Современные тенденции развития распределенной генерации, аспекты импортозамещения

Современные тенденции развития распределенной генерации, аспекты импортозамещения
Игорь Коновальчик
Автор статьи

Пугачев Андрей Анатольевич 

К.т.н., член кор. Академии Электротехнических наук РФ
Заместитель генерального директора ООО Энерган

В настоящее время все большую актуальность в мировой экономике и политике приобретает направление эффективности расходования энергоресурсов. В связи с этим, эффективность использования электроэнергии является одним из важнейших факторов в обеспечении научно-технического прогресса, развитии производства, сферы услуг, стабильной работы энергетической отрасли. Сложность, значительные средства, расходуемые на создание и эксплуатацию электроэнергетических систем, а также возросшие требования потребителей к качеству электроэнергии создают базу для оптимизации решений, реализуемых на разных уровнях генерации и распределения электроэнергии.

Расширение хозяйственной самостоятельности действующих предприятий, появление значительного числа новых частных и акционерных компаний  в сфере производства,  сельского хозяйства, переработки продукции, строительства,  требуют ввода новых энергетических мощностей, а учитывая возрастающую конкурентность рынка, требуется ввод  мощностей энергоэффективных и конкурентоспособных.

Для более удобной классификации такие Первичные энергоисточники объектов распределённой генерации можно разделить на бестопливные работающие на солнечной, ветровой, волновой, геотермальной видах энерии и топливные, использующие невозобновляемые виды топлива нефть, дизельное топливо,  газ, так и биомассу различного происхождения.

Мощность объектов в федеральном законе «Об Электроэнергетике» термин Малая Энергетика определятся величиной менее 20 МВт,

микроэнегетика — по разным источникам менее 1 МВт

Основным элементом распределенной генерации является малая энергетика .Термин «малая энергетика» включает в себя малые генерирующие установки и комплексы, в том числе не подключенные к централизованным электросетям, функционирующие на основе традиционных видов топлива и ВИЭ. Использование объектов малой генерации в производстве энергии увеличивает энергобезопасность как отдельных регионов, так и страны в целом. Кроме того, малая энергетика — это основной источник энергии для отдаленных и труднодоступных районов, где её дефицит является сдерживающим фактором развития .

К ДОСТОИНСТВАМ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГЕНЕРАЦИИ можно отнести

  1. Независимость от объектов централизованной генерации и большую степень энергобезопасности
  2. Ориентация на местные первичные энергоисточники, возможность работы на низкосортных топливах, в том числе отходах
  3. Совместно с централизованной генерацией создание «Умной сети»
  4. Энергоэффективность и возможность получения одновременно электроэнергии и тепла
  5. В связи с близостью с потребителем низкие затраты на передачу электроэнергии

 

К НЕДОСТАТКАМ

  1. Большое разнообразие первичных энергоисточников и их более частое техническое обслуживание
  2. Высокие требования к качеству топлива и условиям эксплуатации
  3. В многих случаях — повышенная стоимость вырабатываемой энергии

Большое значение в настоящее время уделяется вопросам энергобезопаности и энепргнонезависимости. Основной критерий энергобезопасности это возможность непрерывного получения потребителем электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества.

Факторы, влияющие на энергобезопасность: 1.Независимость от первичных энергоносителей (энергонезависимость) 2.Форс-мажорные ситуации 3.Технологическое состояние генерирующих и сетевых объектов

К одному из сдерживающих факторов в развитии малой энергетики и распределенной генерации следует отнести то что Малая энергетика убрана из баланса оптового и розничного рынков и вырабатывает электроэнергию для промышленных предприятий, на территории которых находятся генерирующие мощности, либо для продажи гарантирующему поставщику. В настоящее время нет регионального розничного рынка электроэнергии, малая генерация в полной мере не включена в энергосистему.

Понятия или характеристики «производителя электрической энергии, относящегося к малой энергетике» в действующих нормативно- правовых актах не существует, это создает ограничения для развития распределенной генерации и возможности экспорта произведенной электроэнергии в централизованную энергосистему.

Требуется в ближайшем будущем принятие пакета  законодательных и нормативных документов  в области распределенной генерации.

Электроэнергетические системы в будущем должны сочетать крупные источники электроэнергии, без которых проблематично электроснабжение крупных потребителей и обеспечение ускоренных темпов роста электропотребления, а также распределенную генерацию. Это нам наглядно показал опыт энергосистемы Республики Крым.

Крупные электростанции имеют выход в основную сеть высших напряжений (ядро ЕЭС). В то же время, должны получить существенное развитие установки распределенной генерации, в том числе на возобновляемых источниках электрической энергии, которые устанавливаются в распределительной сети 0,4-35 кВ.

Низший уровень составят мини- и микро-установки (мини- и микро- ГЭС, ВЭУ, солнечные электростанции, топливные элементы и т.п.), которые подключаются на напряжение 0,4 кВ и устанавливаются у небольших потребителей, например, в отдельных домах и небольших  населенных пунктах, коттеджных поселках

Доля Распределенной генерации в выработке электроэнергии в России и в мире растет ежегодно значительными темпами, по разным оценкам доля собственной распределенной генерации в России сейчас достигает от 4 до 7%.   Для сравнения в Европе около 10-12 %, большую часть этой генерации составляют газотурбинные электростанции мощностью от 2 до 25Мгвт, затем следуют газопоршневые двигатели еденичной мощностью от 200квт до 3 Мгвт, небольшую долю у нас пока занимают ветро и солнечные электростанции.

В настоящее время для удовлетворения роста потребления электроэнергии, а также обеспечения качества и надежности электроснабжения, большинство стран подключают распределенную генерацию как источник энергии местного значения. Подключение распределенных источников генерации к электрической сети позволяет создавать решения, отвечающие требованиям конкретных потребителей.

Появление распределенной генерации в распределительной электрической сети придает ей новые свойства, но и создает новые проблемы, в том числе режимной надежности.  Распределенная генерация характеризуется значительным количеством эксплуатируемого оборудования и находится под воздействием множества возмущающих факторов внешнего и внутреннего происхождения, существенно влияющих на эффективность управленческих решений. В этих условиях необходимо своевременное реагирование на текущие изменения параметров генерации, обусловленные в процессе эксплуатации ненадежностью энергооборудования и другими факторами. Требуется более гибкое использование и своевременная корректировка регламентирующих условий, составляющих содержание системы схемно-режимных мероприятий в условиях использования современных устройств защиты и управления, придающих свойства  безопасности и  «активности» распределительным электрическим сетям.

Обоснованный выбор решений по обеспечению режимной надежности систем электроснабжения с распределенной генерацией в этих условиях возможен на основе концепции риска, как на этапе подготовки соответствующих решений, так и в ходе их реализации. Сложившиеся подходы не позволяет эффективно реализовать технико-экономический анализ управленческих и плановых решений в указанной постановке применительно к сложным СЭС с РГ и их подсистемам. Поэтому разработка методов, моделей, алгоритмов, а также соответствующего программного и информационного обеспечения, рассчитанного на реализацию технико-экономического анализа режимной надежности вариантов функционирования СЭС с РГ при обосновании решений по управлению ими, представляется важным и актуальным.

Опыт работы в рамках Энергетической стратегии России показал, что до сих пор пока не создано эффективное  производство отечественных автономных энергетических установок распределенной энергетики мощностью от 10 кВт до 60 — 70 МВт модульного типа.

Стратегически обосновано ставить целью «максимально эффективное использование природных энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для устойчивого роста экономики, повышения качества жизни населения и содействия укреплению ее внешнеэкономических позиций». Особую важность разработка стратегии развития  приобретает в настоящее время, когда ряд стран осуществляет жесткую политику санкций в отношении нашей страны.

Акценты в научно- технической деятельности в энергетике смещаются в сторону инноваций, импортозамещения и конкурентоспособности отечественных разработок по сравнению с лучшими мировыми образцами.

Среди основных проблем в сфере энергетической безопасности в  называется «слабое развитие энергетической инфраструктуры в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке». Среди мер по достижению энергетической безопасности называются обеспечение гарантированности и надежности энергообеспечения экономики и населения страны в полном объеме в обычных условиях и в минимально необходимом объеме при угрозе возникновения чрезвычайных ситуаций различного характера в частности, за счет создания системы резервов ресурсов и оборудования.

В числе прочих ставится задача развития мини-ТЭЦ распределенной генерации.

Рассмотрение существующих тенденций развития модельных рядов когенерационных установок (мини-теплоэлектроцентралей) модульного типа, устанавливаемых и разрабатываемых с целью широкого развития распределенной генерации (согласно существующей стратегии) показывает очевидный перекос в сторону импортных установок (США, Евросоюз),.

Можно предположить что  авторы и исполнители проекта «ПЕРЕСТРОЙКА» не видели в концепции развития энергетики России энергетического оборудования российского производства. В связи с этим случайно или намеренно  особенно в первые годы перестройки  большой производственный потенциал был утерян, как пример можно привести заводы  Русский дизель и Звезда в Санкт Петербурге.   К счастью хочется отметить что в  последние годы начался процесс возрождения и развития.  Малая электроэнергетика России сегодня возрождается.

В ряду производителей газотурбинных электростанций есть хороший пример НПО САТУРН производителя отечественных установок мощностью от 6 до110 Мгвт, Пермский моторный завод ГТУ 12Мгвт,  Уральский турбомоторный завод  ГТУ 6 и 16 Мгвт, разработка новых дизельных двигателей от 1 Мгвт., НПО Искра, НПО Авиадвигатель,
РУМО, и много других примеров.

Для дизельных и газопоршневых двигателей это Коломенский завод, выпускающий установки мощностью от 1000 и 1500 квт, Завод имени Маминых г. Балаково, установки 500-800 и 1000 квт, Ярославский и Тутаевский моторный      завод выпускающий дизельные агрегаты мощностью от 60 до 300 квт, завод КАМАЗ выпускающий дизельные и газовые агрегаты мощность от 60 до 150 квт,

Вместе с тем, возможно развитие технологий использования возобновляемых источников энергии, в России уже построено несколько заводов по производству модулей солнечных батарей с высоким КПД превосходящим европейские аналоги, реализовано  несколько пилотных проектов в Якутии и Мордовии, Элисте, в области ветроэнергетики строится ВЭС в Ульяновской области а также запланировано создание многофункциональных энергетических комплексов для автономного энергообеспечения потребителей в районах, не подключенных к сетям централизованного энергоснабжения, например, на базе производства и использования топлива, получаемого из различных видов биомассы. Автономная энергетика, обеспеченная местными топливными ресурсами, является не только насущной необходимостью, но и крупным заказчиком инвестиций и НИОКР.

Сейчас в России формируется многомиллиардный рынок оборудования и услуг в данной сфере и  по возможности  он должен быть максимально заполнен  отечественной продукцией.

*
*
Регистрация
*
*
*

Восстановление пароля