Venäjän yhtenäinen energiajärjestelmä ( UES of Russia ) on Venäjän federaation alueella sijaitseva sähkövoimajärjestelmä, jonka keskitetystä toiminnan ja lähetyksen ohjauksesta vastaa Venäjän yhtenäisen energiajärjestelmän [1] verkonhaltija .
Sähköjärjestelmä on joukko sähkövoimalaitoksia ja sähköenergian kuluttajien tehon vastaanottavia laitteistoja, jotka on yhdistetty yhteisellä toimintatavalla yhteen sähköenergian tuotanto-, siirto- ja kulutusprosessiin sähkön keskitetyn toiminnan ohjauksen olosuhteissa. energiateollisuus [1] .
Venäjän UES kattaa lähes koko maan asutun alueen ja on maailman suurin keskitetysti ohjattu energiajärjestö. Tällä hetkellä Venäjän UES sisältää 70 sähköjärjestelmää 81 Venäjän federaation muodostavan yksikön alueella [2] [3] , jotka ovat osa kuutta rinnakkain kytkettyä energiajärjestelmää (IPS) - keskuksen IPS, etelä, Luoteis, Keski-Volga, Ural ja Siperia sekä idän IPS, jotka toimivat erillään Venäjän UES:stä.
Venäjän UES koostuu nyt kahdesta vyöhykkeestä, jotka eivät toimi synkronisesti keskenään - eli ne eivät ole synkronoituja taajuudella. Ensimmäinen sisältää kuusi yhdessä toimivaa yhdistettyä energiajärjestelmää: Siperia, Ural, Keski-Volga, Etelä, Keski ja Luoteis. Toinen sisältää vain yhden Kaukoidän IPS:n. Sähköliitännät niiden välillä ovat olleet olemassa 1980-luvun puolivälistä lähtien - nämä ovat kolme 220 kV linjaa pitkin Trans-Siperian ja Baikal-Amurin päälinjoja. Yhteistyö oli kuitenkin mahdotonta useista syistä, muun muassa automaation riittämättömästä kehitystasosta [4] .
Lisäksi Venäjän UES toimii rinnakkain Kazakstanin IPS:n, Valko-Venäjän IPS: n, Viron, Latvian, Liettuan, Georgian ja Azerbaidžanin sähköjärjestelmien sekä NORDELin kanssa (yhteys Suomeen tasavirtalinkin kautta Viipuri ).
Valko-Venäjän, Venäjän, Viron, Latvian ja Liettuan voimajärjestelmät muodostavat ns. " BRELL Electric Ringin ", jonka työtä koordinoidaan vuonna 2001 allekirjoitetun BRELL Power Systems Parallel Operation -sopimuksen puitteissa. Viro, Latvia ja Liettua kävivät useita neuvotteluja ja päättivät syyskuussa 2017 erota BRELListä vuoteen 2025 mennessä.
Verkonhaltija tunnistaa Euroopassa kolme suurta riippumatonta sähköyhdysliikennettä - pohjoisen (NORDEL), lännen ( UCTE ) ja itäisen (UES / IPS) synkroniset vyöhykkeet (NORDEL ja UCTE heinäkuussa 2009 tulivat osaksi uutta eurooppalaista yhdistystä - ENTSO-E ). UES/IPS:llä tarkoitetaan Venäjän UES:tä yhdessä IVY-maiden, Baltian maiden ja Mongolian energiajärjestelmien kanssa .
Sähköntuotannon keskittämisen ja suurten alueellisten voimalaitosten tuotantokapasiteetin keskittämisen periaatteet määriteltiin GOELRO - suunnitelman toteuttamisen yhteydessä . Neuvostoliiton sähköteollisuuden kehitykselle 1930-luvulla oli ominaista energiajärjestelmien muodostumisen alkaminen. Vuonna 1926 Moskovan energiajärjestelmään perustettiin maan ensimmäinen keskuslähetyspalvelu (CDS) , tällä hetkellä CDS:itä kutsutaan alueelliseksi lähetystoimistoksi ja niillä on OAO SO UES:n sivukonttoreiden asema. Vuoteen 1935 mennessä maassa oli toiminnassa kuusi sähköjärjestelmää, mukaan lukien Moskova, Leningrad, Donetsk ja Dnepri. Ensimmäiset voimajärjestelmät luotiin 110 kV:n voimansiirtolinjan pohjalta, lukuun ottamatta Dnepriä, jossa käytettiin 154 kV:n jännitelinjoja, jotka otettiin käyttöön Dneprin vesivoimalan tehoa varten .
GOELRO - projekti loi pohjan teollistumiselle Venäjällä . Suunnitelma toteutui pääosin yli vuoteen 1931 mennessä. Sähköntuotanto vuonna 1932 verrattuna vuoteen 1913 ei kasvanut 4,5-kertaiseksi suunnitellusti, vaan lähes 7-kertaiseksi: 2,0 miljardista 13,5 miljardiin kWh .
Vuonna 1942 kolmen alueellisen energiajärjestelmän: Sverdlovsk, Perm ja Tšeljabinsk, työn koordinoimiseksi perustettiin ensimmäinen United Dispatch Office - Uralin ODU. Vuonna 1945 perustettiin ODU-keskus.
1950-luvun alussa Volgalla aloitettiin vesivoimalaitoskaskadin rakentaminen. Vuonna 1956 keskuksen ja Keski-Volgan energiajärjestelmien yhdistäminen 400 kV:n Kuibyshev-Moskova voimansiirtolinjaan, joka varmisti tehon tuotannon Kuibyshevskaya HPP :sta , merkitsi alkua yhtenäisen energiajärjestelmän muodostumiselle. Neuvostoliitto. Myöhempi 500 kV siirtolinjan rakentaminen Volgan voimalaitosten kaskadista tarjosi mahdollisuuden Keski-, Keski- ja Ala-Volgan ja Uralin voimajärjestelmien rinnakkaiseen käyttöön ja saattoi päätökseen yhtenäisen energian luomisen ensimmäisen vaiheen. Järjestelmä.
Heinäkuussa 1962 allekirjoitettiin sopimus Bulgarian, Unkarin, DDR:n, Puolan, Neuvostoliiton, Romanian ja Tšekkoslovakian energiajärjestelmien keskuslähetystoimiston (CDU) perustamisesta Prahaan. Tämä sopimus johti maailman suurimman energiajärjestelmän "Mir" luomiseen (voimaloiden asennettu kapasiteetti on yli 400 GW).
Vuonna 1967 ODU-keskuksen pohjalta perustettiin Neuvostoliiton UES:n keskuslähetystoimisto (CDU), joka otti myös UES-keskuksen sähköjärjestelmien rinnakkaistoiminnan lähettäjäohjauksen tehtävät.
Vuonna 1970 Transkaukasian UES liitettiin UES:iin ja vuonna 1972 Kazakstanin ja tiettyjen Länsi-Siperian alueiden UES.
Vuonna 1978 Siperian IPS liitettiin Neuvostoliiton UES:ään.
Vuonna 1988 idän IPS yhdistettiin Neuvostoliiton UES:ään.
Vuoteen 1990 mennessä Neuvostoliiton UES:ään kuului 9 maan 11:stä energiajärjestöstä, jotka kattoivat 2/3 Neuvostoliiton alueesta, jossa asui yli 90% väestöstä.
Marraskuussa 1993 Ukrainan suuresta sähköpulasta johtuen pakotettiin siirtyminen Venäjän UES:n ja Ukrainan UES:n erilliseen toimintaan, mikä johti Venäjän UES:n erilliseen toimintaan muulla energialla. järjestelmät, jotka ovat osa Mir-energiajärjestelmää. Jatkossa Miriin kuuluvien sähköjärjestelmien rinnakkaista toimintaa Prahan keskuslähetystoimiston kanssa ei jatkettu.
Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen sähköliitännät joidenkin Venäjän UES:n sisällä olevien energiayhdistysten välillä alkoivat kulkea itsenäisten valtioiden alueen läpi ja joidenkin alueiden sähkönsyöttö osoittautui riippuvaiseksi näistä valtioista (500–1150 kV yhteydet Uralin ja Siperian UES, kulkee Kazakstanin alueen läpi, Etelä- ja Keski-UES-yhteydet, kulkee osittain Ukrainan alueen läpi, Luoteis-IPS:n linkit Kaliningradin energiajärjestelmään, kulkevat Baltian maiden alueella).
Ennen 1.7.2008 Venäjän JSC RAO UES oli korkein taso sähkövoimateollisuuden hallinnollisessa ja taloudellisessa johtamisrakenteessa .
31. toukokuuta 2008 pidettiin Venäjän yhdistyneen energiayhtiön viimeinen yhtiökokous. Venäjän RAO UES hajosi 23 itsenäiseksi yritykseksi, joista vain kaksi on valtion omistuksessa [5] .
Venäjän UES:n operatiivisesta ja lähetysjohtamisesta vastaa SO UES JSC.
Venäjän federaation hallituksen asetuksella 11.07.2001 nro 526 "Venäjän federaation sähköteollisuuden uudistamisesta" tunnustettiin Venäjän yhtenäinen energiajärjestelmä valtion "kansalliseksi voimavaraksi ja energiavarmuuden takuuksi". Sen pääosa "on yksittäinen kansallinen energiaverkko, joka sisältää päävoimalinjojen järjestelmän, joka yhdistää useimmat maan alueet ja on yksi valtion koskemattomuuden takaamisen elementeistä". Sen "säilyttämiseksi ja vahvistamiseksi, teknisen hallinnan yhtenäisyyden varmistamiseksi ja valtion politiikan toteuttamiseksi sähköteollisuudessa" suunniteltiin JSC FGC UES :n perustamista . Venäjän federaation hallituksen 26. tammikuuta 2006 annetulla asetuksella nro 41 hyväksyttiin kriteerit runkojohtojen ja sähköverkkojen luokittelulle osaksi UNEG :tä. On huomattava, että muissa säädösasiakirjoissa UNEG-lyhenne tarkoittaa "Unified National Electric Grid", mikä on tekniseltä kannalta oikeampi.
Suurin osa Venäjän lämpövoimalaitoksista on seitsemän OGK :n (tukkumyyntiyhtiön) ja neljäntoista TGK:n (alueellisen tuotantoyhtiön) omistuksessa. Suurin osa vesivoiman tuotantokapasiteetista on keskittynyt PJSC RusHydron käsiin .
Venäjän ydinvoimaloiden käyttöorganisaatio on Rosenergoatom Concern JSC.
Sähkövoimateollisuuden uudistus merkitsi sähköenergian tukku- ja vähittäismarkkinoiden syntymistä Venäjälle. Toimenpiteet, joilla varmistetaan tukkumarkkinoiden kaupallisen infrastruktuurin toiminta, tukku- ja vähittäismarkkinoiden tehokas yhteenliittäminen, suotuisten edellytysten luominen investointien houkuttelemiseksi sähköteollisuuteen, tehokkaan itsesääntelyn perusteella tapahtuva organisaatio. Sähköenergian ja kapasiteetin tukku- ja vähittäiskaupan järjestelmän toteuttaa voittoa tavoittelematon kumppanuus " Markkinaneuvosto ". Sähköenergian, sähkön ja muiden tukkumarkkinoilla sallittujen kauppatavaroiden kiertoa koskevien liiketoimien tekemiseen ja toteuttamisen järjestämiseen liittyvää kaupan järjestämistoimintaa tukkumarkkinoilla harjoittaa tukkumarkkinoiden kaupallinen toimija - JSC " Sähkön tukkumarkkinoiden kauppajärjestelmän ylläpitäjä " (JSC "ATS").
Venäjän UES sijaitsee alueella, joka kattaa 8 aikavyöhykettä. Tällaisen pitkän alueen virransyötön tarve johtuu korkean ja ultrakorkean jännitteen pitkän matkan voimansiirtolinjojen laajasta käytöstä. UES:n ( UNEG ) runkoverkko koostuu 220, 330, 500 ja 750 kV voimansiirtolinjoista. Useimpien Venäjän sähköjärjestelmien sähköverkoissa käytetään jänniteasteikkoa 110–220–500–1150 kV. Luoteis- ja osittain keskuksen UES-alueella käytetään jänniteasteikkoa 110-330-750 kV. 330 ja 750 kV jänniteverkkojen esiintyminen keskuksen UES:ssä johtuu siitä, että näiden jänniteluokkien verkkoja käytetään tehon tuottamiseen Kalininin, Smolenskin ja Kurskin ydinvoimaloihin, jotka sijaitsevat käytön rajalla. kaksi jänniteasteikkoa. Etelän UES:ssä 330 kV:n jänniteverkoilla on tietty jakautuma. Murmanskin alueella käytetään laajalti 150 kV jännitettä.
Venäjän UES:ään kuuluvilla UES:illä on erilainen tuotantokapasiteettirakenne, merkittävä osa energiajärjestelmistä ei ole tasapainossa tehon ja sähkön suhteen. Venäjän sähkövoimateollisuuden perustana on noin 600 voimalaitosta, joiden kokonaiskapasiteetti on 210 GW ja jotka toimivat osana Venäjän UES:ää. Kaksi kolmasosaa tuotantokapasiteetista tulee lämpövoimalaitoksista . TPP-kapasiteetista noin 55 % on yhdistettyjä lämmön ja sähkön laitoksia (CHP) ja 45 % lauhdevoimaloita (CPP). Hydraulisten (HPP), mukaan lukien pumppuvoimalaitosten ( PSPP ) kapasiteetti on 21 % Venäjän voimalaitosten asennetusta kapasiteetista. Ydinvoimalaitosten kapasiteetti on 17,2 % maan voimalaitosten asennetusta kapasiteetista. Venäjän UES:lle on ominaista voimalaitosten kapasiteetin korkea keskittyminen. Lämpövoimalaitokset käyttävät Kostromskaya GRES :ssä sarjatehoisia 500 ja 800 MW:n tehoyksiköitä ja yhtä 1200 MW:n yksikköä . Toimivien ydinvoimalaitosten voimayksiköiden yksikkökapasiteetti on 1000 MW.
Voimalaitosten rinnakkaiskäyttö yhtenäisen energiajärjestelmän mittakaavassa mahdollistaa seuraavat edut [6] :
Voimalaitosten yhteinen toiminta yhtenäisessä energiajärjestelmässä tarjoaa mahdollisuuden asentaa voimalaitoksille teollisuuden valmistamia korkeimman yksikkökapasiteetin yksiköitä ja voimalaitosten yhdistämistä. Yksiköiden yksikkökapasiteetin ja voimalaitosten asennetun kapasiteetin kasvulla on merkittävä taloudellinen vaikutus.
Yksi UES:n toiminnan vakavista ongelmista on järjestelmien välisten ja joskus energiajärjestelmän runkoyhteyksien heikkous, mikä johtaa voimalaitosten kapasiteetin "lukkiutumiseen" [7] . Järjestelmien välisen viestinnän heikkous ETY:ssä johtuu sen alueellisesta jakautumisesta. Eri OES:iden ja useimpien tärkeimpien OES-yhteyksien välisten linkkien käytön rajoitukset määräytyvät pääasiassa staattisen vakauden ehdoista; dynaamisen vakauden ehdot voivat olla ratkaisevia siirtolinjoille, jotka tuottavat tehoa suurille voimalaitoksille, ja useille kauttakulkuyhteyksille.
Tehdyt tutkimukset paljastivat, että taajuusvakaus Venäjän UES:ssä oli alhaisempi kuin UCTE :ssä . Erityisen suuria taajuuspoikkeamia esiintyy keväällä ja yön toisella puoliskolla, mikä viittaa joustavien taajuudensäätökeinojen puuttumiseen [8] .
UES:n kehitystä lähitulevaisuudessa kuvataan yleisessä sähkövoimalaitosten sijoittamissuunnitelmassa vuoteen 2020 asti.
Vuonna 2008 verkonhaltija sai päätökseen toteutettavuustutkimuksen (feasibility study) UES/UPS:n ja UCTE :n yhdistämisestä . Tällainen yhdistys tarkoittaisi maailman suurimman energiayhdistyksen perustamista, joka sijaitsee 12 aikavyöhykkeellä ja jonka kokonaiskapasiteetti on yli 860 GW [9] . 2. huhtikuuta 2009 Moskovassa pidettiin kansainvälinen raportointikonferenssi "Idän ja lännen energiajärjestelmien yhteenliittämisen näkymät (UES:n / UES:n ja UCTE:n synkronisen yhteenliittämisen toteutettavuustutkimuksen tulokset)" [10] . Toteutettavuustutkimus osoitti, että "UCTE- ja UES/IPS-sähköjärjestelmien synkroninen yhteenliittäminen on mahdollista edellyttäen, että toteutetaan useita teknisiä, toiminnallisia ja organisatorisia toimenpiteitä ja luodaan tutkimuksessa yksilöity tarvittava oikeudellinen kehys. Koska näiden ehtojen täyttyminen kestää todennäköisesti kauan, synkronista fuusiota tulisi tarkastella pitkän aikavälin näkökulmana. Yhteisen, maailman suurimman sähkökaupan markkinaalustan rakentamiseksi UCTE:n ja UES/ECO:n synkronisten vyöhykkeiden välille voidaan harkita myös ei-synkronisten linkkien luomista, mikä kuitenkin edellyttää erillisiä tutkimuksia asianomaisilta tahoilta” [11] .