Создать правила. Задачи научно-технической политики в области распределенной энергетики

news211217-1.0
news211217-1В настоящее время широкое внедрение источников распределенной генерации является одним из трендов развития мировой энергетики. В современном понимании термин «распределенная энергетика» является собирательным, включающим в себя объекты распределенной генерации (РГ) на базе ВИЭ и РГ на базе электростанций на органическом топливе, накопители электрической энергии, электротранспорт и управляемую нагрузку (рис. 1).
 
Наиболее бурно развивающимся типом распределенной энергетики в зарубежных странах является РГ на базе ВИЭ. По состоянию на 2015 год их доля в суммарной установленной мощности в мире составила более 25%. При этом, согласно прогнозам, вклад ВИЭ в прирост мощности к 2040 году составит более 50% (рис. 2), а мировая структура генерирующих мощностей продолжит изменяться в направлении снижения доли электростанций, использующих ископаемое топливо в качестве первичного энергоресурса (рис. 3), и увеличении доли электростанций на базе ВИЭ.
 
Вопросы развития распределенной генерации АО «ЭНИН» рассматривались при разработке Стратегии развития электроэнергетики России
в рамках Энергетической стратегии России на период до 2030 года, где доля РГ в производстве электроэнергии на тепловых электростанциях к 2030 году была определена величиной 15%.
 
При разработке программы модернизации ЕЭС России на период до 2030 года была выполнена оценка масштабов развития перспективных источников РГ. Было выявлено, что:
  • Экономически целесообразный потенциал выработки электроэнергии за счет когенерации на базе существующих котельных при условии их регулирования по графику отпуска тепла составляет порядка 370 млрд. кВт/ч/год;
  • Экономически целесообразный потенциал выработки электроэнергии на электростанциях, использующих сельскохозяйственные отходы, составляет порядка 45 млрд. кВт/ч/год;
  • Срок окупаемости ветряных и солнечных фотоэлектрических электростанций при рассмотренных в работе уровнях цен составил 11 и 15 лет соответственно.
news211217-1.1
 Рис. 1. Типизация распределенной энергетики
 
В России к факторам, способствующими развитию РГ, можно отнести:
  • Появление эффективных технологий РГ;
  • Значительный рост тарифов на электрическую и тепловую энергию в системах централизованного электро- и теплоснабжения;
  • Значительная плата за технологическое присоединение к централизованным системам электроснабжения;
  • Высокие тарифы на передачу электрической энергии;
  • Стимулирование развития отдельных видов генерации, в том числе на базе ВИЭ;
  • Наличие топлива, сопровождающего другие производства (попутный газ, отходы и др.);
  • Наличие труднодоступных и удаленных районов.
news211217-1.2
 Рис. 2. Установленная мощность электростанций в мире (источник: world energy outlook 2016) 
 
При этом уже в настоящее время в России развитие РГ на базе ТЭС и нетрадиционных источников имеет место в ряде регионов, в том числе в Республике Крым, Белгородской, Московской областях и в регионах Дальнего Востока, и предусматривается рядом документов, в том числе:
  • Дорожной картой по реализации научно-технологической инициативы EnergyNet;
  • Национальным проектом «Интеллектуальная энергетическая система России».
В то же время развитие РГ в России не сопровождается созданием соответствующей нормативно-правовой базы, как это имеет место в США, ЕС и других странах, отраженной, в частности, в материалах ENТSO-E, Директиве ЕС 2016/631 от 14.04.2016, стандартах IEEE серии 1547, технических брошюрах CIGRE по распределенной генерации и др.
 
В то же время для обеспечения рационального развития РГ необходимо создание системы технологических и коммерческих правил совместной работы централизованных систем электроснабжения и систем с РГ, обеспечивающей оптимальную структуру и развитие этих систем, а в целом обеспечивающей оптималь ное вхождение распределенной энергетики в систему энергоснабжения страны. При этом возникает необходимость учитывать нестационарный характер производства электроэнергии объектами РГ на базе ВИЭ и ее резервирование, необходимость перехода на вероятностные критерии надежности энергосистем, усложнение оперативно-диспетчерского управления, систем релейной защиты и противоаварийного управления, возникающие при масштабном внедрении РГ с характеристиками, отличными от характеристик существующих в энергосистемах источников, в том числе в части регулирования частоты и напряжения.
 
Требуется определить технические требования к источникам РГ для их работы в составе ЕЭС России, адаптировать требования по надежности и устойчивости энергосистем к новым условиям, разработать систему ценообразования, а в целом – систему управления, обеспечивающую оптимальное функционирование и развитие источников РГ в составе ЕЭС России.
 
В части общего подхода к решению указанных выше задач представляется целесообразным учитывать опыт и наработки в данной области США, стран ЕС и Китая с последующей выработкой собственных решений, учитывающих специфику отечественной электроэнергетической отрасли.
 
news211217-1.3
 Рис. 3. Структура генерирующих мощностей в мире по типам первичных энергоресурсов
(источник: world energy outlook 2016)
 
Здесь следует выделить две связанные платформы:
  1. IEEE Smart Grid Newsletter Compendium 2015 (Руководство по интеллектуальной сети). На рис. 4 показаны области и подобласти интеллектуальной сети (IEEE Smart Grid Domains and Sub-Domains). Ядром интеллектуальной энергосистемы являются фундаментальные поддерживающие системы, ответственные за:

    • архитектуру построения системы;
    • бизнес-процессы;
    • коммуникационные системы;
    • модели экономического обеспечения функционирования и развития системы;
    • образование и тренинги;
    • оценку воздействия на окружающую среду и эффективность;
    • информацию и управление данными;
    • стратегию, политику, процедуры и стандарты;
    • «упругость системы» (кибербезопасность, защищенность критической инфраструктуры, обеспечение надежности).

     

  2. Платформа TE systems (Transactive Energy System – система экономических и управляющих механизмов, которая позволяет обеспечить динамический баланс спроса и поставок электроэнергии во всей электроэнергетической инфраструктуре, используя стоимость как ключевой операционный параметр). TE systems предназначена для обеспечения требуемого уровня надежности и безопасности энергосистем при увеличении эффективности их работы путем соответствующей координации деятельности увеличившегося числа источников генерации и компонентов энергосистем.
 
С учетом изложенного выше и общемировых трендов на развитие и массовое внедрение новых технологий производства, передачи и распределения электроэнергии для электроэнергетической отрасли России первоочередными задачами являются:
  1. Разработка методов (технологических и экономических) управления функционированием и развитием энергосистем в условиях идущего в стране увеличения разнообразия источников генерации и компонентов энергосистем, включая развитие распределенной генерации на базе ГТУ, дизельных, газопоршневых, ветровых и солнечных электростанций, потребителей – производителей электроэнергии, систем управления спросом, накопителей энергии.
  2. Разработка технических требований к новым источникам генерации для их работы в составе ЕЭС России, адаптация требований по надежности и устойчивости энергосистем к новым условиям, разработка системы ценообразования, а в целом – системы управления, обеспечивающей оптимальное «вхождение» источников РГ в состав ЕЭС России и оптимальное функционирование и развитие ЕЭС России.
news211217-1.4
 
Рис. 4. Области и подобласти интеллектуальной сети (IEEE Smart Grid Domains and Sub-Domains)
 

Промышленная безопасность

news040419-2

Проблемы проектной подготовки горного производства

При проведении XI специализированной выставки «ГОРНОЕ ДЕЛО/UralMining’18» состоялось очередное заседание Горно-металлургического совета Уральского федерального округа по теме «Обеспеченность проектирования предприятий горно-металлургического комплекса нормативной документацией». Тематика заседания Совета сформулирована Общественным советом при Уральском управлении Ростехнадзора, которым было рекомендовано провести расширенное совещание с привлечением представителей горных предприятий и научной общественности…

Государственный надзор

news210318-5

О здоровье округа: экологическом, трудовом, финансовом

«Из года в год по результатам опросов предпринимателей проблема наличия административных барьеров остается в тройке «лидеров», – подтвердил полномочный представитель Президента РФ в Южном федеральном округе (ЮФО) Владимир УСТИНОВ. – Владимир Васильевич, 2017-й запомнился как Год экологии в России. Приведите примеры успешного выполнения экологических программ, заявленных предприятиями ЮФО в рамках плана мероприятий этого экологического проекта. – В рамках Года экологии Минприродой и Росприроднадзором заключены…

Охрана труда, аттестация специалистов, персонал

news040419-3

Травматизм снижается, но проблемы остаются

По данным Росстата и Министерства труда, производственный травматизм снизился более чем в два раза за последние 10 лет, в 2018-м положительная динамика сохранилась. Вместе с тем эксперты отмечают, что, несмотря на улучшения, остались нерешенные проблемы. Что чаще всего становится причиной несчастных случаев на производстве и какие современные инструменты могут изменить ситуацию? По данным Росстата, численность пострадавших в результате несчастных случаев (НС) в 2017 году уменьшилась в 1,4 раза по сравнению с…

Энергетика

news121018-1

Работа под напряжением. Мировые тенденции и технологические особенности. Вопросы безопасности и охраны труда.

Летом 2016 года международную профессиональную общественность всколыхнула информация о том, что американскими компаниями AEP и QES совместно был реализован грандиозный инновационный проект по замене проводов под напряжением на двух действующих высоковольтных линиях электропередачи 354 кВ общей протяженностью несколько сот километров. Это, безусловно, был важнейший, чрезвычайно значимый шаг в развитии технологии проведения работ под напряжением. Американским коллегам удалось поднять масштаб таких работ на…

Экология

news220218-1

Разливы нефти. Новое в законодательстве

2018 год начался с нескольких аварий на нефте- и продуктопроводах. 18 января возгорание на нефтепроводе в Энгельсском районе Саратовской области. Из лопнувшей трубы (одной из возможных причин аварии в «Транснефти» называют дефект сварного шва) вытекло около 900 куб. м. нефти, вещество разлилось на 1,5 км, произошел пожар, в результате которого 36 домов пострадали в селе Красноармейское. 19 января нефть разлилась в реке Кудушлинка под Уфой из-за аварии на трубопроводе, принадлежащем компании «Башнефть-Добыча».…

Саморегулирование

Компенсационные фонды – и ныне там

Саморегулирование в строительной отрасли существует уже более двух лет, однако, многие вопросы, связанные с одним из базовых механизмов саморегулирования – компенсационными фондами – до сих пор остаются нерешенными. Компенсационный фонд саморегулируемой организации воплощает собой основную идею саморегулирования – коллективную ответственность членов саморегулируемых объединений за результаты их работы. Порядок формирования, размещения и осуществления выплат из компенсационных фондов СРО в строительной отрасли…