Сегодня среда 8 декабря 2021 г. 01:38
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№161октябрь 2021Энергетика и электротехника
«Мозговой штурм» энергетики
Интеллектуальные технологии захватили мир. В домах работают «умные» музыкальные колонки, на улицах от движения прохожего зажигаются фонари, виртуальные помощники помогают инженерам на производстве. Глядишь, человеку скоро и заняться нечем будет. Оправданно ли внедрение технологий «умных» сетей в энергетике?


С учётом прогнозов крупных энергетических компаний, растущее с невероятной скоростью население планеты к 2050 году начнёт потреблять в два раза больше электроэнергии, нежели сейчас. Между тем энергетический комплекс в России очень изношен. Ещё в далёком 1990 году 40% электролиний считались устаревшими, к 2021 году их число выросло до 70%, а в некоторых регионах и до 90%.

Становится очевидно, почему «умные» сети, созданные с целью вернуть экологию в норму и сократить затраты энергоресурсов, распространяются на территории страны. Десять лет назад при обсуждении введения интеллектуального управления сетью эксперты уже рассматривали модернизацию оборудования электросетевого комплекса. Но только в 2016 году премьер-министр одобрил-таки дорожную карту по созданию в энергетической отрасли «умных» электросетей.

К сожалению, модернизировать устаревшие сети новыми технологиями для повышения их надёжности — дело бесполезное. Отличным примером этому стала установка «умных» счётчиков на изношенных сетях «Янтарьэнерго» и создание системы оповещения, позволяющей диспетчеру лишь видеть точки аварий в сети в режиме реального времени. Счётчики установили, но основную информацию на станции по-прежнему передают методом «ручного ввода».

Smart grid, они же «умные сети» и «умная энергетика», уже широко развиты в западных странах и, безусловно, имеют место в российской отрасли энергетики.

«На сегодня все понимают, что «умные сети» внедрять надо. Но пока в России создать внятное технико-экономическое обоснование внедрения Smart Grid достаточно сложно. Если на Западе Smart Grid и Smart Metering — неразрывные понятия, то в России окупить затраты на «умные сети» за счёт снижения потерь или недоотпуска пока невозможно. Ситуация не изменится, пока не появятся государственные стандарты в области организации распределительных сетей и требования по телемеханике и диспетчеризации, соответствующие современным условиям развития городов», — высказался генеральный директор «Донэнерго» Сергей Сизиков.

Глобальная реформация заставит отрасль менять задачи, бизнес-процессы предприятий и вообще по-иному смотреть на рыночные механизмы и производство. К тому же работа предстоит серьёзная: большому количеству специального оборудования на всех объектах энергетики требуется как минимум ремонт, а в лучшем случае замена.

И важно учитывать сторону потребления, поэтому изменятся и отношения с покупателями. Теперь энергетикам мало сосредоточиваться только на процессе, их работа должна стать клиентоориентированной. 

По-умному

Итак, мы знаем, что технологии «умной» сети должны сделать электроснабжение бесперебойным, более качественным и экономичным. Поэтому основные поставщики решений для реализации идеи отмечают её как проект с долгосрочным возвратом затраченных финансов, причём участвует в нём не только промышленность, но и инфраструктура. Да, правительства разных стран тестируют способы получения альтернативной энергии, например, ветряки, но этот способ не отличается стабильностью. Поэтому использование «умных сетей» может полностью закрыть вопрос бесперебойности и качества энергии в сетях. Эксперты утверждают, что эти технологии можно сделать ещё выгоднее, если дополнительно использовать их в совокупности и с другими источниками: солнечными и ветровыми установками. И тогда система может стать даже исключительной. «Умные» сети отличаются высокой степенью наблюдаемости, а это сразу добавляет несколько плюсов в копилочку. Возможность замечать повреждённые участки сети снижает недоотпуск электроэнергии и увеличивает прибыль электросетевой компании. Актуальная информация о состоянии — это выявление экономичных режимов и, следовательно, снижение потерь. Быстрое выявление причины дисбалансов сети снижает потери электроэнергии.


«При цифровизации сети значительно снижаются эксплуатационные издержки, например, благодаря возможности удалённого управления сетью снимается необходимость выезда оперативно-выездной бригады для производства переключений, а современное оборудование, которым оснащаются объекты, практически либо полностью не требует сервиса на протяжении всего срока службы», — утверждает инженер подразделения «Автоматизация в энергетике» ООО «Сименс» Сергей Смагин.

И также эксперт добавил, что эффект от этих плюсов стоит оценивать индивидуально в зависимости от условий работы компании.

Первые шаги

Пилотные проекты уже появляются в различных наиболее прогрессивных регионах страны. По данным Министерства энергетики РФ, разработка и внедрение моделей Smart Grid осуществляется во всех российских сетевых компаниях с государственным участием в рамках корпоративных программ инновационного развития. Первые интеллектуальные распределительные сети в качестве пилотных проектов появились в Москве, Санкт-Петербурге и Казани, чуть позже в Иркутске.

Об одном из таких проектов рассказал Сергей Сизиков. Это пилотная зона в исторической части Санкт-Петербурга, площадь которой всего 6 м2. Проект создали в качестве эксперимента, для того чтобы проверить, насколько работоспособны предлагаемые решения и технологии. И заодно на реальном примере продемонстрировать возможность интеграции в сети Smart Grid не только современного оборудования, но и техники предыдущих поколений. Поэтому одну из подстанций Санкт-Петербурга оснастили оборудованием 60-х годов прошлого века.

В 2011 году компания «Сименс» улучшила энергоблок Киришской ГРЭС. А это увеличило эффективность предприятия до 55% и снизило расход энергоресурсов на 32%. Вот она, точечная энергоэффективность. С тех пор подобной модернизации подверглось ещё не одно предприятие. Вскоре энергетики обновили почти 700 трансформаторных пунктов и проложили 350 км кабельных линий в Башкирии. В 2013 году «Сименс» и АО «БЭСК» начали проект по модернизации целого электросетевого комплекса. Столица Башкортостана стала первым городом в России с «умными сетями», а в конце 2020 года полностью перешла на интеллектуальное управление энергоснабжением. По сообщению компании разработчика, в Уфе после этого коммерческие потери сократились на 70%, а технологические на 30%. Суммы экономии ожидаются от использования «умных сетей» воодушевляющие: если раньше финансовые потери составляли 400 млн рублей, то при успешной работе концепции в дальнейшем энергетики могут выйти в плюс.

Активное участие в создании «умных сетей» принимают и ПАО «Россети» совместно с ГУП РК «Крымэнерго». Г-н Сизиков также отметил работу над проектом по внедрению Smart Grid «Иркутской электросетевой компанией». ИЭСК «Южные электрические сети» выступил заказчиком работ по проектированию системы и строительству двух диспетчерских пунктов, позволяющих управлять «умными» сетями. А компания «Шнейдер Электрик» предоставила комплекс услуг по налаживанию «умной» сети, включая проектирование, поставку и монтаж оборудования, установку ПО и последующее сервисное обслуживание аппаратуры.

Умные счётчики

«В настоящее время по всей стране установлено порядка миллиона «умных» счётчиков, точнее сказать сложно, но известно, что, начиная 1 января 2022 года, энергетики в лице энергосбытовых компаний будут обязаны устанавливать только «умные» приборы. А исходя из срока службы приборов учёта, можно сказать, что к 2035 году в России не останется традиционных приборов учета», — поделился г-н Смагин.

Устанавливать в России их начали ещё 15 лет назад, и сейчас только в зоне ответственности Россетей «умными» счётчиками оборудовано 23,8% объектов. Самой цифровой в этом плане оказалась Калининградская область.

По сообщению Сергея Сизикова, масштабная установка счётчиков даёт положительный эффект — потери электроэнергии снижаются в несколько раз. Пример: до оборудования «куста» в зоне определённой трансформаторной подстанции потери могли достигать 20-25%, а после установки «умных» счётчиков снизились до 6-7%, и то это лишь «технические» потери.

Потери снижаются, но какой ценой? Счётчики — достаточно дорогое оборудование, и окупаются они в среднем за 4 года.

И в этом основная трудность: траты лежат на гарантированном поставщике электроэнергии или сетевой организации.

АО «Донэнерго», например, планирует до 2030 года установить интеллектуальные счётчики на 80% точек учёта в зоне своего функционирования, инвестиции для этих целей могут составить 13 млрд рублей.

«Основной вопрос заключается в том, что региональная служба по тарифам планирует включение данных затрат в тарифы на услуги по передаче электроэнергии по факту понесённых расходов на выполненные работы не ранее 2022 года, т. е. установка интеллектуальных приборов учёта электроэнергии до 2022 года должна осуществляться за счёт собственных средств предприятия», — отметил г-н Сизиков.

А так как эффект от внедрения «умных» счётчиков АО «Донэнерго» за 10 лет ожидается в 1 млрд рублей, генеральный директор компании считает, что целесообразно рассмотреть вопрос софинансирования работ по установке приборов учёта из нетарифных источников.


Пусть новомодные счётчики и с трудом окупаются у сетевых компаний, они, в отличие от «традиционных», позволяют потребителям всегда иметь точные данные об объёмах затрат и стоимости электроэнергии. Кроме того, с их помощью можно перейти на многотарифный энергоучёт и работу энергоёмкой техники перенести на ночные часы, а это всё-таки хорошая экономия, во всяком случае так утверждают компании, занимающиеся их установкой. Но проблема не только в их стоимости.

«Трудность заключается в организации надёжного канала связи до счётчика для сбора информации: это может быть либо беспроводная (мобильная) сеть, либо подключение кабелем. Подключение по беспроводному каналу связи выглядит наиболее перспективным вариантом, но есть некоторая неопределённость в правовом поле с определением перечня протоколов, по которым могут передаваться данные.
 Кроме того, обеспечить надёжный канал связи до каждого из устройств — непростая задача», — высказался Сергей Смагин.

А ещё он добавил, что для обработки и систематизации информации, поступающей от сотни тысяч счётчиков, необходимы специальные программы вроде Energy IP. Вот в такую паутину превратилось внедрение интеллектуальных приборов.

Кому это нужно

Интерес в развитии концепции присутствует у всех сторон, так или иначе связанных с энергетикой, в том числе и потребителей, ведь, по мнению экспертов, повышение энергоэффективности снизит стоимость электроэнергии.

Но в первую очередь, как рассказал Сергей Смагин, в продвижении «умных» сетей заинтересованы сами заказчики. Ведь именно они получают наибольшую выгоду от реализации проектов Smart Grid. А этими заказчиками являются сетевые компании и крупные промышленные предприятия с разветвлённой сетью электроснабжения. Оно и понятно, ведь при таких масштабах производства просто необходимо иметь управляемость и наблюдаемость сети. Ну и конечно, свою роль играет экологическая повестка в мире.

«Сегодня мир, как никогда раньше, озабочен экологическими вопросами, вследствие чего складывается тренд на снижение углеродного следа. Это приводит к распространению и включению в сеть генерации на возобновляемых источниках энергии. Smart Grid необходим для обеспечения возможности функционирования и эффективного управления такой сети», — добавил г-н Смагин.

Поэтому внедрением технологий «умных» сетей интересуются и компании, имеющие собственные генерации на возобновляемых источниках энергии.

А вот руководитель «Российской венчурной компании» Никита Уткин считает, что «умная» энергетика пойдёт на пользу не только разработчикам цифровых технологий и их заказчикам, но и потребителям. Так как, по оценкам аналитиков, повсеместное внедрение интеллектуальных сетей может способствовать снижению стоимости электроэнергии и повысить эффективность энергоснабжения.

Две проблемы

Не стоит забывать о том, что система изначально настолько сложна, что в условиях устоявшейся и закоснелой организации энергетической отрасли внедрение протекает с трудностями. Понятно, что нормативы и стандарты ещё в разработке, но есть и техническая сторона препятствий. Например, недостаточное количество эффективных накопителей энергии или вероятность кибератак, которой подвержены «умные» сети.

По словам Сергея Смагина, вопрос кибербезопасности актуален, и сегодня он стоит наравне с остальными задачами компаний. Более того, ему даже отводится отдельная глава в проектной документации.

«Общую надёжность электроэнергетических систем позволяют создавать цифровые технологии и микропроцессорная техника со значительными вычислительными ресурсами. Другими словами, ЭЭС защищается с помощью достаточно сложных и совершенных алгоритмов управления как в рамках оперативно-диспетчерского управления нормальными режимами, так и противоаварийного управления в сочетании с новым поколением первичного оборудования, имеющим высокие эксплуатационные характеристики и обладающим возможностями мониторинга и управления», — сообщил Сергей Сизиков.

Но также он отметил, что эти цифровые технологии и технику вполне себе можно перепрограммировать, в чём заключается основная угроза кибербезопасности.

«По большому счёту, вопросами информационной безопасности занимаются IT-компании. Но вопросы информационной безопасности — это комплекс не только технических, но и организационных мер, направленных на защиту информации. Мы, например, как поставщик оборудования, обеспечиваем техническую возможность исполнения некоторых мероприятий и обеспечиваем защиту от определённого перечня угроз. Речь идёт о цифровых подписях прошивок устройств, нестираемых журналах событий, шифровании информации, передаваемой по каналам связи между устройствами, об управлении доступом к определённым функциям на основе ролей и т. д.», — отметил г-н Смагин.


Выходит, и без того дорогостоящие технологии «умных» сетей требуют специализированной защиты с помощью ПО и криптографии и создания соответствующих подразделений по информационной безопасности. А затраты на это могут достигать десятков миллионов рублей для одного только технологизированного объекта. Так мы пришли ко второй проблеме — недостаточному финансированию. Сам проект дорогой, так его ещё и защищать нужно, а защита тоже немалых денег стоит. Возникает порочный круг. Выходит, проще и не начинать внедрять технологии, чем дополнительно вкладываться в их надёжность.

По словам экспертов, вклады есть, но они незначительные и лишь в малой степени помогают улучшить показатели ЭЭС, но не развивают концепцию масштабно. Это, как оказалось, веская причина медленного развития интеллектуальных сетей в России.

«Поддержка государства и государственное регулирование важно для внедрения «умных» сетей. В свою очередь, для вновь строящихся объектов с учётом среднесрочной перспективы их развития комплексный подход необходим ещё на этапе создания концепции объекта», — рассказал Константин Комиссаров, вице-президент, руководитель бизнес-подразделения «Инфраструктура» ЗАО «Шнейдер Электрик».


ЭКСПЕРТ


Сергей Смагин, 
инженер подразделения «Автоматизация в энергетике» ООО «Сименс» 

«К 2021 году большее распространение получили так называемые Microgrid: промышленные предприятия внедряют собственную генерацию, в том числе на основе ВИЭ. Для управления такими сетями требуется организация связи между источниками и потребителями электроэнергии, управление сетью осуществляется специальным сетевым контроллером. Данную концепцию построения сетей нельзя назвать новой, но она получила новую жизнь в контексте декарбонизации. Евросоюз вводит пошлины на выбросы парниковых газов, которые были выброшены в атмосферу при производстве продукции, импортируемой в Европу. Это является мощным экономическим стимулом для производителей, теперь они всё больше интересуются вопросами энергоэффективности и внедрения ВИЭ».






Текст: Анастасия Семёнова.

Новости
 
Более 230 российских и зарубежных компаний представят свои разработки на выставке «Безопасность и охрана труда» (БИОТ-2021)
             ......
 
 
WorldSkills Russia 2021 и Sandvik Coromant тренируют профессионалов
Фото: worldskills.ruВ Уфе прошёл финал крупнейшего в......
 
 
SPOK перешёл в стадию пилотных испытаний
Фото предоставлено НПП «Темп» им. Ф. КоротковаКоманда......
 
 
Внесены изменения в условия предоставления субсидий
Фото: static.government.ru21 сентября резидент России Владимир Путин......
 
 
Объявлена дата выставки JIMTOF
Фото: jimtof.org5 октября в рамках EMOMilano 2021......
 
 
97,4 ГВт: мощность возобновляемых источников к 2050 году
Фото: minenergo.gov.ruДиректор Департамента развития электроэнергетики Минэнерго Андрей......
 
 
Российский энергобаланс — пример для других
Фото: ukcop26.orgГлава российской делегации, вице-премьер Алексей Оверчук......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru