О развитии генерирующих мощностей в Москве

С. П. Романовский, первый заместитель руководителя Департамента топливно-энергетического хозяйства г. Москвы

Анализ суточных графиков нагрузок осенне-зимнего максимума показывает, что дефицит мощности сохраняется практически в течение всего дня на уровне 1 500–2 000 МВт. При этом возможности высоковольтных электрических сетей, как межсистемных, так и распределительных, также находятся на пределе своих технических возможностей. Так, 25 декабря 2002 года при среднесуточной температуре наружного воздуха -11,4 °C и работе всех электростанций с максимально возможной нагрузкой, при дефиците 1 700 МВт возникали массовые перегрузки в высоковольтных распределительных сетях 110–220 кВ и отдельных автотрансформаторах 500 кВ. Вместе с этим электропотребление в Московском регионе в течение последних лет растет от 2 до 4 % ежегодно.

Выполненная институтом Генерального плана развития г. Москвы Схема теплоэлектроснабжения Москвы до 2002 года подтвердила дальнейший рост теплоэлектропотребления. На период до 2010 года прогнозируется прирост потребления электрической мощности в размере 3,9 млн КВт.

Предложенные ОАО «Мосэнерго» вводы новых генерирующих мощностей даже в случае их реализации покрывают ожидаемый прирост нагрузок приблизительно на 20 %. Надежды на покупку недостающей мощности на ФОРЭМ могут оказаться несостоятельными. Высоковольтная распределительная сеть ОАО «Мосэнерго» 110–220 кВ, межсистемные линии электропередачи 220 кВ и отдельные элементы сети 500 кВ практически исчерпали свои возможности по приему и передаче дополнительных нагрузок.

Для приема мощности извне потребуется их серьезная реконструкция и, возможно, строительство новых линий уже на напряжении 750 кВ.

С учетом Генерального плана развития г. Москвы на период до 2020 года и утвержденной постановлением Правительства Москвы программы жилищного строительства на период до 2010 года, Департаментом топливно-энергетического хозяйства г. Москвы совместно с институтом Тэпинжиниринг подготовлен проект плана ввода генерирующих мощностей в Москве до 2010 года для покрытия прироста перспективных тепловых и электрических нагрузок города.

В основу плана положены балансы электрической и тепловой мощности на периоды до 2005, 2010 и 2020 годов с привязкой к конкретным потребителям. Проект плана предусматривает использование в основном имеющейся инфраструктуры города. Строительство новых источников генерации предполагается в пределах территории или с небольшими ее прирезками на существующих РТС, ГРС, объектах Мосводоканала, заводах Москвы. Для электроснабжения вновь застраиваемых микрорайонов, не имеющих возможности присоединения к существующим источникам, предлагается строительство новых теплоэлектростанций на базе газотурбинных установок, обеспечивающих и тепло, и электроснабжение.

По нашему мнению, в среднесрочной перспективе должны получить широкое внедрение мини-ТЭС на базе газопоршневых двигателей. В городе сегодня успешно работает несколько таких установок, до конца года будет реализован еще один проект в ГУП «Теплоремонтналадка».

Межведомственная комиссия по тепло-, электро-, газоснабжению, рассматривая вопросы инженерного обеспечения потребителей при отсутствии возможности подключения к существующим сетям, рекомендует установку только когенерационного оборудования. Предусмотрено использование возможностей Мосводоканала, его гидроресурсов и биогаза, имеющегося на очистных сооружениях, и Мосгаза – путем установки на газорас-пределительных станциях оборудования, вырабатывающего электрическую энергию за счет редуцирования газа (ПЭГА). Реализация данного проекта плана позволит ввести дополнительную электрическую мощность в размере 3,7–3,8 млн КВт, обеспечив, таким образом, весь прирост электрической нагрузки в Москве на период до 2010 года.

Не менее важные и сложные задачи необходимо решать и в области теплоснабжения. По прогнозу института Генерального плана, прирост теплопотребления до 2010 года составит 9,8 тыс. Гкал/ч. Поэтому при выборе мест размещения и мощности новых источников учитывался и этот фактор. Можно сказать, что реализация данного плана в совокупности с ранее принятыми Правительством города решениями обеспечивает выполнение задачи по обеспечению города теплом.

При разработке проекта плана ввода генерирующих мощностей были проанализированы и учтены следующие моменты:

- потребность в тепловой и электрической энергиях в данном районе;

- территориальная возможность размещения источника генерации;

- возможность выдерживания санитарно-защитной зоны;

- возможность переключения существующих нагрузок выводимого из работы оборудования РТС на другие источники теплоснабжения на период реконструкции;

- возможность выпуска тепловой и электрической мощности;

- возможность тепловой загрузки газотурбинных установок, особенно в «летних режимах», для увеличения эффективности работы оборудования.

Необходимо отметить, что практически все объекты будут иметь возможность работать в базовом режиме почти круглый год с максимально возможным коэффициентом использования топлива – 80 % и выше.

Для оценки эффективности проектов выполнены предварительные расчеты финансово-коммерческой эффективности инвестиций.

Расчеты выполнены по двум сценариям:

1. При заданных норме доходности (12 %) и структуре капитала определялись тарифы, окупающие инвестиции.

2. При заданных тарифах (за основу принят фактический средний тариф ОАО «Мосэнерго» за 9 месяцев 2003 года) и структуре капитала определялись критерии эффективности:

- чистый дисконтированный доход,

- внутренняя норма доходности,

- период окупаемости.

Данные сценарии расчетов позволяют оценить эффективность проектов как при бюджетном (акционерном) капитале, так и при инвестиционном или заемном.

Результаты расчетов представлены на слайде. Их анализ показывает, что, с точки зрения финансово-коммерческого результата, наиболее эффективными являются проекты газотурбинных установок с электрической мощностью 12 МВт.

Проекты ГТУ мощностью 50–130 МВт – менее эффективны, но не являются убыточными (чистый дисконтированный доход больше нуля).

Повышение эффективности проектов возможно за счет:

- увеличения доли потребления на напряжении 1–20 кВ;

- снижения капитальных вложений в проекты.

Полные расчеты экономической эффективности будут выполнены при разработке бизнес-планов каждого конкретного проекта в первом полугодии 2004 года и лягут в основу работы по привлечению инвесторов.

Вопросы, которые необходимо решить для реализации данного плана:

1. Подбор площадок для размещения объектов.

В результате совместной работы с институтом Генерального плана и Москомархитектурой практически под все объекты определены новые или прирезаемые участки. Прорабатываются вопросы по двум площадкам, которые будут решены до конца года.

2. Выбор оборудования.

Учитывая, что разработкой и изготовлением газотурбинного оборудования отечественные производители занялись недавно, выбор его довольно ограничен. В мощностном ряде до 10 МВт сегодня уже выпускаются и имеют небольшой срок эксплуатации отечественные газовые турбины, производимые в Рыбинске, Перми, Уфе, Самаре. В стадии разработки и изготовления головных образцов – завод «Салют» (Москва) и Энергомашкорпорация (г. Вельск). Оборудование сертифицировано, удовлетворяет российским нормам по экологическим показателям и будет рекомендовано к применению на объектах мощностью 12–20 МВт.

Одним из серьезных недостатков данного оборудования является недостаточный срок наработки, что делает затруднительным привлечение его на объекты инвесторов. Как правило, инвестор рассматривает оборудование, имеющее наработку не менее 50 тыс. ч.

Для реализации основной части плана – ГТУ-ТЭС мощностью 90–130 МВт – необходимо оборудование единичной мощностью 30–50 МВт. К сожалению, на сегодняшний день такого оборудования в России практически нет. Разработан и находится в стадии изготовления головной образец парогазовой установки мощностью 60 МВт Московского завода «Салют», который намечено смонтировать и ввести в эксплуатацию на ТЭЦ-28 Мосэнерго. По результатам этого внедрения будет рассмотрена возможность его широкого применения. Кроме того, завод «Салют» начал производство газовых турбин мощностью 20 МВт. Однако они имеют ряд недостатков, которые не позволяют применять их в Москве без серьезной доработки – высокие выбросы окислов азота (более 150 мг/м³ при норме до 50 мг/м³) и низкий назначенный ресурс (50 тыс. ч при приемлемом 120–140 тыс. ч).

Имеют намерение разработать и изготовить газовую турбину мощностью 30,5 МВт АМНТК «Союз» (Москва) и ряд других российских производителей. Исходя из опыта производителей других стран на доведение головных образцов до требуемых параметров уходит несколько лет. Учитывая изложенное, реализация нескольких первых проектов потребует применения импортного оборудования.

3. Топливообеспечение.

Реализация рассматриваемого плана потребует дополнительно около 6 млрд нм³/год. Поэтому при проработке плана были рассмотрены возможности газотранспортной системы Московского региона пропустить дополнительное количество газа и увеличить его лимит.

Возможности всех газораспределительных пунктов и газовых сетей позволяют обеспечить подачу газа в объеме 45–50 млрд нм³/год. При этом максимальная часовая пропускная способность составляет 10,3 млн нм³/ч при потребности города с учетом реализации данной программы 7,8 млн нм³/ч. Ввод в эксплуатацию новых мощностей в 2004–2005 годах будет обеспечен газом в пределах существующих лимитов. Дальнейший ввод, начиная с 2006 года, без увеличения лимита невозможен. Альтернативный вариант – покупка «коммерческого» газа у Газпрома или независимых производителей, но это, учитывая более высокую стоимость, ухудшает финансово-коммерческую эффективность проектов.

4. Экология.

Ввод дополнительных генерирующих мощностей и, соответственно, увеличение сжигания топлива приведет к увеличению выбросов вредных веществ. Основная экологическая задача – не допустить увеличения выбросов вредных веществ сверх уровня, определенного Генеральным планом развития г. Москвы до 2020 года.

Решение этой задачи будет достигаться путем внедрения на новых объектах только оборудования, соответствующего установленным стандартам (NОx – до 50 мг/нм³), поэтапной замене существующего оборудования на более экологически чистое, внедрение других экологических мероприятий. Такие программы существуют в ОАО «Мосэнерго» и ГУП «Мостеплоэнерго», находятся в стадии реализации и дают существенный эффект.

Так, за период с 1991 по 2003 годы в результате реализации природоохранных мероприятий валовой выброс NOx снизился на 183 тыс. т или в 3,9 раза при снижении расхода топлива на 13 %.

5. Кадры.

Понимая важность и, возможно, определяющее значение квалификации персонала для надежной и качественной эксплуатации оборудования, на базе учебного центра ГУП «Мостеплоэнерго» заканчивается создание целого ряда тренажеров, в том числе и для газотурбинного оборудования. Кроме того, достигнута договоренность с Московским институтом инженеров транспорта и Московским энергетическим институтом об ускоренной подготовке специалистов по эксплуатации турбинного оборудования, «электриков» и «киповцев» из числа работников ГУП «Мостеплоэнерго».

6. Возможность выпуска мощности.

По нашим оценкам, электрическая мощность, произведенная на новых объектах генерации, примерно на 30–40 % будет потребляться на месте по распределительным сетям 10–20 кВ. Оставшаяся часть будет выдаваться в сеть 110–220 кВ для передачи к потребителям в других частях города. В принципе, дополнительная генерация электрической мощности благоприятно скажется на состоянии высоковольтных электрических сетей. За счет дополнительного подпора от новых источников генерации будут уменьшены транзитные перетоки и улучшены режимы работы городских электрических сетей всех классов напряжений. Для полного анализа необходимо разработать комплексную схему электрических сетей 110–220 кВ с учетом ввода новых объектов генерации и электрических подстанций с проведением необходимых расчетов и выдачей рекомендаций. Последний раз такой расчет проводился в 1988 году.

7. Финансирование.

Один из больных вопросов последних лет – организация финансирования.

По нашим оценкам, для реализации данной программы потребуется 120–130 млрд руб. в ближайшие 7–8 лет. При этом пик финансовой нагрузки приходится на 2006–2008 годы. Основными источниками, которые могли бы быть задействованы в реализации данного плана, могут быть:

- городской бюджет;

- кредитные (заемные) средства;

- инвесторы;

- инвестиционная составляющая в тарифах энергоснабжающих организаций.

Учитывая стратегическое значение вновь создаваемых мощностей, обеспечивающих энергетическую безопасность города, внедрение ГТУ ТЭС на действующих РТС, принадлежащих городу, важность некоторых объектов в части сроков внедрения, доля городского бюджета и других городских источников находится на уровне 70–75 млрд руб.

Электроэнергетика – капиталоемкая отрасль, требующая долгосрочных вложений капитала. Поэтому в качестве инвесторов могут быть привлечены только стратегические инвесторы, не ожидающие окупаемости вложенных средств за 1–2 года.

Для привлечения инвесторов в энергетику Москвы необходимо решить несколько вопросов, в том числе, следующие основные:

- заключение долгосрочного (12–15 лет) договора на покупку энергии с нормой возврата на вложенный капитал, обеспечивающей окупаемость проекта;

- заключение долгосрочного (12–15 лет) договора на топливоснабжение.

Учитывая ожидаемую в ближайшем будущем реформу электроэнергетики, большое количество выработавшего ресурс оборудования и, как следствие, дефицит электроэнергии, вложения в энергетику должны быть эффективны. Уже сегодня можно привести ряд примеров, когда инвестор серьезно рассматривает возможность вложения своих средств в строительство электростанций: ЗАО «Сити-энерго», «Ангстрем» (г. Зеленоград), ЗАО «Московская энергетическая компания» и др.

В качестве основных задач на 2004 год можно выделить следующие:

1. Разработка комплексной схемы высоковольтных электрических сетей 110–220 кВ с учетом ввода новых мощностей и строительства ряда электроподстанций.

2. Разработка бизнес-планов на каждый конкретный объект с обоснованием экономической эффективности его реализации и активные работы по привлечению инвесторов.

3. Ввод заранее запланированных объектов, по которым уже выполнены проекты (ГТУ на РТС «Курьяново», «Пенягино» и РТС-3 в г. Зеленограде), и начало строительства нескольких наиболее важных для города объектов:

- парогазовой установки (ПГУ) на РТС «Строгино» для обеспечения электроэнергией Краснопресненской магистрали с Серебряноборскими тоннелями;

- ГТУ-ТЭС в пос. Северный;

- ГТУ на РТС «Химки-Ховрино»;

- ГТУ-ТЭС «Кожухово».

Потребность в финансовых средствах на 2004 год составляет 4,4 млрд руб., в том числе из городских источников – 2,5 млрд руб.

В заключение еще раз хочу подчеркнуть, что реализация данного плана позволит удовлетворить растущую потребность города в энергии, обеспечит его энергетическую безопасность, даст возможность промышленного и социального развития.