собой документ, государственного пространственно-временного планирования развития отрасли электроэнергетики, и содержит планы по строительству и модернизации объектов различных типов электростанций в энергосистеме России, а также высоковольтных межсистемных линий электропередач.

На рисунке 4 представлены графики прогноза потребления электрической энергии закрепленных в Генеральной схеме на период 2025-2042 годов. Как следует из графиков, если прогноз роста потребления электроэнергии для 1 синхронной зоны ЕЭС России составляет 20 % по отношению к уровню 2024 года, то для 2 синхронной зоны ЕЭС России, включающую объединённую энергосистему Дальнего Востока, прирост прогнозного потребления составляет более 50 % по сравнению к уровню 2024 года, что является существенным.

Рост спроса на потребление электроэнергии компенсируется плановым строительством генерирующих мощностей, который выражается как в повышении установленной мощности действующих электростанций, но и строительством новых электростанций. На рисунке 5 представлены диаграммы прогноза изменения структуры выработки электрической энергии в ЕЭС России на 2025-2042 годы утвержденный в Генеральной схеме. Как следует из диаграмм, в 2042 году структура типов генерирующих мощностей, осуществляющих выработку электроэнергии существенно изменена. Во-первых, в структуре выработки увеличена доля АЭС с 12 % до 16 %, во-вторых, планируется существенный рост объема мощностей ГАЭС, с 0,5 % до 1,6 %. Также, в структуре проявляется рост доли ВЭС и СЭС с 1,9 % до 7,3 %.

Если прирост доли ВЭС и СЭС в структуре является очевидной тенденцией развития технологий, то динамика роста доли АЭС и ГАЭС в структуре производства электроэнергии в России является не совсем типичной, что, по нашему мнению, свидетельствует о новом векторе развития промышленной политики в области электроэнергетики. На рисунке 6 представлены диаграммы показателей России в мировом объеме производства электрической энергии на ядерном топливе. Как следует из диаграмм, если общемировая тенденция развития электроэнергетики сопровождается постепенным снижением доли атомной энергетики в структуре глобального энергобаланса, то в России доля производства электроэнергии на ядерном топливе наоборот, имеет тенденцию к росту. Если в 1985 году доля выработки электроэнергии на АЭС в России (в составе СССР) составляла более 10 %, то в 2019 году данный показатель уже превысил 20 %. Также, как следует из диаграмм, доля России в мировом производстве электроэнергии на объектах атомной энергетики демонстрирует постоянный рост, который с 1997 года до 2023 года составил с 4,3 % до 8,4 %. Это подчеркивает развитие государственной энергетической политики России в области развития атомной промышленности, несмотря на снижение интереса к развитию атомной энергетики в остальном мире.

За период с 1991 по 2023 годы в Российской Федерации была проведена значительная модернизация объектов атомной энергетики. За указанный период было построено 14 энергоблоков, из которых, модернизация произошла на 7 площадках АЭС, а также было построено 3 новые площадки АЭС. Построенные мощности АЭС в России за период 1991 по 2023 годов составил 11 ГВт, что в настоящий момент составляет порядка 40 % от установленной мощности АЭС в России. Если взглянуть на планы строительство АЭС, закрепленных в генеральной схеме до 2042 года, что можно увидеть, что в программе задолжено новое строительство значительного количество АЭС. На рисунке 7 представлены данные действующих и планируемых к строительству АЭС в энергосистеме России закрепленных в Генеральной схеме на период до 2042 года. Если на 12 действующих АЭС установленная мощность составляет 28,6 ГВт, то в Генеральной схеме планируется к строительству еще 15 АЭС, с установленной мощностью 22,3 ГВт, что дополнительно составляет почти 80 % от действующих установленных мощностей атомной энергетики России. Количество планируемых к строительству АЭС превышает даже действующее количество на 25 %. Помимо строительства новых АЭС в Генеральной схеме заложена модернизация действующих электростанций с увеличением их установленной мощности. Для примера, на Ленинградской АЭС запланировано строительства 3 энергоблоков общей мощностью 4675,8 МВт, на Кольской АЭС планируется ввод 4 энергоблоков общей мощностью 1760 МВт, на Белоярской АЭС ввод 3 энергоблоков общей мощностью 2735 МВт. Таким образом, на ближайшие 18 лет планы по строительству атомной энергетики России практически соизмеримы с масштабами действующей атомной энергетики, история создания и развития которой насчитывает более 70 лет.

Строительство новых объектов АЭС на территории России является закономерным процессом развития государственной промышленной политики в области атомной энергетики, т.к. Россия обладает полным спектром ресурсов и технологий в области атомной промышленности, обладает современными разработками в области атомной энергетики позволяющими создавать безопасные и экономичные реакторы (ВВЭР, РБН, БРЕСТ, РИТМ) для эксплуатации на электростанциях, которые имеют наработку положительного опыта эксплуатации новых блоков АЭС в том числе в других странах мира Иран, Китай, Белоруссия, Индия, Бангладеш, Турция, Египет).

При этом, важным вектором развития государственной промышленной политики России в области развития атомной энергетики является создание АЭС в энергорайонах, покрытие спроса на электрическую мощность в которых ранее отдавалась другим видам энергоисточников. В рамках Генеральной схемы строительство АЭС заложено на территориях Сибирского федерального округа и Дальнего Востока страны, где существует высокий гидроэнергетический потенциал, и основная доля нагрузки традиционно покрывается гидроэлектростанциями.

Современные условия функционирования электроэнергетики Сибири и Дальнего Востока характеризуются ростом спроса на электроэнергию, тенденция которого также подчеркивается в Генеральной схеме, что определяет необходимость поиска новых решений в покрытии нагрузок. Строительство ГЭС имеет высокий инвестиционный цикл, который может измеряться десятилетиями. Низкий уровень газификации Сибири и Дальнего Востока также позволяет использовать только угольную генерацию, которая, как известно, имеет негативные экологические последствия для агломераций. Сравнительно короткие сроки строительства АЭС позволяют покрыть уже существующий дефицит генерирующих мощностей. 

Как известно, при формировании режимов работы электростанций в ЕЭС России, атомные электростанции распределяют в базовый период электрических нагрузок, для исключения необходимости маневрирования режимами энергоблоков АЭС. Рост доли АЭС в структуре энергобаланса энергосистемы России, и в некоторых объединенных энергосистемах, приведет к увеличению доли АЭС в структуре графиков электрических нагрузок, что приведет к необходимости маневрирования режимами нагрузок энергоблоков.

В качестве решения вопроса маневрирования энергоблоками АЭС предлагается использование технологий управления спросом на электроэнергию на основе гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). На рисунке 8 представлены действующие и планируемые к строительству ГАЭС в Генеральной схеме на период до 2042 года. Как следует из диаграмм, в настоящий момент в России действует всего 3 ГАЭС с установленной мощностью 1,5 ГВт, основная доля из которых приходится на Загорскую ГАЭС, действующую в Московской области. Количество планируемых к строительству ГАЭС в Генеральной схеме составляет 5 электростанций с установленной мощностью 3,5 ГВт, что в 2,3 раза больше существующих мощностей ГАЭС.

Как известно, ГАЭС были разработаны для выравнивания режимов нагрузки энергосистем, посредством попеременного аккумулирования мощности в период ночного минимума энергосистемы, в который ГАЭС выравнивает ночной «провал» графика, и выдачей мощности в энергосистему в период пиковых нагрузок, что позволяет разгрузить дорогостоящие тепловые электростанции, вынужденные работать в пиковые периоды спроса (рисунок 9). При этом, широкого развития ГАЭС в энергосистеме СССР и России не получили, т.к. дополнительная загрузка тепловых электростанций позволяла обеспечивать работу всей энергосистемы, в том числе поставщикам топлива.

В современных технологических условиях развития электроэнергетики России, а также экономических условиях развития оптового рынка электроэнергии, в том числе в области технологий управнее спросом, актуальность ГАЭС приобретает новый вектор развития электроэнергетики России. Использование ГАЭС позволит, во-первых, поддерживать режимы работы атомных электростанций в периоды ночного минимума, чтобы исключить излишнее регулирование режимов АЭС, во-вторых, обеспечивать снижение затрат на производство электроэнергии в энергосистеме за счет выравнивания спроса на электроэнергию, в-третьих, системно снижать «замыкающие заявки» цены на электроэнергию и мощность формируемые на оптовом рынке, что позволит получить эффект для всех потребителей энергосистемы в целом. 

В качестве заключительных выводов к проведенному исследованию можно констатировать следующее. Государственная промышленная политика в области развития электроэнергетики России характеризуется постоянным опережающим развитием и совершенствованием технологий и экономических механизмов управления отраслью. В период последних 15 лет проведено достаточно много преобразований в отрасли, прежде всего касающихся развития среды энергетических рынков, и сопутствующих механизмов управления электроэнергетикой. Анализ современных нормативно-правовых актов, прежде всего Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2042 года, утвержденной в конце 2024 года, позволяет сделать выводы о намечающихся векторах развития электроэнергетики, которые получают свое отражение в государственной промышленной политике в области развития отрасли. Во-первых, ключевым вектором развития промышленной политики является внедрение технологий управления спросом на электроэнергию, которое получает отражение в государственных нормативно-правовых актах регулирования отрасли, и повсеместно внедряется в практику деятельности крупных потребителей электроэнергии. Во-вторых, возобновление использования ГАЭС в регулировании спроса ЕЭС России, продолжает векторы внедрения технологий управления спросом, а также позволяет расширять к использованию объектов АЭС, которые имеют ограничения диапазонов регулирования мощности. В-третьих, важным вектором развития промешенной политики в области электроэнергетики России является расширение объемов использования атомной энергетики, которое опирается на технологии управления спросом на электроэнергию получающее активное развитие в ЕЭС России.

Литература

1.Дзюба, А.П. Управление спросом на энергоресурсы в глобальном экономическом пространстве/ А.П. Дзюба, И.А. Соловьева. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2021. – 260 с.

2.Постановление Правительства Российской Федерации от 20 июля 2016 года №699 «О внесении изменений в Правила оптового рынка электрической энергии и мощности» / [электронный ресурс]: www.consultant.ru

3.Распоряжение Правительства РФ от 30.12.2024 N 4153-р «О Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2042 года» / [электронный ресурс]: www.consultant.ru

4.Постановление Правительства Российской Федерации от 20 марта 2019 года №287 «О внесении изменений в некоторые акты правительства российской федерации по вопросам функционирования агрегаторов управления спросом на электрическую энергию в Единой энергетической системе России, а также совершенствования механизма ценозависимого снижения потребления электрической энергии и оказания услуг по обеспечению системной надежности» / [электронный ресурс]: www.consultant.ru

5.Постановление Правительства Российской Федерации от 26 января 2023 года № 96 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам продления пилота по управлению спросом на электрическую энергию в Единой энергетической системе России» / [электронный ресурс]: www.consultant.ru

6.Дзюба, А.П. Теория и методология управления спросом на энергоресурсы в промышленности: монография / А.П. Дзюба. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2020. – 323 с.

7.Дзюба, А.П. Управление спросом на электропотребление в России / А.П. Дзюба, И.А. Соловьева // Стратегические решения и риск-менеджмент. №1. 2018. С. 72-79