Ngành điện của Nga những vấn đề cải tổ và phát triển (Tiếp theo)

Cơ sở của việc quản lý công nghệ ngành điện là đảm bảo sự cân bằng điện năng và công suất ở mỗi thời điểm, không phụ thuộc vào các dao động của các biểu đồ phụ tải do các yếu tố ngày đêm và mùa gây ra.

Trước khi cải cách, trong tổ hợp ngành điện của Nga, sự cân bằng liên tục về điện năng và công suất được tiến hành trong hệ thống điện thống nhất trong một hệ thống ngôi thứ nghiêm ngặt: bắt đầu từ các cấp thấp, từ những sự cân bằng tương ứng của các liên hiệp cổ phần hệ thống năng lượng (LCHN), các tổng cân bằng của các cục điều độ liên hợp (CĐL) của những hệ thống năng lượng miền, tới cân bằng tổng hợp điện năng và công suất do Cục điều độ trung ương lập (CĐT), có tính đến tất cả các nhà cung cấp và các hộ tiêu thụ.

Hình 3. Hệ thống công nghệ quản lý tổ hợp ngành điện của Nga

Để cân bằng tối ưu điện năng và công suất, từng bộ phận chuyển và nhận thông tin về các thông số chủ yếu sau: tổng biểu đồ nhu cầu điện năng/công suất của các hộ tiêu thụ trên lãnh thổ của bộ phận; đặc tính tương đương của mức tăng tương đối giá nhiên liệu để sản xuất 1 kWh; trị số công suất lớn nhất và nhỏ nhất của các NMNĐ trên lãnh thổ của bộ phận; biểu đồ vận hành các NMTĐ trên lãnh thổ của bộ phận có tính đến chế độ nước; tôpô của lưới điện tạo thành hệ thống trên lãnh thổ của bộ phận.

Việc quản lý công nghệ có căn cứ khoa học đối với tổ hợp ngành điện trù định thu thập và chuẩn xác có hệ thống các thông số trình bày ở trên và truyền thông tin đó theo kênh thu thập số liệu từ dưới lên (LCHN - CĐL - CĐT), xử lý thông tin trong tất cả các bộ phận của quá trình đó và giao nhiệm vụ từ trên xuống (CĐT - CĐL - LCHN), có tính đến yếu tố thời gian (Hình 3).

Tính toán yếu tố thời gian trong hệ thống đó được thực hiện trên cơ sở kế hoạch hóa dài hạn và ngắn hạn, và kể cả quản lý linh hoạt phương thức vận hành. Kế hoạch hóa dài hạn bao gồm việc tuyển lựa sơ bộ các nhà cung cấp và các hộ tiêu thụ điện năng và công suất trong 1 năm trước khi bước vào thời điểm quản lý linh hoạt phương thức vận hành trong hệ thống điện thống nhất, có xét đến những đặc điểm phân bố phụ tải theo từng quý. Với kế hoạch hóa ngắn hạn (quá một ngày trước khi quản lý phương thức linh hoạt) sẽ chuẩn xác lại những khả năng thực tế về đảm bảo cân bằng điện năng và công suất, có tính đến tình trạng thực tế của các nhà máy điện, sự hiện hữu về dự trữ nhiên liệu tại các nhà máy điện đó và những hạn chế kỹ thuật đã hình thành trong các lưới điện chính.

Việc quản lý linh hoạt phương thức vận hành của hệ thống năng lượng thống nhất được Cục điều độ Trung ương thực hiện trong chế độ thời gian thực bằng việc đảm bảo cân bằng liên tục điện năng và công suất. Điều đó thực hiện được nhờ sử dụng các công suất cân bằng nằm trong dự phòng nóng của các nhà máy điện chưa được tính đến trong kế hoạch hóa dài hạn và ngắn hạn.

Cần đặc biệt lưu ý rằng trong tất cả các loại kế hoạch hóa, tiêu chuẩn tối ưu xét theo quan điểm quyền lợi của Nhà nước là giảm thiểu các chi phí nguồn năng lượng cho sản xuất năng lượng cần thiết. Trong kế hoạch hóa dài hạn, điều đó đạt được nhờ sử dụng các NMĐNT, các TTNĐ có tính đến phụ tải nhiệt, sau đó là các NMTĐ và tiếp đó là các NMTĐ có tính đến những khả năng về chế độ nước... để làm các nguồn cơ sở sản xuất điện năng và công suất. Đối với các NMNĐ, tiêu chuẩn tối ưu là tổng chi phí thấp nhất về nhiên liệu được xác định trên cơ sở đặc tuyến mức tăng tương đối về giá có xét đến những hạn chế về công nghệ mang tải của các nhà máy nhiệt điện và khả năng truyền tải của lưới điện.

Trong cơ cấu quản lý công nghệ mô tả ở trên và kế hoạch hóa đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, vai trò mấu chốt đã được thực hiện bởi các LCHN khu vực với cơ cấu liên kết dọc về sản xuất, truyền tải và phân phối và đôi khi cả tiêu thụ điện năng. Việc tổ chức các LCHN như vậy trên cơ sở quản lý hành chính, công nghệ và hạ tầng cơ sở đã đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện của khu vực và thi hành các nhiệm vụ của Cục điều độ trung ương (Cục điều độ miền) bằng những nỗ lực tổng hợp của các cục và các đơn vị của hệ thống năng lượng khu vực dưới sự kiểm soát của phòng điều độ thuộc LCHN. Sơ đồ quản lý công nghệ trình bày ở trên của ngành điện đã được hoàn thiện qua nhiều thập kỷ và đến thời điểm cải cách ngành điện, nó là sơ đồ tốt nhất trên thế giới về độ tin cậy và tính kinh tế.

Mặc dầu thực tế về thiệt hại cho nền kinh tế các nước áp dụng trong ngành điện phương án cải cách thị trường giới hạn do Mỹ đề xuất (Anh, Na Uy, Thụy Điển, bang California) đã quá rõ ràng, và bất chấp các khuyến nghị của Đuma quốc gia và quyết định của Hội đồng nhà nước Nga, người ta vẫn cứ thông qua kế hoạch về chính những cải tổ đó với việc bắt buộc thủ tiêu tất cả các LCHN (Liên hiệp cổ phần hệ thống năng lượng).

Mỗi LCHN bị thủ tiêu trong khu vực được thay thế bằng những công ty con không liên kết về công nghệ (mỗi khu vực có tới 10 công ty như vậy) ở dạng các công ty sản xuất điện của các khu vực, các công ty lưới trục chính, các công ty cung ứng của các khu vực và kể cả các công ty về sửa chữa, hiệu chỉnh và các dịch vụ khác. Thí dụ, để bù lại các chức năng của các LCHN đã bị mất về quản lý công nghệ cung ứng điện năng đã thành lập những cơ cấu mới kém hiệu lực - các cục quản lý điều độ khu vực trong 62 khu vực. Sự kém hiệu lực của chúng là do chúng không có chức năng cơ sở về quản lý công nghệ ngành - khả năng điều tiết tiêu thụ điện của khu vực mà trước đây các LCHN đã thực hiện thông qua các phòng điều độ của các xí nghiệp lưới điện gắn kết với hàng trăm hộ tiêu thụ của khu vực.

Những cải tổ đã thực hiện đối với các hệ thống quản lý, truyền tải và phân phối điện năng với việc thành lập các cơ cấu cồng kềnh, kém hiệu lực của cơ quan tác nghiệp hệ thống, cơ quan quản trị hệ thống mậu dịch và công ty lưới điện toàn liên bang, ngoài ra còn dự kiến làm biến dạng các nguồn điện của Nga bằng cách thành lập 4 công ty nguồn thủy điện và 6 công ty nguồn nhiệt điện liên hiệp (giữ nguyên các địa phận của những nguồn điện) đồng thời chuyển việc quản lý 70 công ty nguồn của các khu vực vào 14 trung tâm được gọi là các công ty nguồn theo địa phận.

Việc phân chia các NMTĐ và các NMNĐ liên bang thành 10 công ty lưới điện xuyên liên bang Nga với các nhà máy điện cách xa nhau hàng nghìn kilômét và không có mối liên hệ nào về hoạt động kinh doanh chung, không có ý nghĩa gì về kinh tế cũng như kỹ thuật, bởi vì giải pháp tổ chức đó là phi lý về nội dung và loại bỏ khả năng dự phòng lẫn nhau giữa các nhà máy điện của công ty đó. Mục tiêu hiển nhiên duy nhất (ngoài việc thu mua các tài sản được đánh giá thấp của các nhà máy điện đó) của những công ty lưới điện toàn liên bang Nga mới được thành lập - là làm giảm một cách giả tạo phần của mỗi nguồn điện trong khu vực tới mức cho phép vượt ra khỏi sự kiểm soát sự hình thành giá từ phía các cơ cấu chống độc quyền và do đó tăng các biểu giá điện năng không kiểm soát nổi.

Cần nhấn mạnh rằng hệ thống quản lý phì đại (quá to) mới được thành lập đối với ngành điện ở mức độ đáng kể làm mất đi sự kiểm soát quá trình cung cấp điện, đặc biệt ở cấp khu vực và thực tế vắng mặt trong các cơ cấu sở hữu của "các nhà cung cấp đảm bảo", thực tế đang làm công việc cung tiêu điện năng trong các khu vực của các công ty lưới điện phân phối và những công ty cung tiêu thị chính.

Kết quả của cuộc cải tổ ngành điện của Nga là thay vì 100 công ty cổ phần lớn về ngành năng lượng và điện khí hóa liên hệ với nhau bằng kỷ luật công nghệ thống nhất đã thành lập tới 1.000 công ty cổ phần nhỏ trong đó những mối liên hệ về công nghệ được thực hiện trên cơ sở các giao ước hợp đồng và các giấy phép. Tất cả những điều đó một mặt làm xấu đi việc quản lý ngành điện về mặt công nghệ, bởi vì những quyết định về vận hành phải được thông qua trong vài phút (thí dụ thay đổi phương thức vận hành thiết bị) thì nay phần lớn phải được xem xét các cam kết theo hợp đồng ở các cấp khác nhau, thậm chí ở các cấp tư pháp. Mặt khác việc tăng số lượng các công ty cổ phần lên gần gấp 10 lần dẫn đến tăng chi phí và tăng các biểu giá bởi vì đưa vào thêm hàng nghìn các chức sắc quản lý thừa trong các cơ cấu quản lý và các hội đồng quản trị của gần 1000 công ty cổ phần con mới được thành lập.

Thực tế những cải cách thị trường trong ngành điện của Nga đã dẫn đến tăng các biểu giá lên 3 lần trong giai đoạn 1999 - 2004 với sự lão hóa của các tài sản cố định, giảm độ tin cậy vận hành của toàn ngành và xuất hiện những sự cố cực lớn trong hệ thống cung cấp điện.

Nhân việc cải cách được tiến hành trong ngành điện nên trích dẫn một trong những kết luận trong công trình nghiên cứu cơ bản của nhóm các viện sĩ Viện hàn lâm Khoa học Nga: "Các khái niệm và phương pháp tổ chức các  mối quan hệ thị trường (trong ngành điện) được đề xuất đã gây tác hại cho đất nước Nga một cách thảm họa mà tác giả của chúng là những người kém hiểu biết không chỉ trong lĩnh vực quan hệ thị trường, đồng thời cũng là những người không chuyên nghiệp, vô trách nhiệm, trình độ thấp kém trong lĩnh vực lý thuyết và thực tế về nền kinh tế hiện thực”.

Tình trạng các hệ thống truyền tải và phân phối điện năng ở Nga

Hình 4: Cơ cấu các lưới điện đuờng trục và phân phối của tổ hợp ngành điện L.B.Nga về chiều dài các đường dây (a) và công suất các trạm biến áp (b)

Các hệ thống truyền tải và phân phối điện năng ở Nga trước khi cải cách là hợp lý về cả mặt công nghệ cũng như về chi phí bảo dưỡng (hình 4). Từ hình 4a rõ ràng là chiều dài các đường trục điện áp 220 kV trở lên chỉ chiếm 5,5% tổng chiều dài lưới điện. Các lưới điện phân phối cao áp (35 - 110 kV) chủ yếu nằm trong sự quản lý của các LCHN và có trên 400 nghìn km (16,4%). Khối lượng lớn nhất (1.914 nghìn km, 78,1%) là các lưới điện phân phối 0,4 - 10 kV, chúng nằm trong sự quản lý một phần của các cơ cấu tổ chức cung tiêu thuộc các LCHN, và một phần thuộc sự quản lý của các xí nghiệp lưới điện thị chính. Từ hình 4b thấy rõ công suất của các trạm thuộc các lưới điện trục chính (322 GVA) là xấp xỉ 45% tổng công suất toàn bộ các trạm biến áp. Cũng rất đáng kể là công suất các trạm thuộc các lưới điện 35 - 110 kV (287 GVA, 40%) thuộc các LCHN, số lượng các trạm này lớn gấp gần 20 lần số trạm lưới điện trục chính. Các trạm biến áp lưới phân phối 0,4 - 10 kV là nhiều nhất (trên nửa triệu trạm) với tổng công suất 111,5 GVA, bằng 15,5% tổng công suất các trạm biến áp cao và trung hạ áp của toàn nước Nga.

Các đường dây truyền tải và các trạm thuộc các lưới điện trục chính khi cổ phần hóa năm 1992 đã chuyển giao quyền quản lý cho LCL "HNT Liên bang Nga" các dịch vụ vận hành - bảo dưỡng do 7 xí nghiệp của các lưới điện liên hệ thống thuộc các vùng năng lượng Tây - Bắc Xibia và Đông và 1 xí nghiệp cơ sở "dịch vụ lưới điện" đảm nhận để bảo dưỡng các đường dây và trạm biến áp cao và siêu cao áp. Cần nhấn mạnh rằng trước khi cải cách, 97% các đường dây truyền tải thuộc lưới điện thống nhất của Liên bang Nga thuộc quyền sở hữu của các LCHN và được quản lý thành công.

Trong quá trình cải cách ban đầu từ các LCHN đã thu hồi đưa vào thành phần các công ty liên bang các đường dây 220 kV và 110 kV khu vực có phụ tải máy biến áp 125 MVA trở lên (Nghị định của chính phủ số 881 ngày 21/12/2001). Sau khi thông qua đạo luật năm 2003 "Về ngành điện" từ các LCHN vừa bị phá tan nhanh chóng đã thu hồi những lưới điện phân phối của các khu vực.

Tình trạng kỹ thuật của các lưới điện được xác định bởi tình trạng các đường dây truyền tải và các trạm biến áp có tính đến mức hao mòn của các thiết bị và các biện pháp phục hồi, nâng cấp đã tiến hành. Mức hao mòn được xác định bằng tuổi thọ tính toán của các thiết bị và thời gian đã vận hành, tuổi thọ và thời gian vận hành phụ thuộc vào cấp điện áp của thiết bị. Những tài sản cố định của các lưới điện đã được tạo ra 30 - 40 năm  trước, và với tuổi thọ trung bình tính toán gần 60 năm thì đến năm 2000, mức độ khai thác nguồn lực (tuổi thọ) của cả loạt thiết bị đó đã đạt xấp xỉ 50%. Nhưng nhờ các công tác phục hồi đã tiến hành từ vốn khấu hao nên vẫn duy trì được 70% năng lực sản xuất của các đường dây.

Nguồn lực tính toán cả loạt các đường dây cấp điện áp khác nhau được xác định có tính đến chiều dài của chúng (xem hình 4) và mức hao mòn của các thiết bị có tính đến việc phục hồi chúng (bảng 1).

Với tốc độ lão hóa đó của các đường dây truyền tải thì mức hao mòn năng lực sản xuất cả loạt các đường dây thuộc tất cả các cấp điện áp từ năm 1998 đến năm 2005 tăng từ 252.000 km lên 1 triệu km. Thực tế việc đưa vào vận hành các đường dây truyền tải mới thuộc tất cả các cấp điện áp trong giai đoạn đó không bù lại được ngay cả 1% lượng hao mòn năng lực sản xuất cả loạt những đường dây đó. Với tổng chiều dài của các lưới điện của tổ hợp ngành điện Liên bang Nga trên 2,55 triệu km thì tuổi thọ còn lại của các đường dây đã giảm từ năm 1998 đến 2005 xấp xỉ 30%, ngay cả có tính đến công tác phục hồi, còn việc đưa vào vận hành các đường dây truyền tải mới theo các phương án chiến lược năng lượng của chính phủ vạch ra thực tế đã không được thực hiện.

Tình trạng kỹ thuật của các trạm biến áp trong các lưới điện thuộc tổ hợp ngành điện Liên bang Nga được xác định chủ yếu bởi tình trạng các thiết bị chuyển mạch và các máy biến áp. Việc thay thế và thậm chí sửa chữa trong những điều kiện thiếu kinh phí dẫn đến hao mòn nhanh hơn (bảng 2). Từ bảng 2 có thể thấy rõ là sau 5 năm, mức hao mòn các thiết bị của trạm với điện áp 110 kV trở lên tăng thêm 15% trong đó cần thay thế cấp tốc 15% các máy cắt và 4% các máy biến áp. Điều đó được ước định bởi yếu tố là với tuổi thọ tiêu chuẩn các trạm 110 và 220 kV là 30 năm mà một nửa của tất cả các trạm cấp điện áp đó đã "làm đủ" từ 20 đến 30 năm. Cần lưu ý rằng trong giai đoạn 2000 - 2005 đã không thực hiện được chiến lược năng lượng được chính phủ Nga phê chuẩn về phần đưa các trạm mới vào hoạt động.