О нормировании надежности электростанций в отношении выработки продукции и оказания услуг

Приступая к строительству, инвестор всегда рано или поздно задает себе вопрос: кто нормирует показатели надежности будущего генерирующего энергообъекта — органы государственного регулирования, органы управления в сфере энергетики, инфраструктурные организации ОРЭМ или сам инвестор? В данном параграфе рассмотрим надежность только в отношении выработки электроэнергии, тепла, предоставления мощности, оказания платных системных услуг.

Ответ на этот вопрос имеет далеко не праздный характер, так как повышение уровня (улучшение показателей) надежности влечет за собой удорожание проекта, причем не прямо пропорционально, а в большей степени. Например, инвестору небезразлично, предусматривать ли аварийное топливо на конденсационной станции, сколько «нигок» газопровода подводить к газорегуляторному пункту (ГРС), какую кратность резервирования осуществлять для механизмов собственных нужд.

Рассмотрим сначала выработку электроэнергии и предоставление электрической мощности на ОРЭМ и РРЭ. К сожалению, российское законодательство не дает на поставленный вопрос об источнике требований четкого формального ответа. В документах высокой юридической силы, а потому наиболее публичных, провозглашается одно, а различными относительно менее значимыми нормативными документами и подзаконными актами устанавливается прямо противоположное. Мы имеем в виду, что федеральный закон [1.1] не ограничивает свободу собственника станции по надежности производства электроэнергии (как и по надежности производства любого другого товара в условиях рыночной экономики). В нем прерогативой государства являются главным образом регламентация порядка взаимодействия между субъектами электроэнергетики, разработка программ перспективного развития отрасли, определение условий и порядка поддержания резервов мощностей, а также механизмов компенсации их владельцам соответствующих затрат.

Кроме того, государство должно осуществлять технический контроль и надзор в электроэнергетике, но это уже в соответствии с общими принципами законодателя касается обеспечения безопасности, а не объемов поставок электроэнергии. Остальное по умолчанию (что не запрещено, то разрешено!) отдается на усмотрение самого владельца либо определяется его договорными отношениями с гак называемым рыночным сообществом. Единственное временное исключение делается для мероприятий по так называемой системной надежности. Эти достаточно логичные принципы отражены в статье 36.1 Федерального закона «Об электроэнергетике» [1.1]:

«Поставщики — субъекты оптового рынка обязаны обеспечить надлежащее исполнение всех принятых ими на себя в соответствии с договором о присоединении к торговой системе оптового рынка обязательств как в части требований в отношении готовности генерирующего оборудования к выработке и качества поставляемой электрической энергии, так и в части объема поставок.

В отношении отдельных субъектов электроэнергетики, обладающих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании объектами по производству электрической энергии (генерирующими мощностями), в силу технологических особенностей работы таких генерирующих мощностей на определенный период устанавливается обязанность по оказанию услуг по обеспечению системной надежности.

Оказание услуг по обеспечению системной надежности субъектами электроэнергетики, в том числе субъектами электроэнергетики, для которых не установлена обязанность по оказанию таких услуг, а также гидроаккумулирующими электрическими станциями и потребителями электрической энергии осуществляется в порядке, установленном Правительством Российской Федерации».

В то же время государственные органы всё активнее берут иод свой контроль те стороны деятельности по производству электроэнергии, которые в соответствии с [1.1] являются прерогативой бизнеса, объявленного рыночным:

• • ремонтную кампанию формально независимых от государства поставщиков (в рамках «подготовки к осенне-зимнему максимуму»);
• • нормирование запасов топлива;
• • расследование аварий, даже не носящих характер катастроф и не сопровождающихся травматизмом.

Самым характерным примером последнего ограничения являются положения документа «Правила расследования причин аварий в электроэнергетике» [31.7]. Так, в и. 4 Правил [31.7] говорится, что Ростехнадзор осуществляет расследование причин аварий, в результате которых произошли:

«а) повреждение магистрального трубопровода тепловой сети в период отопительного сезона, если это привело к перерыву теплоснабжения потребителей в течение 36 ч и более;

• б) повреждение энергетического котла паропроизводительностью 100 т/ч и более или водогрейного котла производительностью 50 Гкал/ч и более с разрушением, деформацией или смещением элементов каркаса, барабана, главного паропровода или питательного трубопровода, если такое повреждение привело к вынужденному простою в ремонте котла в течение 25 сут и более;
• в) повреждение турбины генератора или силового трансформатора номинальной мощностью 10 МВт (10 MB A) и более, если такое повреждение привело к вынужденному простою в ремонте оборудования в течение 25 сут и более;
• г) обрушение несущих элементов технологических зданий, сооружений объекта электроэнергетики и (или) энергопринимающей установки, в том числе произошедшее вследствие взрыва или пожара, если такое обрушение привело к введению аварийного ограничения режима потребления электрической энергии (мощности);
• д) повреждение гидротехнического сооружения, приведшее к нарушению его безопасной эксплуатации и вызвавшее понижение уровня воды в водохранилище (реке) или повышение его в нижнем бьефе за предельно допустимые значения;
• е) взрыв газа в газифицированной топке или газоходе энергетического котла паропроизводительностью 100 т/ч и более или водогрейного котла производительностью 50 Гкал/ч и более, вызвавший их местные разрушения (повреждения) или пожар на объекте электроэнергетики.
• ж) отклонение частоты электрического тока в энергосистеме или ее части за пределы:
  • (50 ± 0,2) Гц продолжительностью 3 ч и более;
  • (50 ± 0,4) Гц продолжительностью 30 мин и более;
• з) массовые отключения или повреждения объектов электросетевого хозяйства (высший класс напряжения 6—35 кВ), вызванные неблагоприятными природными явлениями, если они привели к прекращению электроснабжения потребителей общей численностью 200 тыс. человек и более;
• и) отключение генерирующего оборудования или объекта электросетевого хозяйства, приводящее к снижению надежности энергосистемы, включая:

разделение энергосистемы на части, выделение отдельных энергорайонов Российской Федерации на изолированную от Единой энергетической системы России работу (при отключении всех электрических связей с Единой энергетической системой России);

превышение максимально допустимых перетоков мощности в контролируемом сечении длительностью 1 ч и более;

применение графиков временных отключений суммарным объемом 100 МВт и более или прекращение электроснабжения на 25 % и более общего объема потребления в операционной зоне диспетчерского центра;

внеплановое ограничение выдачи мощности электростанцией на срок более 1 сут на 100 МВт и более...».

В остальных случаях (даже самых незначительных) Правила (п. 5) требуют от собственников направлять соответствующие сведения в органы СО, что, безусловно, также означает наличие государственного контроля, прежде всего надежности, а не безопасности, которая в данном случае стала лишь удобным предлогом вмешательства в дела бизнеса. Это следует из пп. 2 и 3 Правил:

«2. В настоящих Правилах под аварией понимаются технологические нарушения на объекте электроэнергетики и (или) энергопринимающей установке, приведшие к разрушению или повреждению сооружений и (или) технических устройств (оборудования) объекта электроэнергетики и (или) энергопринимающей установки, неконтролируемому взрыву и (или) выбросу опасных веществ, отклонению от установленного технологического режима работы объектов электроэнергетики и (или) энергопринимающих установок, полному или частичному ограничению режима потребления электрической энергии (мощности), возникновению или угрозе возникновения аварийного электроэнергетического режима работы энергосистемы.

3. В соответствии с настоящими Правилами расследованию и учету подлежат аварии на всех объектах электроэнергетики и (или) энергопринимающих установках, расположенных на территории Российской Федерации».

Ограничения собственников энергообъектов в части надежности производства тепловой энергии выглядят более обоснованными с учетом отсутствия в подавляющем числе случаев больших систем теплоснабжения, понимаемых аналогично ЭЭС как совокупность источников тепловой энергии, потребителей связанных между собой тепловыми сетями и общностью теплогидравлического режима [1.2]. Действительно, полные отказы оборудования с прекращением выполнения своих функций (в данном случае снабжения теплом) возможны как для отдельных элементов, гак и в целом для технической системы теплоснабжения. Для неразвитой ТС теплоснабжения с единственным источником любой отказ последнего — полный со всеми вытекающими отсюда последствиями для потребителей.

Частичные отказы являются свойством только достаточно сложных систем. Это вытекает из того, что сама системность, система означают наличие альтернативных вариантов выполнения функций. Многие специалисты утверждают: система начинается там, где появляется новое качество — надежность, реализуемая путем избыточности, дублирования каких-либо её структурных элементов. Более «мягкие» последствия или вообще их отсутствие в системе теплоснабжения имеют место при «закольцовке» нескольких теплоисточников. Однако такие схемы в ЖКХ сегодня распространены ещё редко, поэтому жесткий контроль надежности поставки тепла как средства жизнеобеспечения со стороны государства и муниципальных властей вполне оправдан.

Естественное желание, в первую очередь регулирующих и контролирующих органов, менеджмента генерирующих компаний, облегчить решение своих задач путем формализации требований к надежности приводит к многочисленным попыткам «математизации» этого понятия, к введению различных критериев в виде тех или иных коэффициентов или ресурсных временных характеристик. Эти критерии носят название показателей надежности. Рассмотрим их более подробно (отдельно в отношении единиц оборудования и энергоблока, а также в отношении ТЭС в целом).