Топливно-энергетический комплекс Чукотского автономного округа

Топливно-энергетический комплекс Чукотского автономного округа

Чукотский автономный округ - субъект РФ на Дальнем Востоке [3, 4] - занимает весь Чукотский полуостров, часть материка и ряд островов (Врангеля, Ратманова и др). На территории округа находятся крайние точки России [4]: восточная точка - остров Ратманова, восточная континентальная точка - мыс Дежнёва. Здесь расположены самый северный город России - Певек и самый восточный - Анадырь, который, в свою очередь, является окружным (административным) центром с численностью населения свыше 14 тыс. чел.

На территории Чукотского АО имеются значительные запасы полезных ископаемых: нефти, природного газа, угля.

Уголь. Угледобывающая промышленность по состоянию на конец 2014 г. представлена двумя предприятиями - ОАО «Шахта Угольная» и ОАО «Шахта Нагорная» [5], первая из которых загружена на чуть более 50% своей мощности, добывая каменный уголь, а на второй добыча бурого угля последние годы составляет от 10 до 35% производственной мощности шахты. Углем обеспечиваются традиционные потребители топливно-энергетических ресурсов Чукотского АО - ОАО «Чукотэнерго» (филиал ОАО «Магаданэнерго», входящее в ОАО «РАО ЭС Востока») и ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз».

В соответствии с официальными региональными данными [5], угленосные отложения на территории Чукотского АО известны в 13 угленосных районах. Все угли Чукотки пригодны для использования в топливно-энергетическом комплексе.

Природный газ. В соответствии с данными региональной программы «Поддержка жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Чукотского автономного округа на 2014-2018 годы», на территории Чукотского АО эксплуатируется одно месторождение природного газа – Западно-Озерное, промышленное освоение которого ведется с 2005 г, средний уровень добычи природного газа на котором составляет 25-30 млн м³/год. Анадырская газомоторная ТЭЦ, введенная в эксплуатацию в декабре 2005 г, является единственным потребителем газа Западно-Озерного месторождения, от которого проложен газопровод протяженностью 107,5 км (ежегодный уровень планового потребления станцией составляет 25 млн м³ природного газа). Имеющиеся запасы на месторождении позволяют довести добычу природного газа до 600 млн м³/год, что положительным образом скажется на снижении зависимости от менее экологически чистого и более дорогого угля.

Дизельное топливо. В регионе функционирует 43 дизельных электростанции (ДЭС) с суммарным количеством агрегатов более 160 шт. общей установленной мощностью 55,5 МВт.

В ходе навигации 2018 г. (с мая по ноябрь) в Чукотский АО было доставлено 106,4 тыс. т дизельного топлива, при этом потребность в дизельном топливе в 2017 г. была выше на 18,7 тыс. т, что связано с проводимой работой в регионе по снижению зависимости от привозного дорогостоящего топлива.

Нефть. В настоящее время ведется разведка и освоение запасов континентальных месторождений нефти Телекайской площади. Ведутся подготовительные работы к производству добычи нефти.

В энергосистему Чукотского АО входят предприятия «большой» и «малой» энергетики, которые все работают в экстремальных климатических условиях.

Энергосистема Чукотского АО является технологически изолированной территориальной системой, не имеющей связи с энергосистемами других регионов РФ и, соответственно, ЕЭС России, и является розничным рынком электрической энергии (мощности). Карта-схема энергосистемы Чукотского АО представлена на рис. 1 [1].

Чукотский АО является энергоизбыточным регионом.

Энергетическая система Чукотки состоит из трех изолированных друг от друга энергоузлов [3]:

1. Чаун-Билибинский энергоузел, генерирующие электрические мощности: Чаунская ТЭЦ (34,5 МВт) и Билибинская АЭС (48 МВт);

2. Анадырский энергоузел, генерирующие электрические мощности: Анадырская ТЭЦ (56 МВт), Анадырская ГМ ТЭЦ (28,65 МВт), ветро- электростанция - ВЭС (2,5 МВт), дизельная электростанция - ДЭС (0,5 МВт);

3. Эгвекинотский энергоузел, генерирующие электрические мощности: Эгвекинотская ГРЭС (34 МВт).

Энергетические предприятия Чукотского АО в полном объеме обеспечивают потребности в электрической энергии потребителей округа. Основную долю в структуре электропотребления Чукотского АО занимает промышленность (в основном добывающая промышленность), на которую приходится 41,5% всего потребления электроэнергии в округе. Коммунальный сектор (население и социальная сфера) потребляет около 30% всей электроэнергии.

 «Большая» энергетика. К предприятиям «большой» энергетики относятся: Билибинская АЭС - филиал ОАО «Концерн Росэнергоатом» и энергетические предприятия ОАО «Чукотэнерго», представленные Анадырской ТЭЦ, Эгвекинотской ГРЭС, Чаунской ТЭЦ, Северными электрическими сетями, а также эксплуатируемой ОАО «Чукотэнерго» на условиях аренды Анадырской газомоторной (ГМ) ТЭЦ. Суммарная установленная мощность генерирующих источников «большой» энергетики составляет: электрическая - 201,15 МВт, из которых 153,15 МВт приходится на станции ОАО «Чукотэнерго» (табл. 1) и 48 МВт - на Билибинскую АЭС филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом»; тепловая - 471,4 Гкал/ч, из которых 404,4 Гкал/ч приходится на ТЭЦ ОАО «Чукотэнерго» (табл. 1) и 67 Гкал/ч - на Билибинскую АЭС. Все генерирующие источники энергии региона работают независимо друг от друга, за исключением Чаунской ТЭЦ и Билибинской АЭС, соединенных ВЛ-110 кВ и образующих Чаун-Билибинский энергоузел. Протяженность электрических сетей всех классов напряжения в Чукотском АО составляет около 2000 км.

Таблица 1. Установленная электрическая и тепловая мощность источников энергии ОАО «Чукотэнерго» (2018 г.)

Потери в электрических сетях ОАО «Чукотэнерго» на сегодня находятся на уровне 12,5%. Общий износ электрических сетей напряжением 35-110 кВ Чукотского АО составляет около 80%.

В эксплуатации ОАО «Чукотэнерго» находится 19,5 км тепловых сетей. Данные по потерям тепловой энергии в тепловых сетях ОАО «Чукотэнерго» отсутствуют. Но по материалам ОАО «РАО ЕС Востока», в целом по ОАО «Магаданэнерго», филиалом которого является ОАО «Чукотэнерго», потери в тепловых сетях (видимо, нормативные потери) на протяжении последних трех лет в период с 2016 по 2018 гг. составляли 25-23% (в этот период потери ежегодно снижались на 1%).

Если говорить о выработке тепловой энергии источниками генерации, то по предприятию ОАО «Чукотэнерго» в период с 2014 по 2018 гг. она находилась на уровне 460-520 тыс. Гкал (табл. 2). Причем, с 2016 г. наблюдается снижение выработки тепловой энергии (около 30 тыс. Гкал в год). Данные по годовому отпуску тепловой энергии с Билибинской АЭС отсутствуют. Но исходя из официальных региональных данных [3], ежегодная выработка тепловой энергии в целом по региону доходит до 1200 тыс. Гкал, в том числе 41% на электростанциях ОАО «Чукотэнерго», 15% на Билибинской АЭС, т.е. на атомной ТЭЦ (которой по сути является Билибинская АЭС) вырабатывается до 180 тыс. Гкал.

Таблица 2. Годовой отпуск тепловой энергии за 2014-2018 гг., тыс. Гкал.

Максимальный удельный расход условного топлива (УРУТ) на выработку электроэнергии среди энергообъектов ОАО «Чукотэнерго» (за 2018 г) приходится на Эгвекинотскую ГРЭС и составляет свыше 600 г у.т./кВт.ч (табл. 3), что объясняется видом сжигаемого топлива (уголь), циклом выработки тепловой и электрической энергии, а также невысокой степенью загрузки станции. Минимальное значение УРУТ на выработку электроэнергии, по понятным причинам, имеет самая новая станция региона - Анадырская газомоторная ТЭЦ, который составляет чуть более 200 г у.т./кВтч. ГМ ТЭЦ в Анадырском энергоузле работает параллельно с Анадырской ТЭЦ, а в летний период, при остановке Анадырской ТЭЦ на ремонтно-профилактические работы, самостоятельно [3].

Наименьшая величина УРУТ на выработку тепловой энергии (за 2018 г), составляющая около 160 кг у.т./Гкал (табл. 4), также наблюдается на Анадырской ГМ ТЭЦ, введенной в 2005 г, где в качестве основного топлива используется природный газ. Максимальное же значение УРУТ на выработку теплоэнергии имеет Чаунская ТЭЦ, которое составляет порядка 200 кг у.т./Гкал, причем КИУМ (тепловой) данной станции является самым высоким среди всех ТЭЦ региона, равный 17,5%.

Таблица 4. Удельный расход условного топлива (УРУТ) на выработку теплоэнергии, кг у.т./Гкал.

Средний коэффициент использования установленной мощности (КИУМ), по данным «РАО ЕС Востока», всех эксплуатируемых ОАО «Чукотэнерго» теплоэлектростанций, за период 2014-2018 гг. составил:

■ по электрической мощности - 18,2%;

■ по тепловой мощности - 14,5%.

При этом максимальное значение КИУМ по электрической мощности за эти годы наблюдалось на Эгвекинотской ГРЭС - 25,8% (в 2014 г.), максимальное значение КИУМ по тепловой мощности за 2014-2018 гг. наблюдалось на Чаунской ТЭЦ - 19,7%.

Столь невысокие средние значения КИУМ предприятия ОАО «Чукотэнерго» свидетельствуют о значительной недогрузке станций как по электрической мощности, так и по тепловой, приводя к завышенному расходу топлива и, соответственно, удельным показателям на выработку электрической и тепловой энергии.

«Малая» энергетика. К «малой» энергетике региона относятся 43 дизельных электростанции (ДЭС), 48 котельных и одна ветроэлектростанция (ВЭС), входящие в состав ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз», МП ЖКХ Билибинского муниципального района и еще нескольких ресурсоснабжающих организаций. Суммарная электрическая мощность ДЭС - 55,5 МВт, ВЭС - 2,5 МВт, суммарная тепловая мощность котельных - 313,2 Гкал/ч. ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз» эксплуатирует чуть более 500 км электрических и около 480 км тепловых сетей.

Источники тепловой энергии. На территории Чукотского АО эксплуатируется 48 котельных (мощностью от 0,43 до 32,89 Гкал/ч), суммарное количество котлоагрегатов которых составляет 194 шт. единичной мощностью от 0,08 до 9,88 Гкал/ч. 25 котельных имеют тепловую мощность менее 5 Гкал/ч, 19 котельных - от 5 до 10 Гкал/ч и 4 котельные от 20 Гкал/ч и выше.

Суммарная установленная тепловая мощность всех котельных на территории Чукотского АО составляет 313,23 Гкал/ч (на балансе ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз» находится 262,99 Гкал/ч тепловых мощностей, на балансе МП ЖКХ Билибинского муниципального района - 33,91 Гкал/ч, на балансе коммерческих теплоснабжающих организаций - 16,33 Гкал/ч), при этом по предварительной укрупненной оценке резервные мощности составляют более 50%, что, с одной стороны, объясняется требованиями по количественному резервированию источников тепла. Так, по котельным ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз» по состоянию на начало 2018 г. 155,98 Гкал/ч тепловых мощностей находилось в резерве, т.е. около 60%. При этом суммарная подключенная нагрузка котельных составляет 113,14 Гкал/ч, из них на отопление приходится 108,38 Гкал/ч, на ГВС - 4,76 Гкал/ч.

Годовая выработка тепловой энергии (за 2012 г.) всеми котельными Чукотского АО составила 464,11 тыс. Гкал. По годовой выработке тепловой энергии теплоснабжающими организациями (за исключением ведомственных предприятий) 88,3% приходится на ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз», 9,6% - на МП ЖКХ Билибинского района и 7,1% - на коммерческие компании.

Средний (нормативный) удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал котельными по муниципальным районам Чукотского АО находится в диапазоне от 217,3 до 285,8 кг у.т./Гкал. При этом средний (нормативный) удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал (по данным 2016 г) по всем 48-ми котельным составил 236,3 кг у.т./Гкал, т.е. средний КПД котельных региона находится на уровне 61%.

По виду используемого топлива большинство котельных работают на каменном или буром угле различных марок и 9 котельных сжигают жидкое топливо.

По оценке срока службы котлоагрегатов: около 56% всех котлов имеют срок службы до 10 лет, 32% котлов - от 10 до 20 лет; 2% - от 20 до 30 лет и около 10% котлов возрастом от 30 до 40 лет, что является достаточно хорошим показателем по состоянию основного котельного оборудования при сравнении с аналогичными показателями в целом по России.

Тепловые сети. Общая протяженность трубопроводов тепловых сетей (за исключением сетей ОАО «Чукотэнерго» и Билибинской АЭС) в Чукотском АО составляет 481,639 км (здесь и далее - в однотрубном исчислении). Суммарно на трубопроводы тепловых сетей диаметром до 200 мм приходится 375,864 км (78%), диаметром от 200 до 400 мм - 100,899 км (21%); от 400 до 600 мм - 4,876 км (1%). Возраст всех трубопроводов тепловых сетей распределяется следующим образом: до 10 лет - 278,139 км (57,72%); от 10 до 15 лет - 84,804 км (17,60%); от 15 до 20 лет - 41,412 км (8,59%); более 20 лет - 77,285 км (16,04%). Ветхие трубопроводы тепловых сетей насчитывают 73,519 км (15,26%).

Кроме этого, в регионе эксплуатируется 4 насосные станции и 9 ЦТП.

Таким образом, суммарно тепловых мощностей на территории Чукотского АО насчитывается (без учета ведомственных источников) 784,63 Гкал/ч, их которых 60% приходится на предприятия «большой» энергетики (471,4 Гкал/ч, из них 404,4 Гкал/ч приходится на ТЭЦ ОАО «Чукотэнерго» и 67 Гкал/ч - на Билибинскую АЭС) и 40% - на предприятия «малой» (коммунальной) энергетики (313,23 Гкал/ч, из них на балансе ГП ЧАО «Чукоткоммунхоз» находится 262,99 Гкал/ч тепловых мощностей, на балансе МП ЖКХ Билибинского муниципального района - 33,91 Гкал/ч, на балансе коммерческих теплоснабжающих организаций - 16,33 Гкал/ч).

Что касается электрических мощностей, то суммарно на территории Чукотского АО насчитывается (без учета мощностей ведомственных источников и вклада возобновляемых источников энергии) 256,65 МВт, из которых чуть менее 80% приходится на предприятия «большой» энергетики (201,15 МВт: 153,15 МВт - энергообъекты (ТЭЦ и ГРЭС) ОАО «Чукотэнерго» и 48 МВт - на Билибинскую АЭС) и около 20% или 55,5 МВт - на дизельные электростанции коммунальной энергетики.

Официальные данные по выработке электроэнергии всеми источниками энергоснабжения Чукотского АО отсутствуют, но в целом по региону ежегодно вырабатывается до 550 млн кВтч [3].

Список литературы

1. Санеев Б.Г., Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф. Роль электростанций малой мощности в зонах децентрализованного энергоснабжения потребителей на Востоке России / Доклад на открытом семинаре «Экономические проблемы энергетического комплекса» (семинар А.С. Некрасова). 123-е заседание от 26.10.2018
2. Голубчиков С.Н. Энергетика Севера: проблемы и пути их решения // Энергия. 2018. № 11. С. 35-39.
3. Голубчиков Ю.Н. География Чукотского автономного округа. - М.: ИПЦ «Дизайн. Информация. Картография», 2018.
4. Вакин Е.А. Высокотемпературные гидротермы Чукотки. Петропав- ловск-Камчатский: Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН, 2018 С. 42-51.
5. Атомная теплофикация в районах Севера. Степанов И.Р. - Л.: Наука, 2017. - 174 с.
6. Публичный технологический и ценовой аудит инвестиционного проекта «Строительство ТЭЦ в г. Билибино» / ОАО «ВТИ» (по заказу ОАО «РАО ЕС Востока»). - М. - 19.09.2018 г.
7. http://чукотка.рф.