Обеспечить электроэнергией растущие потребности экономики можно двумя способами: в результате нового строительства энергетических объектов и более эффективным использованием существующих мощностей путём увели­чения их загрузки.

В качестве характеристики, определяющей эффективность использования оборудования, рассмотрим число часов использования мощности (ЧЧИМ (час/год)) [141]. Аналогичным, не менее распространённым параметром, является коэффициент использования установленной мощности (КИУМ), который определяется посредством деления ЧЧИМ на число часов в году (8 760) и может изменяться от 0 до 1.

Посмотрим на динамику ЧЧИМ в СССР и Российской Федерации. ЧЧИМ СССР возрастал с развитием научно-технического прогресса до 4966 часов в 1986 году, как это показано на рис. 2.1, который в интервале до 1990 года построен на основе данных статистики СССР для всех электростанций, на­пример [78], а после 1991 года на основе материалов U. S. Energy Information Administration [79]). Для того, чтобы можно было в последующем провести сравнительный анализ с другими государствами, будем рассматривать только средний ЧЧИМ, равный отношению годового производства электроэнергии в государстве к общей установленной мощности всех электрогенерирующих мощностей. Данная оговорка для дальнейших выводов имеет существенное значение, так как при рассмотрении, например, «числа часов использования

среднегодовой установленной мощности станций общего пользования СССР»

этот параметр в 1986 году составил 5280 часов, из них тепловых - 5745 часов, гидроэлектростанций - 3503 [78]. Ещё большего количества оговорок потребует сопоставление данных, взятых из статистических и отраслевых источников. На­пример, в табл. 2.1 рассчитано ЧЧИМ каждой территориальной энергосистемы СССР 1979 г. на основе данных [80].

Рисунок 2.1. ЧЧИМ энергетики России (до 1991 г.- СССР)

Таблица 2.1

Основные показатели объединённых энергетических систем СССР за 1979 г.

Эффективность использования энергетических мощностей была основопо­лагающим параметром в становлении советской энергетики, и уже в 1940 году при мощности энергосистемы 11,20 ГВт было произведено 48,3 млрд.

Достигнутое значение ЧЧИМ (4312 ч/год) было превышено в Великобритании спустя более полувека - в 1992 году, ЧЧИМ энергетики Франции достигло данного уровня только в 1995-96 годах и уверенно его перешагнуло в XXI веке (при условии, что доля АЭС в производстве электроэнергии Франции превыша­ет 73,5 процента, начиная с 1988 года). Данный уровень ЧЧИМ до сих пор не достигнут энергетикой Японии. Последовавшее снижение ЧЧИМ энергетики СССР в годы войны было преодолено в послевоенные годы. В 1950 году эффективность использования энергетических мощностей в СССР составила 4650 часов/год: было произведено 91,2 млрд. кВтч при мощности энергосистемы 19,61 ГВт. В последующем системный подход отечественной энергетичес­кой школы позволил СССР планомерно повышать ЧЧИМ на протяжении 1960-1991 годов и по уровню эффективности использования энергетических мощностей стать лидирующей энергосистемой в мире.

Следует заметить, что достигнутые параметры обеспечивали необходимый уровень резервирования и были рассчитаны с учётом всех рисков для всех элек­тростанций СССР с учётом аварийного, частотного, эксплуатационного и про­чих типов резервов, предусмотренных для обеспечения надёжности энергоснаб­жения в СССР, включая «бронированных» потребителей электроэнергии [81]. Так как доля «бронированных» потребителей в Российской Федерации в резуль­тате многократного снижения производства на предприятиях ВПК по сравнению с СССР значительно уменьшилась, то, по-видимому, отсутствуют предпосылки для обоснования увеличения по сравнению с СССР доли резервных мощностей.

С распадом СССР в 1991 году и сокращением промышленного производ­ства в Российской Федерации произошло резкое снижение ЧЧИМ до 3377 ча­сов в 1994 году с последующим ростом до 2008 года. В настоящее время ЧЧИМ Российской Федерации превысил довоенный уровень СССР только в 2008 году (4282 часа - 2007 год, 4390 - 2008 год). Следует заметить, что ЧЧИМ в РСФСР был одним из самых высоких среди союзных республик, загрузка энергетиче­ских мощностей в РСФСР превосходила аналогичный показатель республик Средней Азии, Кавказа и западных территорий СССР и фактически кривая ЧЧИМ РСФСР лежит выше кривой СССР, представленной на рис. 2.1.

С учётом этого факта, и даже не принимая во внимание падение производ­ства электроэнергии в 2009 году, можно утверждать, что ЧЧИМ в Российской

Федерации по состоянию на 2011 год не достиг довоенного уровня РСФСР.

Теперь проведём более подробный сравнительный анализ динамики ЧЧИМ СССР и России с другими странами на основе данных [79]. Если до 1990 года СССР занимал лидирующие позиции, уступая в некоторые годы только ЮАР, то в настоящее время, утратив лидирующие позиции по данному показателю, Россия отстаёт от таких стран, как Южная Корея, Индонезия, Ямайка, технологическое развитие которых и значение ЧЧИМ значительно уступало СССР (рис. 2.2).

Рисунок 2.2. ЧЧИМ стран с наиболее высокой величиной (Ямайки, Южной Кореи, Индонезии) и ЧЧИМ России

Рисунок 2.3. Динамика ЧЧИМ стран БРИК

Рисунок 2.4. Динамика ЧЧИМ стран лидеров по состоянию на 1980 г. (линия тренда указывает динамику среднего ЧЧИМ Канады)

В настоящее время ЧЧИМ Российской Федерации находится на одном уровне с Бразилией, Индией и Китаем (рис. 2.3), в то время как страны,

находившиеся в 1980 году на сопоставимом уровне с СССР по эффективности

использования энергетических мощностей - ЮАР и Канада, значительно её опережают. На рис. 2.4 можно видеть, что с уровня 4500 часов/год 1980 года, который в СССР был достигнут на тридцать лет ранее - в 1950 году и уверенно преодолён в начале 1970-х годов (рис. 2.1), энергетика Канады перешла на 5000 часов/год (линия тренда на рис. 2.4), а ЮАР - на 5500 часов/год. По-види­мому, это является одной из причин самой низкой стоимости электроэнергии в этих странах точно так же, как более чем в полтора раза более низкой цены электроэнергии в Южной Корее по сравнению с Японией и Сингапуром (рис. 2.5).

Так как экономический кризис, начавшийся в 2008 году, существенно снизил потребность в электроэнергии в результате спада мировой экономики, приведём данные о ЧЧИМ в некоторых странах по состоянию на докризисный 2008 год.

Рисунок 2.5. Стоимость электроэнергии для промышленных потребителей (центы 2010 г.) [82]

Таблица 2.2

Мощность и ЧЧИМ энергосистем (2008 г.)

Сопоставление данных табл. 2.2 и рис. 2.5 показывает, что в странах с низ­ким ЧЧИМ, например Италии и Японии, стоимость электроэнергии выше, чем в странах, где эффективность использования энергетических мощностей выше. В этой связи для Российской Федерации повышение эффективности использо­вания установленной мощности становится первоочередной задачей, так как стоимость электроэнергии в России в настоящее время превышает уровень ряда развитых промышленных стран, являясь одной из причин низкой конкуренто­способности отечественной продукции [21].

Анализ развития энергетик различных стран указывает, что ЧЧИМ 6000 часов/год и более является вполне технологически достижимым параметром в настоящее время. Например, ЧЧИМ энергетики острова Ямайка, начиная с 2001 года, уверенно держится на уровне выше 5900 часов/год и превысило 6300 часов/год в 2007-2008 годы.

Это даёт основания предполагать, что в долгосрочной перспективе, напри­мер, к 2030 году, существуют предпосылки для увеличения ЧЧИМ до величин более 6000 часов/год в результате появления новых технических решений по выравниванию графика нагрузки.

Таким образом, можно утверждать, что существует технологическая воз­можность обеспечить уровень ЧЧИМ энергетики Европейской части Россий­ской Федерации 5500-5700 часов/год. Как показывают данные табл. 2.1, ещё в 1979 году эти значения были достигнуты в региональных энергосистемах СССР: Юга и Казахстана, а в Уральской энергосистеме вплотную подошли к значению 6000 час/год.

Данное положение даёт основание для заключения о целесообразности смещения приоритетов в развитии энергетики Российской Федерации. С этой целью требуется провести сравнительную оценку капитальных вложений, не­обходимых для строительства новых энергетических мощностей, предусмо­тренных Энергетической стратегией развития энергетики России до 2030 года, и изменения энергетической политики, направленной на повышение эффек­тивности использования существующих мощностей. Для реализации второго варианта требуется комплексный подход, основанный на формировании энер­гоэффективной среды, основанной на взаимодействии потребителей с произво­дителями электроэнергии.