День энергетика и Новый год в календаре отделены друг от друга небольшим промежутком — чуть больше недели. И когда энергетики всей страны и в том числе "Мечела" принимают поздравления, все города и улицы уже сверкают новогодней иллюминацией. Наверное, неслучайно эти два праздника расположены так близко. Это своего рода напоминание, что именно энергетики наполняют все елки страны праздничными огнями, без которых невозможно ощутить магию предновогоднего настроения. Сейчас мы проследим, какой путь проделывает электроэнергия, прежде чем попадет в каждый дом и заставит светиться лампочки гирлянд.
Вначале был генератор…
В начальной точке путешествия — на электростанции — речь будет идти об электронах. Независимо от того, какая это электростанция (тепловая, атомная, гидроэлектростанция, бензиновая или дизельная, ветровая), задача каждой из них — превратить используемую энергию в энергию вращения, которая через генераторы преобразуется в электрическую и начинает путь к потребителю. Например, тепловые и атомные электростанции нагревают воду, превращая ее в пар, а пар, имея большую кинетическую энергию, проходя через лопасти турбины, раскручивает ее, и получается энергия вращения, которая уже передается на генератор. Здесь берет начало тот самый упорядоченный поток заряженных частиц — электрический ток. Гигантский магнит генератора создает поток электрических зарядов, который отправляется в следующий пункт назначения по медным проводам. Поскольку путь от электростанции к домам и предприятиям неблизкий, электронам должно хватить силы для этого пути. Для этого необходимо повысить напряжение, то есть силу, которая толкает ток. Потому электричество проходит через устройство, которое называется трансформатор.
Ускоряемся и в путь!
Итак, вторым пунктом путешествия электронов является повышающая трансформаторная подстанция, находящаяся на станции. Здесь значение напряжения, вырабатываемого генератором, увеличивается при помощи повышающего трансформатора. Повышение напряжения делает возможной дальнейшую передачу электроэнергии на большие расстояния с наименьшими потерями. Если бы на пути электронов отсутствовал повышающий трансформатор, то по причине больших потерь в линии электропередачи напряжение в конечном пункте было бы настолько слабым, что его не хватило бы даже для того, чтобы заставить светиться самую маленькую лампочку. Кроме того, повышенное напряжение позволяет сэкономить на электрических проводниках при монтаже линий электропередач. Готовое к далекому путешествию, но теперь слишком уж мощное и опасное для использования, электричество выходит из электростанции по огромным кабелям, которые должны быть надежно укрыты под землей или протянуты высоко в воздухе с помощью опорных вышек.
Энергетический коктейль
Теперь электрон, вопреки привычному восприятию действительности, пойдет двумя путями одновременно. Первая дорога — по проводам, вторая — «бумажный» путь, то есть по документам. Начнем с первого. Электроны выходят в большую жизнь, став частью единой энергосистемы. Эта совокупность объединенных энергосистем имеет общий режим работы и диспетчерское управление. Единая энергосистема России (ЕЭС) охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. ЕЭС России включает в себя 69 энергосистем на территории 79 субъектов России. Кроме того, они входят в состав шести объединенных энергосистем (ОЭС), работающих параллельно: ОЭС Центра, ОЭС Юга, ОЭС Северо-Запада, ОЭС Средней Волги, ОЭС Урала, ОЭС Сибири. Есть еще и ОЭС Востока, но она работает изолированно от ЕЭС России. Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Беларуси, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии, Азербайджана, а также NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге).
Магистральные электрические сети опутывают территорию всей нашей необъятной страны. В единой сети смешиваются электроны, выработанные на станциях в самых разных уголках нашей страны. Такой вот энергетический коктейль! Далее по линиям напряжением 220, 330 и 750 кВ протекают большие потоки мощности. Распределение происходит в соответствии с величиной потребляемой мощности того или иного района, предприятия в пределах энергосистемы страны или отдельного региона.
Прибываем в пункт назначения
Так электричество приближается к пункту назначения. Следующий этап — преобразование высокого напряжения магистральных сетей для районных, узловых подстанций, подстанций крупных предприятий напряжением 110 кВ. По сетям 110 кВ протекают потоки мощности в пределах десятков МВт. Электрической подстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительного устройства, устройства управления и вспомогательных сооружений. Так, на подстанциях 110 кВ электроэнергия распределяется на более мелкие, потребительские подстанции населенных пунктов и различных предприятий напряжением 6, 10, 35 кВ. Далее напряжение электрической сети понижается до требуемых потребителю значений.
Параллельным курсом
Тем временем, идущий «бумажным» путем электрон попадает на оптовый рынок электроэнергии. С этого момента он будет известен миру как Мегаватт/час. На рынке с МВт/ч произойдет много интересного. Его будут покупать, продавать, рассчитывать его стоимость, устанавливать цену и многое другое. Но обо всем по порядку. Во-первых, у нашего «героя» есть своего рода сводная сестра — мощность, с которой они всю жизнь идут рука об руку. У нее есть свой собственный рынок мощности. За эту самую мощность потребитель точно так же платит, поэтому не лишне разобраться, что это такое. По сути, в составе цены на мощность потребитель платит за готовность генерации в любой момент предоставить необходимое количество электроэнергии.
Объясним на пирожках. Представьте, что у вас есть много голодных родственников, которые очень любят пирожки и иногда приходят к вам в гости. Обычно вы обходитесь десятью пирожками в день, но, держа в голове внезапный визит ваших «кровных», держите духовой шкаф разогретым, чтобы в любой момент испечь новую партию и накормить своих кузин, кузенов и всех остальных. Сумма, в которую вам обходится постоянная работа духовки, и есть плата за мощность.
Теперь вернемся к главному «герою». После вступления на оптовый рынок электроэнергии перед ним откроется сразу несколько дорог, а точнее несколько сегментов рынка. Это рынок на сутки вперед (РСВ), балансирующий рынок (БР) и рынок регулируемых договоров (РД). На первый взгляд, звучит непонятно, но сейчас мы во всем разберемся, и наш Мегаватт сможет выбрать нужную дорогу.
Без отклонений
Начнем с рынка на сутки вперед. Здесь закупается электроэнергия в интересах всех потребителей, которые не относятся к категории «население». Купить энергию на этом рынке несколько сложнее, чем конфеты в магазине. Нельзя просто схватить горсть и расплатиться на кассе. Необходимо точно рассчитать то количество энергии, которое потребуется на следующей день всем потребителям энергосбытовой компании. Тут на арену выходят энерготрейдеры.
Высококвалифицированные специалисты способны рассчитать этот объем, учитывая множество параметров — от температуры воздуха до таких неочевидных факторов, как праздничные дни и яркость солнца. Допустимое отклонение планового потребления от фактического должно составлять не более 5%. Энерготрейдеры «Кузбассэнергосбыта» укладываются в 2%.
Но добиться нулевого отклонения под силу разве что победителям «Битвы экстрасенсов». Поэтому, когда наступают те самые «сутки вперед», выясняется, что несколько крупных потребителей без предупреждения «запустили пару новых агрегатов», и теперь электроэнергии не хватает. Для таких случаев существует балансирующий рынок. Именно там в режиме «онлайн» можно докупить недостающие МВт/ч или же продать излишки. Такое тоже бывает. Конечно, цена купли-продажи электроэнергии там менее выгодна, чем на рынке «сутки вперед». Однако правила работы на оптовом рынке устроены таким образом, что сбыт не понесет убытков, если отклонение факта от плана находится в пределах 5%.
Объединяет эти два рынка и то, что цена на электроэнергию тут формируется в рыночных условиях. Существуют кривые спроса и предложения, точка равновесия и прочие «прелести» свободного ценообразования.
Почем Мегаватт для народа?
Другое дело — рынок регулируемых договоров. Здесь электроэнергия покупается в интересах населения. И если для юридических лиц стоимость меняется от месяца к месяцу, то наши граждане платят по фиксированным тарифам, устанавливаемым в начале года. Поэтому и цена покупки для гарантирующих поставщиков становится фиксированной. По-научному это называется индикативной ценой. Как правило, ни один из генераторов не продает электроэнергию именно по этой цене, так что закупать приходится у нескольких продавцов, составляя приемлемую комбинацию. Но даже в этом случае «копейка в копейку» выйти не получается. Появляется проблема: как уровнять установленные индикативные цены и плавающие цены покупки. На помощь приходит замечательное свойство индикативной цены: не важно, во сколько обойдется МВт/ч в каждом месяце. Главное, чтобы по итогам года средняя цена получилась такой, какой ее установил регулирующий орган. Проще говоря, если индикативную цену установили в 0,9 рубля, то не беда, что в феврале весь объем продали за полтора рубля. Отыграться можно в июле, когда за МВт/ч нужно будет отдать всего лишь 50 копеек.
Первая встреча — последняя встреча
Как бы то ни было, выбрав один из этих путей, МВт/ч попадет к сбытовой компании, которая в свою очередь продаст его конечному потребителю. В этот самый момент электрон и МВт/ч встретятся в первый и последний раз. Первый превратится в свет, тепло, музыку из колонок и ароматы из духового шкафа электропечи или кофеварки. А второй обратится в рубль и пустится в обратное путешествие, вознаградив всех участников рынка за гостеприимство и помощь на этом нелегком пути Мегаватта. Это и генерация, и сетевые организации, сбытовые компании, инфраструктурные организации — все те, благодаря кому в окнах горит свет, а на заводах работают цеха и конвейеры.