16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/354/3275447.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 22 (354) ноябрь 2018 года

Стратегия будущего: «умная» генерация и «умные» сети

Тема номера Беседовал Анатолий НЕСТЕРОВ
Алексей Потапов, коммерческий директор АО «Электронмаш»

Инновации в современном электротехническом оборудовании – это разработка новых эффективных технологий, которые повышают производительность и способствуют сокращению затрат. И решают, таким образом, главную задачу промышленных предприятий – эффективность.

О российских перспективах новых энергетических технологий мы поговорили с Алексеем Потаповым, коммерческим директором АО «Электронмаш».

– Алексей Николаевич, насколько велика в нашей стране потребность в автономной и распределенной генерации?

– Я как соучредитель АО «Электронмаш» – крупного промышленного предприятия, уже почти двадцать лет производящего электротехническое оборудование, уверен, что основным двигателем любой востребованности является экономическая обоснованность, или осознанная необходимость.

В сложившейся непростой экономической ситуации все предприятия прилагают максимум усилий для мобилизации имеющихся ресурсов и минимизации затрат на производство продукции. В таких условиях многие наши заказчики задумываются о строительстве собственной генерации – как электрической, так и тепловой.

В то же время автономная генерация в России существует давно, и в первую очередь это связано с наличием удаленных и труднодоступных регионов, имеющих неравномерную плотность населения. По некоторым оценкам, плотность населения европейской части России – 23 чел. / км2, а, например, в Якутии – 0,31 чел. / км2. Такая ситуация напрямую влияет и на схемы электроснабжения, существующие в регионах: к примеру, на Дальнем Востоке изолированными остаются энергосистемы Камчатки, Магаданской области, Сахалина, Чукотки, в Сибири – Таймыра, а поселки в северных районах Якутии до недавнего времени в большинстве своем питались от дизельных электростанций.

Но автономная генерация востребована не только в удаленных районах, но и в крупных мегаполисах. Мы как промышленная организация, имеющая производственные мощности в городе, несколько лет были вынуждены питаться от дизель-генератора из‑за невозможности получить необходимую запрошенную мощность от сетевой компании. В настоящее время, имея питание по постоянной схеме и расширяя возможности собственной испытательной лаборатории, мы снова оказались перед выбором: мощность сверх выделенной необходима кратковременно и эпизодически, а ждать подключения и переплачивать за выделяемую мощность при таком кратковременном потреблении неэффективно… В качестве альтернативного варианта мы рассматривали возможность создания возобновляемой генерации совместно с накопителями электроэнергии.

Однако возобновляемая генерация накладывает серьезные ограничения, связанные с доступностью этих возобновляемых ресурсов. К примеру, в нашем случае это расположение производства в Санкт-Петербурге, где низок солнечный потенциал: наши расчеты показали, что установка солнечных панелей на доступных нам крышах производственных цехов в условиях городской застройки обеспечит всего порядка 170‑200 кВт электроэнергии. Таким образом, окупаемость проекта при нынешней удельной стоимости энергоресурсов составит около 20 лет. Однако тенденция к увеличению стоимости электроэнергии на рынке, возможно, изменит эти показатели, потому что при расчете окупаемости собственной генерации следует учитывать стоимость киловатт-часа покупаемой энергии и себестоимость собственной генерации. Для возобновляемых источников генерации себестоимость является константой, а для традиционных растет вместе с ценой на топливо. Если же говорить о промышленных предприятиях, находящихся в зонах высокого солнечного потенциала и имеющих возможность выдавать излишки генерации в сеть, то строительство своих возобновляемых энергоисточников становится достаточно эффективным решением.

Проблему пиковой нехватки мощности даже при отсутствии дополнительного источника генерации способен решить сетевой накопитель правильно подобранной мощности и емкости, в часы пикового потребления покрывая недостатки выделенной мощности, а в ночном режиме полностью заряжая аккумуляторные батареи.

Анализируя проекты, в которых принимает участие «Электронмаш», мы делаем выводы, что многие промышленные предприятия избрали вектор на строительство собственных автономных источников генерации, в частности ТЭЦ, а с изменением законодательства мы ожидаем резкого всплеска спроса на малую и микрогенерацию. Опыт таких компаний, как НЛМК, «Балтика», и других показывает, что объекты собственной генерации окупаются в течение трех-пяти лет, что обусловлено достаточно высокими тарифами на электроэнергию.

В то же время есть секторы промышленности, которые не испытывают дефицита мощности, однако вынуждены строить свою генерацию в связи с необходимостью переработки побочных продуктов выработки: попутного природного газа, например, чтобы избежать штрафов за его сжигание. Для них эта необходимость, в силу существующего законодательства, тоже оборачивается на первых этапах строительства достаточно тяжелыми административными процедурами, если они хотят использовать эту выработку не в изолированном острове.

В сторону собственной генерации в ожидании изменения законодательной базы начинают смотреть и другие предприятия, которым строительство генерации, на первый взгляд, несвойственно: торговые центры, тепличные комплексы и другие сельскохозяйственные предприятия, коттеджные поселки. Для них строительство ТЭЦ является избыточным решением, поэтому в первую очередь рассматриваются солнечные и ветряные станции, с учетом устойчивой тенденции снижения стоимости солнечных панелей с развитием этих технологий.

– Какие перспективы открывает для российского производителя электротехнического оборудования строительство альтернативных возобновляемых источников генерации?

– В России, обладающей существенными запасами нефти и газа, необходимость строительства альтернативных возобновляемых источников генерации в первую очередь была сформулирована на государственном уровне, а уж затем пришло понимание необходимости и полезности подобных новаций. Фактически спрос на ветряные и солнечные электростанции, возникший в последние несколько лет, сформирован, прежде всего, новым законодательством, цель которого – создать не только экологически чистые источники распределенной генерации, но и новую отрасль промышленности, дать толчок электротехническим компаниям в развитии новых направлений, связанных с производством солнечных панелей, инверторных станций и другого сопутствующего оборудования.

Любые открывающиеся перспективы – это всегда процессы, связанные с возникновением, с одной стороны, точек роста, а с другой стороны – с появлением новых рисков для бизнеса. Давайте посмотрим на этот вопрос глазами производителя, активно участвующего в проектах по строительству электростанций как на энергии солнца, так и на энергии ветра.

Процент локализации оборудования для ВИЭ-генерации, вводимой по договорам ДПМ (договорам на поставку мощности), установленный правительством РФ, чрезвычайно высок, причем в краткосрочной перспективе: в ветро­энергетике, например, его предполагается поднять с 25 % до 65 % за три года. При этом мощности, выставляемые на конкурс, в долгосрочной перспективе в разы ниже, чем в других странах. К примеру, в России общий объем проектов по ВИЭ предлагается довести до уровня 5,5 ГВт, а в Бразилии в проектах только ветроэнергетики – не менее 15 ГВт.

Таким образом, российское правительство предлагает создать целую отрасль производства с плохо прогнозируемой, я бы даже сказал, заведомо низкой загрузкой для приемлемого периода окупаемости вложений и ожидаемого объема прибыли.

Применительно к солнечным станциям ситуация еще более критическая: с появлением солнечных панелей, изготавливаемых в России, доля локализации оборудования для СЭС становится выше установленной правительством РФ даже при наличии нелокализованного инвертора. Это открывает возможности для поставки нелокализованного оборудования, в частности изготовленного в КНР, имеющего такую низкую стоимость, конкурировать с которой российским производителям не представляется возможным.

Тем не менее пока механизм локализации работает, уже реализуется целый ряд важных проектов в солнечной и ветряной энергетике. Для амбициозных компаний с высоким научным потенциалом это шанс расширить номенклатуру изготавливаемого оборудования и географию поставок.

Компания «Электронмаш» включилась в процесс не на самом первом этапе, намерено пропустив строительство первых объектов. Мы предпочли сначала полностью подготовить законченные решения, учесть все нюансы и обеспечить высокий уровень качества и надежности нашего оборудования для возобновляемой энергетики.

Такой подход позволил АО «Электронмаш» стать изготовителем и поставщиком оборудования для приема выработанной электроэнергии от ветроустановок первого в России ветропарка в Ульяновской области, а затем блочно-модульных инверторных установок (БМИУ) для ряда солнечных электростанций в Астраханской и Саратовский областях. Наши решения отличает высокая заводская готовность, стандартные габариты, действительно надежные, специально разработанные конструкторами блочно-модульные здания в габаритах 40‑ф контейнера. Именно использование специально разработанных зданий, а не стандартных контейнеров позволяет нам утверждать, что наши решения учитывают все особенности российского климата и специфики обслуживания.

– Оказывают ли альтернативные источники генерации какое‑либо негативное влияние на большую энергетику и существуют ли решения, снижающие такие риски?

– Вы знаете, вопрос действительно сложный и требующий внимания уже сегодня, но он задан не совсем по адресу. Интуитивно мы понимаем, что такие источники генерации, в отличие от традиционных, имеют нестабильную выработку, они мгновенно начинают вырабатывать электроэнергию при наличии солнца, ветра и мгновенно прекращают генерировать при их отсутствии или недостаточности. Пока доля таких станций незначительна, уже сейчас необходимо дополнять их сетевыми накопителями электроэнергии, способными накапливать энергию в периоды избытка генерации и выдавать ее в сеть в часы дефицита. У «Электронмаша» есть типовые решения систем накопления для различной мощности и емкости, однако со стороны энергосистем мы пока не видим заинтересованности в них.

С другой стороны, мы как изготовитель оборудования уже сегодня получаем запросы от промышленных предприятий на системы накопления электроэнергии и статические компенсаторы реактивной мощности (СТАТКОМы) и регулярно ведем диалог с энергетиками промпредприятий о технической и, главное, экономической эффективности от внедрения таких систем. Все дело в том, что на предприятиях, в технологическом процессе которых задействовано большое количество частотнорегулируемых электроприводов, существуют проблемы снижения качества электроэнергии вследствие кратковременных провалов напряжения и увеличения доли реактивной составляющей в процессе группового самозапуска электродвигателей, а также появления высших гармонических составляющих в процессе работы преобразователей частоты. Чтобы решить эти проблемы, нужны устройства, способные мгновенно компенсировать падение напряжения в сети и улучшающие качество электроэнергии.

Но предлагаемые нами сетевые накопители решают задачи не только нехватки мощности и падения напряжения в сети: они также способны стабилизировать напряжение и частоту сети, компенсировать реактивную мощность при ее избытке или, наоборот, инжектировать ее в сеть при недостатках, то есть являются универсальным решением и для сетевых компаний, и для промышленных предприятий.

Системы накопления энергии производства компании «Электронмаш» не ограничиваются только аккумуляторными батареями: в зависимости от поставленной задачи они могут быть выполнены и на суперконденсаторах. Такие системы имеют меньшие потери на собственную зарядку и способны выдавать в сеть большую мощность в короткое время, что делает их совершенно незаменимыми для покрытия кратковременных, но глубоких провалов напряжения в сетях.

Для каждой задачи имеется свое решение, базирующееся на типовых блочно-модульных зданиях, из которых компонуется система необходимой мощности и емкости. Модульный подход позволяет в заводских условиях смонтировать и наладить все оборудование, сократив сроки монтажа системы на объекте.

– Есть ли, по вашему мнению, в России перспективы у микрогенерации для частных домо­владений?

– Любая собственная генерация – это затраты, а применительно к частному дому, коттеджу – это затраты из личного кармана владельца дома, причем они неокупаемые, потому что такой генератор приобретается для собственных нужд и никакой возможности продать излишки законодательно не существует. Чтобы работа генерации была экономически эффективной, вся генерируемая мощность должна потребляться или накапливаться с целью потребления в будущем.

Несомненно, в частном секторе микрогенерация распространена уже сейчас, и, прежде всего, это, конечно, дизель- и бензогенераторы, которые недороги с точки зрения приобретения, но затратны в обслуживании: такой генератор потребляет топливо вне зависимости от мощности подключенной к нему нагрузки, возникают вопросы хранения топлива, высокий уровень шума, общее ухудшение экологической обстановки.

На Юге России с каждым годом становятся все популярнее солнечные панели, переходящие из разряда экзотики в доступное решение.

С точки зрения экологии и затрат на эксплуатацию солнечные панели гораздо более интересны, но и у них есть свои минусы: генерация происходит только при наличии достаточной освещенности, а мощность зависит от доступной площади под размещение панелей с солнечной стороны. По этой причине для автономного питания одних только солнечных панелей недостаточно: в пасмурные дни их мощность будет меньше ожидаемой, а в ночное время они не будут генерировать электроэнергию.

И именно поэтому в домах с собственной микрогенерацией должна быть система, способная гарантировать бесперебойное электроснабжение, обеспечивая накопление излишков мощности, поддержку качества сети в периоды просадки напряжения и автономное электроснабжение в случае отключений внешней сети.

Я являюсь не только соучредителем АО «Электронмаш», но и инвестором-застройщиком коттеджного поселка Ламбери, и поэтому понимаю, что современные покупатели, приобретающие загородную недвижимость, заинтересованы в высоком уровне комфорта, который недостижим без бесперебойного и качественного электроснабжения. Для них дизель или бензогенератор – слишком шумное и экологически грязное решение. Во многом благодаря анализу требований наших покупателей недвижимости у нас появилась идея разработать системы гарантированного питания для частных домов.

Мы предлагаем владельцам загородной недвижимости системы гарантированного питания серий «Соло» (для однофазных сетей) и «Трио» (для трехфазных), которые способны работать как автономно, так и совместно с солнечными панелями и дизель-генератором, обеспечивая не только бесперебойное электроснабжение за счет накопленной в аккумуляторах энергии, но и сглаживая пики и провалы микрогенерации, а также улучшая качество сети, не допуская провалов напряжения, перекоса фаз.

Если у покупателя уже есть дизель-генератор, то при наличии системы гарантированного питания АО «Электронмаш» он будет запускаться автоматически и только в том случае, когда накопленный запас электроэнергии уже выработан. Это значительно экономит топливо, обеспечивая необходимый уровень комфорта.

Возвращаясь к экономической эффективности микрогенерации, нельзя не сказать про новые технологии, с приходом которых рынок микрогенерации должен получить дополнительный стимул к развитию. Речь идет о создании в будущем энергетического блокчейна и возможности автоматизированной покупки и продажи электроэнергии без посредников между частными домами с генерацией в рамках одного поселка. Но пока на законодательном уровне вопрос продажи электроэнергии не решен, о таких системах собственникам домов приходится только мечтать.

В то же время энергетический блокчейн интересен не только на уровне микрогенерации в рамках поселка: внедрение энергетического блокчейна в секторе возобновляемой генерации в большой энергетике позволит сделать рынок электроэнергии более конкурентным, а конечному потребителю даст возможность получать электроэнергию непосредственно от ближайшего производителя по минимальной на момент покупки стоимости.

Стратегия будущего: «умная» генерация и «умные» сети

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 22 (354) ноябрь 2018 года: