16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/333-334/7024298.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 01-02 (333-334) январь 2018 года

В России учатся запасать электроэнергию

Энергетика: генерация Антон КАНАРЕЙКИН

Системы накопления и сохранения электроэнергии в промышленных масштабах существуют относительно давно. Хотя нельзя сказать, чтобы их массово применяли. Впрочем, до недавнего времени в этом и не было никакой нужды, так как в рамках традиционной энергетики подобные технологии не очень востребованы.

Все изменилось с массовым внедрением энергоустановок, работающих от возобновляемых источников, которые подчиняются определенным циклам. Когда их доля стала достаточно велика, в мире всерьез задумались о «промышленных аккумуляторах».

Самый распространенный способ – строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Принцип их работы прост: в период, когда электроэнергии вырабатывается излишне много, она используется для закачки воды в резервуар ГАЭС; когда же возникает потребность в дополнительных объемах электроэнергии, ГАЭС начинает работать как обычная гидроэлектростанция, выдавая энергию в общую сеть. В мире действует более 460 ГАЭС суммарной мощностью около 300 ГВт. В России только одна гидроаккумулирующая станция – Загорская в Московской области, ее мощность в режиме генерации составляет 1,2 ГВт. Строительство второй очереди станции приостановлено из‑за аварии, случившейся в 2013 г., а в прошлом году было принято решение о ее консервации.

Однако ГАЭС подходят далеко не всегда, поскольку для них, как и для любых гидроэлектростанций, нужен перепад высот и довольно большая площадь под водохранилище. Велики и капитальные затраты, ведь фактически нужно построить ГЭС.

Поэтому сейчас большое внимание обращают на аккумуляторы различных типов. Задумались об этом и в России. По данным Минэнерго, к 2025 г. годовой объем российского рынка таких систем достигнет 8 млрд долл., а мировой рынок составит порядка 80 млрд. Было бы неплохо, если бы часть этого рынка была заполнена российской продукцией.




Государство как регулировщик

Однако в Концепции развития систем хранения электроэнергии в Российской Федерации, подготовленной Минэнерго, прямо сказано: «Россия с существенным отставанием приступает к формированию национальной промышленности систем накопления энергии и к развитию рынка применения этих систем в различных секторах экономики». В России нет пока таких систем, которые можно было бы уже сейчас внедрять в производство и применять в энергетике в массовом порядке. Помочь в этом вопросе могли бы госкомпании, работающие в сфере электроэнергетики. Как стало известно в конце ноября, с 2018 г. они могут включить в свои инвестиционные программы пилотные проекты по применению систем накопления электроэнергии. Соответствующий пункт содержится в проекте поручений правительства РФ, направленных на развитие рынка систем хранения электроэнергии в стране. В настоящее время проект активно обсуждается и готовится в федеральных органах исполнительной власти.

Согласно проекту, правительство должно поручить Росимуществу, Минэкономразвития и Минэнерго разработать и внести проекты директив, в соответствии с которыми представители государства в советах директоров и наблюдательных советах госкорпораций будут голосовать по вопросам включения в инвестиционные программы пилотных проектов по применению систем накопления электроэнергии. Таким образом, крупные компании смогут профинансировать пилотные проекты.
Минэнерго должно будет сформировать оценку применения систем накопления электроэнергии «в перспективе масштабного внедрения». Кроме того, первые проекты позволят дать оценку рынка, спрогнозировать перспективность применения технологий, сформировать экономические условия для их реализации. Положительный опыт должен быть растиражирован.

Особо отмечается опасность экспансии зарубежных производителей. Чтобы этого не допустить, необходимо за счет государственных мер обеспечить финансовую поддержку НИОКР по темам, которые дают возможность российским компаниям конкурировать с зарубежными. Развитие технологий внутри России должно быть обеспечено за счет снижения пошлин на ввоз компонентов систем накопления энергии и сырья для их изготовления (электродные материалы, электролит и другие). Интересно, что сейчас в России есть пошлины на компоненты, а вот пошлин на готовые импортные системы накопления нет.

Что касается экспертов, то они пока относятся к данной инициативе с настороженностью. По их мнению, массово внедрять системы хранения энергии целесообразно только в случаях, когда это экономически выгодно конечным потребителям, без каких‑либо поборов с рынка, в том числе за счет повышения внутренней эффективности энергоинфраструктуры. Например, одним из вариантов может стать субсидирование государством затрат на внедрение подобных систем хранения энергии для резервного энергоснабжения социально значимых объектов и бытовых потребителей. Или это могут быть проекты стимулирования использования накопителей для компенсации неравномерной выработки солнечных и ветровых электростанций. Производители оборудования также высказываются за возможность господдержки. В частности, это могут быть требования к локализации подобного рода оборудования.

Ранее о необходимости развивать в России технологии накопления электроэнергии говорил глава «Роснано» Анатолий Чубайс. По его словам, у России есть шанс «прорваться» в этой сфере, но для этого нужна государственная программа поддержки. По его мнению, системы хранения электроэнергии – это «гигантский новый технологический кластер». Более того, в ноябре было объявлено, что фонд «Центр стратегических разработок», председателем которого является экс-министр финансов Алексей Кудрин, проведет для «Роснано» аналитическую и экспертную работу по теме развития систем накопления электроэнергии. ЦСР должен оценить потенциал возможностей в сфере накопления электроэнергии в РФ и провести анализ зарубежного опыта и технологий. Ему также поручено сформировать перечень первоочередных пилотных проектов «для включения в программы инновационного развития государственных компаний» и в целях реализации их заинтересованными независимыми потребителями.
Господин Чубайс также называл возможный пилотный проект в этой области: например, речь может идти о гравитационном накопителе мощностью до 1 тыс. МВт. Его принцип работы связан с подъемом и опусканием грузов.




Гравитационная электростанция

Речь идет о твердотельной аккумулирующей электростанции (ТАЭС). ТАЭС использует в своей работе комплекс лифтов, приводы которых могут работать как в режиме электрических генераторов, так и в режиме электрических двигателей. К примеру, во время ночного провала энергопотребления ТАЭС получает из энергосети дешевую электроэнергию и расходует ее на подъем грузов лифтами вверх. Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ТАЭС грузы в лифтах перемещаются вниз под действием силы тяжести, и приводы лифтов в режиме электрических генераторов передают электроэнергию в сеть. Первую ТАЭС в России мощностью несколько сотен киловатт планируется построить в 2020 г. Строит ее команда инженеров из новосибирской компании «Энергозапас» при поддержке «Роснано» в лице наноцентра «СИГМА. Новосибирск», а также инновационного центра «Сколково». 30 января 2017 г. ими был создан и запущен 20-метровый прототип ТАЭС. С его помощью новая технология прошла апробацию и доказала свою эффективность.

Как говорят специалисты компании, прототип открывает новые пути по увеличению надежности и сокращению себестоимости ТАЭС. В течение 4,7 минуты прототип способен потреблять электроэнергию из сети либо отдавать ее обратно с номинальной мощностью 10 кВт. Кроме доказательства концепции в части механики и силовой электроники ТАЭС, появление этой установки дает широкие экспериментальные возможности, что станет отправной точкой для строительства опытно-промышленной ТАЭС емкостью 420 кВт-ч.

По их словам, в середине февраля 2017 г. прототип осмотрели Анатолий Чубайс и председатель наблюдательного совета НП «Совет рынка» Юрий Удальцов. В результате встречи было принято решение о продолжении партнерских отношений с «Роснано». Чубайс рекомендовал уточнить технико-экономические параметры опытной ТАЭС, которая является целью следующего этапа проекта, а также предложил поддержку со стороны «Роснано» в переговорах с потенциальными заказчиками.

Принцип действия ТАЭС аналогичен гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС), только вместо воды используется твердый груз, в данном случае – упакованный грунт. Накопление выработанной энергии происходит за счет подъема груза на высоту нескольких сотен метров. При его опускании под действием силы тяжести энергия выдается в сеть. Преимущество ТАЭС перед ГАЭС в том, что они занимают в пять раз меньшую площадь при равной ёмкости и могут быть построены на безводных равнинах, да и вообще в любом удобном месте, то есть в тех местах, где строительство гидроаккумулирующей станции просто невозможно. Кроме того, ТАЭС отличает более безопасная, чем у ГАЭС, конструкция.

Как заявляют в компании, подобными разработками занимаются многие зарубежные компании. Однако в их накопителях электроэнергии, работающих на принципе подъема твердых тел, именно этот груз – один из самых дорогостоящих элементов. Упакованный грунт, которым будет оперировать ТАЭС новосибирских инженеров, добывается во время строительства здания электростанции, то есть его стоимость ничтожна. Экономичен и метод возведения накопительного сооружения. В нем не будет перекрытий: здание состоит из вертикальных колонн, связанных между собой горизонтальными и диагональными распорками. Четыре соседних колонны образуют шахту, внутри которой вертикально перемещается груз-накопитель.

Проекты по системам аккумулирования энергии в России есть, однако наша страна делает только первые шаги по пути к новой энергетике. Отдельные компании самостоятельно нащупывают возможности, и хорошо, если бы эти шаги были кем‑то скоординированы. То, что государство заинтересовалось этим вопросом, правильно, но желательно не упустить время в разработках бесчисленных программ, в противном случае рынок заполонят иностранные производители. А это обидно, учитывая, что в нашей стране есть реальные проекты в данном направлении.  

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 01-02 (333-334) январь 2018 года: