16+
Регистрация
РУС ENG
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.

Генерация, Возобновляемая энергетика, Автономное энергоснабжение, Электротехника

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.