Проект объединения энергосистем ЕЭС/ОЭС и UCTE

Проект объединения энергосистем ЕЭС/ОЭС и UCTE проводился в период с 2004 по 2008 г.

История вопроса, политические решения

Необходимость усиления надежности энергоснабжения собственных территорий наряду с процессами политической и экономической интеграции в Европе положила начало идее создания общеевропейского энергетического пространства, требующей объединения энергосистем стран Западной и Центральной Европы с энергосистемами стран СНГ и Балтии.

Идея совместной работы энергосистем стран СНГ и Балтии (ЕЭС/ОЭС) с энергосистемами европейского Союза по координации передачи электроэнергии (UCTE) неоднократно обсуждалась на разных уровнях и получила политическую поддержку руководства России и Евросоюза.

На Саммите Россия – Евросоюз в октябре 2001 г. Президентом Российской Федерации В. Путиным и Председателем Европейского Совета Г. Верхофстадтом задача соединения электросетей России и Европы отмечена как отвечающая взаимным интересам.

Наиболее полное выражение позиции руководящих государственных органов двух сторон относительно сотрудничества в области объединения энергосистем России – ЕС осуществлялось по линии Энергодиалога Россия – ЕС, в рамках которого исследование по разработке ТЭО синхронного объединения ЕЭС/ОЭС с энергосистемами UCTE было включено в список проектов, представляющих взаимный интерес.

Решение о проведении такого исследования Электроэнергетическим Советом СНГ (ЭЭС СНГ) и UCTE было принято в 2003 г. Соответствующий протокол был подписан Президентом ЭЭС СНГ А.Б. Чубайсом и Президентом UCTE М. Фуксом.

На протяжении всего периода исследования с 2004 по 2008 г. проект получал широкую политическую поддержку. В Девятом обобщающем докладе по Энергодиалогу Россия – ЕС, утвержденном в октябре 2008 г., было отмечено, что "Стороны приветствуют завершение совместного технико-экономического обоснования (ТЭО) синхронного объединения энергосистем стран СНГ и Балтии ЕЭС/ОЭС с энергосистемами UCTE и подчеркивают тот факт, что оно является успешным примером сотрудничества между компаниями".

Основные характеристики европейских объединений – участников проекта

В Европе в период разработки ТЭО соседствовали три энергообъединения:

Западная синхронная зона (UCTE) охватывала энергосистемы Франции, Испании, Португалии, Германии, Австрии, Италии, Бельгии, Голландии, Западной Дании, Швейцарии, Люксембурга, Словении, Хорватии, Польши, Чехии, Словакии, Венгрии (1-я зона), Греции, Боснии и Герцеговины, Македонии, Сербии и Черногории, Болгарии, Румынии (2-я зона). Энергосистемы Великобритании связаны с UCTE-1 подводным кабелем, проходящим под Ла-Маншем. С 1 июля 2002 г. параллельно с UCTE-1 функционировала Западная энергосистема Украины (так называемый Бурштынский остров). Предполагалось также рассмотреть вопрос синхронизации с UCTE энергосистемы Турции, сделавшей соответствующий запрос и в настоящее время присоединенной к энергосистемам стран Европы.

Северная синхронная зона (NORDEL) – энергообъединение стран Северной Европы (Швеции, Норвегии, Дании, Финляндии и Исландии). При этом западная (континентальная) часть энергосистемы Дании работала параллельно с UCTE, а восточная – с NORDEL, энергосистема Исландии  – автономно.

С июля 2009 г. работа UCTE и NORDEL, а также других европейских энергообъединений - ATSOI, BALTSO, ETSO и UKTSOA была интегрирована в ENTSO-E – Европейскую ассоциацию системных операторов в области электроэнергетики. Декларируемыми целями организации являются:

  • Обеспечение взаимодействия системных операторов общеевропейского и регионального уровня;
  •  Содействие интересам системных операторов;
  •  Нормотворчество в соответствии с законодательством Европейского союза.

Миссией ENTSO-E является обеспечение надежной эксплуатации, оптимального управления и развития европейской системы передачи электроэнергии в целях обеспечения энергетической безопасности и удовлетворения потребностей внутреннего рынка энергии.

Членами ENTSO-E являются 41 системный оператор из 34 стран.

Восточная синхронная зона (ЕЭС/ОЭС) – ЕЭС России, стран СНГ (за исключением Армении и Туркмении, энергосистемы которых функционируют параллельно с энергосистемой Ирана), Грузии и энергосистемы Балтии (Эстонии, Латвии, Литвы).

Указанные объединения развивались практически независимо друг от друга и различались и по охватываемой территории, и по организации внутреннего взаимодействия, и по способам управления.

Способы объединения энергосистем

Существует несколько способов объединения энергосистем:

  • полное синхронное объединение обеих сетей,
  • несинхронное объединение посредством подстанций (вставок) постоянного тока, расположенных на концах существующих линий межсистемной связи переменного тока,
  • выделенная работа электростанций по радиальной схеме или питание выделенных узлов нагрузки ("островов") по электропередачам переменного и/или постоянного тока,
  • комбинированное объединение, сочетающее элементы вышеперечисленных сценариев.

При разработке ТЭО синхронного объединения вопрос сводился к выбору между существующими возможностями по объединению энергосистем.

 

Реализация и итоги проекта

В практическую плоскость решение о проведении исследования было переведено подписанием 19 апреля 2005 г. Соглашения о сотрудничестве по разработке технико-экономического обоснования синхронного объединения ЕЭС/ОЭС с энергосистемами UCTE (ТЭО).

Сторонами Соглашения явились Группа компаний ЕЭС/ОЭС, в которую вошли энергокомпании 8 стран СНГ и Балтии (Беларуси, Казахстана, Латвии, Литвы, Молдовы, России, Украины и Эстонии), и Консорциум UCTE, объединивший 11 системных операторов 9-ти стран Европы (Бельгии, Болгарии, Венгрии, Германии, Польши, Испании, Франции, Словакии и Румынии). За координацию Сторон отвечали ОАО «СО ЕЭС» (Россия) и E.ON Netz (Германия) соответственно. В работе над ТЭО приняли участие в общей сложности более 70 экспертов.

Перед исследованием, которое являлось беспрецедентным по масштабу и сложности решаемых задач, было поставлено три основных вопроса:

1. Насколько целесообразно полное синхронное объединение ЕЭС/ОЭС и UCTE?

2. Каковы обязательные требование к обеим сторонам?

3. Каковы будут соответствующие затраты?

В основу принципов организации совместной работы была положена концепция, предполагающая сохранение, по возможности, в обоих энергообъединениях существующих стандартов и принципов управления и разработку минимального набора технических и организационных мер, обеспечивающих взаимодействие системных операторов с целью планирования режимов, регулирования перетоков мощности, управления в аварийных ситуациях и т.п.

В рамках ТЭО были разработаны детальны математические модели, на которых изучались особенности совместной синхронной работы двух крупнейших энергообъединений Евразийского континента.

Подробно были исследованы как установившиеся режимы, так и динамическое поведение объединенной энергосистемы после крупных возмущений. Особый интерес вызвало исследование низкочастотных (0,1 - 1 Гц) колебаний частоты и перетоков мощности, которые, если не обеспечить их демпфирование, могут представлять опасность для оборудования, вызвать отключения энергоблоков или линий и, соответственно, перерывы в энергоснабжении. Однако в ходе проекта специалистами были разработаны мероприятия по устранению возникающих колебаний и повышению надежности синхронного объединения.

Были получены оценки возможных объемов обмена электроэнергией для различных сценариев, определены требования к резервам, необходимым для эффективного управления частотой и перетоками мощности в объединенной энергосистеме.

Были определены условия, при которых объединенные энергосистемы могут разделиться, и разработаны процедуры ресинхронизации.

В рамках проекта в ЕЭС/ОЭС была развернута система мониторинга переходных режимов, необходимая для регистрации параметров переходных режимов, дополняющей существующую систему телеизмерений ЕЭС/ОЭС, дающей возможность повысить качество управления режимами посредством изучения динамических свойств электроэнергетической системы.

Несмотря на сложность задачи по разработке принципов объединения двух энергосистем с разной географической протяженностью и структурой сети, использующих различные нормы, стандарты, правила управления, проектные исследования завершились успешно.

Результатом практической работы стала подготовка итогового отчета по обоснованию возможности синхронного объединения двух самых больших энергосистем на континенте. В отчете было отмечено, что каких-либо фундаментальных технических препятствий для синхронной работы ЕЭС/ОЭС и UCTE не выявлено.

Краткое описание проведенных исследований, выводов и рекомендаций итогового отчета Стороны изложено в «Обзоре основных работ и результатов Проекта» («Summary of Investigations and Conclusions»).

По результатам ТЭО был сделан вывод о том, что хотя синхронное объединение технически возможно, его следует рассматривать как долгосрочную перспективу. Для построения совместной рыночной платформы между синхронными зонами ЕЭС/ОЭС и UCTE также может быть рассмотрено создание несинхронных связей, что, в свою очередь, потребует проведения отдельных исследований заинтересованными сторонами. В целом, совместная работа ЕЭС/ОЭС и энергообъединения стран Европы может считаться одним из способов повышения надежности функционирования энергосистем, оказания взаимопомощи в аварийных ситуациях, оптимизации распределения резервов, улучшения использования генерирующих мощностей и первичных энергоресурсов. Такая работа создаст техническую инфраструктуру для формирования общеевропейского рынка электроэнергии, без которого невозможно дальнейшее развитие торговли.