Российский опыт внедрения технологий SmartGrid

В России элементы системы SmartGrid (активно-адаптивной сети) только начинают внедряться

В России элементы системы SmartGrid (у нас она носит название активно-адаптивной сети) только начинают внедряться. В конце 2009 года на подстанции "Алюминиевая" (Республика Хакасия) были введены батареи статических конденсаторов, что позволило в несколько раз повысить надежность ее работы. В 2010 году на подстанции "Выборгская" (Ленинградская область) планируется начать эксплуатацию устройства, которое дает возможность регулировать мощность. Использование данного нововведения снизит потери электроэнергии при ее экспорте в Финляндию. В ближайшем будущем устройства такого типа появятся еще на нескольких энергостанциях, в крупных городах, что позволит снизить риски коротких замыканий, стабилизировать напряжение.

Еще одним примером использование "интеллектуальных сетей" является общемировой проект "умный город" (программа полной реконструкции и модернизации инфраструктуры города). В число его участников вошел и российский город Белгород. В нем уже действует "умное освещение", которое дает возможность контролировать энергопотребление, состояние сетей, количество работающих ламп, а также поэтапно управлять уличным освещением, то есть менять количество работающих фонарей в зависимости от условий видимости, количества людей на улице и других факторов. В ряде распределительных сетей установлены специальные устройства, помогающие с большой точность определить в каком месте произошел разрыв проводов и отключить только небольшое количество потребителей электроэнергии. В некоторых домах имеются интеллектуальные счетчики, позволяющие получить информацию о том, сколько электроэнергии было потрачено в тот или иной период времени (например, за ночь), сколько электричества потребляет холодильник или стиральная машина, узнать об уровне напряжения в сети.

В феврале 2010 года премьер-министр России В.В. Путин высказал идею о развитии в нашей стране системы "интеллектуальных" сетей, которая пока находится в зачаточном состоянии. ФСК разработало программу развития энергосистемы с "интеллектуальной" сетью, куда входит подпрограмма "Активно-адаптивные сети", на период 2010-2012 годов с общим объемов инвестиций 519 млрд. руб.

По данным Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы (ФСК ЕЭС) введение в России "умных сетей" позволит не только уменьшить потери электроэнергии на 25%, но и сэкономить 34-35 млрд. кВт·ч в год (в США – 2.9 млрд. кВт·ч). При нынешних ценах на электричество (1.48 руб за кВт·ч) ежегодная экономия составит более 50 млрд. руб. В десятки раз уменьшатся выбросы в атмосферу вредных веществ, выделяющихся при сжигании топлива, использование которое также сократится.

В нашей стране реализацией концепции SmartGrid занимается ОАО "Холдинг МРСК" – ведущий игрок на российском рынке по внедрению инновационных технологий в электросетевом распределительном комплексе. Он был создан в 2008 году, путем выделения из ОАО РАО "ЕЭС России". В своей структуре он объединяет межрегиональные распределительные сетевые компании, научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты, строительные и сбытовые организации. Более 2 млн. км составляет общая протяженность сетей компании, по которым в 2008 году было передано 637 млрд. кВт·ч энергии, а чистая прибыль превысила 12 млн. руб.

Развитие "интеллектуальных" сетей в значительной степени связано с развитием альтернативных источников энергии (солнечных, геотермальных и других). Контролировать электричество, поступающее из этих источников практически невозможно. Ведь мы не можем заставить ветер дуть сильнее или солнце светить ярче. Поэтому и необходима технология SmartGrid, которая в то время, когда потребность в электричестве можно будет удовлетворить при помощи гейзеров, воды, будет отключать подачу энергии с тепловых станций и, наоборот, подавать электричество с контролируемых станций, когда недостаточно альтернативной энергии.

В настоящее время в России около 65% электричества вырабатывается на тепловых электростанциях. Не более 1% всей получаемой энергии поступает из геотермальных, ветряных, солнечных источников (см. рисунок). Ситуация в Европе немного отличается: около 60% энергии получено с тепловых станций, 3.7% – с ветряных.

Рисунок. Производство электроэнергии в России различными типами электростанций, % от общего количества (источник:Росстат)

Основными проблемами, которые препятствуют распространению технологии SmartGrid в России и в мире, являются:

· значительное количество потребителей, предъявляющих разные требования к качеству электрической энергии;

· отсутствие надежных накопителей энергии;

· значительные финансовые вложения в процессе внедрения системы SmartGrid и ее последующего обслуживания;

· отсутствие стандартов и нормативов;

· отсутствие мотивации у генерирующих компаний, так как их прибыли напрямую зависят от объемов проданного электричества, а при введении новой технологии доходы могут значительно снизиться.

При реализации технологии SmartGrid необходимо учитывать особенности структуры линий электропередач и рынка электроэнергии в целом различных стран. На сегодняшний день в США "возраст" приблизительно 70% трансформаторных линий передач составляет 25 и более лет. В России 52% оборудования уже превысило свой нормативный срок (30-40 лет), а 7% – отработало его дважды. В Соединенных Штатах действуют около 3 тыс. электростанций, каждая из которых занимается обслуживанием небольшого участка; в Европе их намного меньше.

Таким образом, в развитых странах для внедрения новой технологии достаточно улучшать существующую инфраструктуру, устанавливать "интеллектуальные" счетчики. В некоторых государствах (в основном развивающихся) требуется вначале сменить оборудование для электропередачи, которое морально и физически устарело, а только затем начинать использовать новую технологию.

Несмотря на возникающие препятствия технология SmartGrid продолжает распространяться. По экспертным оценкам во всем мире к началу 2009 года работало около 2 млн. "интеллектуальных" сетей, которые управляли освещением, напряжением, климатом. Ожидается, что к 2015 году правительства, организации различных стран вложат около 200 млрд. долл. в развитие и внедрение технологий SmartGrid.