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

news121219-1

История становления горного надзора в России

Конец ХVII века в мировой истории определен как период бурного развития мануфактур. Данный процесс не обошел и ремесло горного промысла, которое уверенно развивалось благодаря добыче угля, железной руды, золота, серебра, соли, цветных металлов. В этот период на шахтах широко применяется деревянная крепь, используются охранные целики, выработанное пространство закладывается породой, отрабатываются гнездовые залежи руд, расположенные на небольшой глубине, горные работы в зимнее время производятся без крепления,…

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

news081119-1

Борьба с нефтегазовым фонтанами

Одной из сложнейших аварий 1-й категории в нефтегазовой отрасли являются открытые газоконденсатные и нефтегазовые фонтаны на скважинах, которые наносят значительный экологический ущерб окружающей среде, техническим ресурсам, приводят к колоссальным убыткам организаций, ведущих добычу, строительство и ремонт скважин. «Наша компания уже много лет занимается предупреждением возникновения и ликвидацией подобных аварий», – рассказывает Руслан БАКЕЕВ, заместитель генерального директора – главный инженер ООО…

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…