16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/365/7572070.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 09 (365) май 2019 года

Технологическое партнерство – приоритет ветроэнергетики

Тема номера Беседовал Иван СМОЛЬЯНИНОВ
 Андрей Литвиненко, исполнительный директор АО «Электронмаш»

За сравнительно короткое время ветроиндустрия успела стать одним из главных мировых трендов. И сейчас это направление ВИЭ обсуждают не только как интересное решение, эксперимент или инструмент: эксперты говорят, что это отрасль, способная обеспечить профицит энергии и ускорить развитие экономики целого государства.

Кроме того, ветроэнергетика – высокотехнологичный бизнес с многомиллиардными оборотами. Однако при всей оптимистичности прогнозов на пути развития отрасли остаются непростые вопросы, которые необходимо решать. Об этом и не только мы побеседовали с исполнительным директором АО «Электронмаш» Андреем Литвиненко.

– Ветроэнергетика получает стремительное развитие по всему миру и уже стала мощной самостоятельной отраслью. Но насколько она нужна в России?

– Если рассуждать о необходимости ветроэнергетики в России, то, наверное, следует задать вопрос, о каком интервале времени идет речь. Если говорить о завтрашнем дне, например об июне 2019 года, то автоматически в голове формируется послание – зачем оно нам, у нас и так все хорошо, это что‑то связанное с политически модными мировыми решениями. Мы имеем достаточный запас углеводородов, мы имеем необходимый запас генерирующих мощностей, мы боремся за энергоэффективность, население России, к сожалению, не увеличивается в арифметической прогрессии, а значит, теоретически у нас должно всего хватать.

Но так кажется только в первый момент и только при измерении потребности на коротком интервале, когда мы просматриваем пласт окружающих нас сиюминутных реалий; однако, посмотрев на всю ситуацию с позиции долгосрочной перспективы, становится весьма очевидным, что ветроэнергетика и прочая альтернативная энергетика – это весьма перспективное занятие.

Безусловно, первыми такие перспективы увидели и почувствовали страны с низкими запасами углеводородных ресурсов, да и не только углеводородных, но и территориальных, такие, как Германия, Дания, Испания, Британия и Франция. При этом исторически это страны с высоким промышленным и экономическим потенциалом, позволяющим провести направленные разработки своеобразного «вечного двигателя», формулу которого все ищут еще со Средних веков.

Но на деле у всего, что происходит в технической сфере, всегда находится очень крепкая экономическая основа. И, собственно, независимость ветроэнергетики от стоимости и доступности углеводородов – это и есть основной драйвер роста этой отрасли.

На сегодняшний день мир имеет высокотехнологичное машиностроение, развитые средства моделирования аэродинамики объектов, отличные возможности наблюдения и прогнозирования на основе накопленных данных и статистических моделей климата, и, соответственно, все это позволяет создавать современные высокотехнологичные «вечные двигатели» – ветротурбины до 8 МВт, мощность выработки которых сопоставима с энергопотреблением одного района среднестатистического российского города-миллионника.

Сейчас и у нас, в России, приходит понимание, что ветроэнергетика – это не эксперимент, не гаджет, не дубинка экологов, а отрасль, способная быстро обеспечить энергетический профицит и развитие экономики, с одной стороны, а с другой стороны – это высокотехнологичный бизнес с многомиллиардными оборотами, и сейчас мы в роли покупателей, оказавшихся на технологической обочине.

А понимание всего этого и приводит нас как предприятие электротехнического сектора к тому, что пришел тот час, когда необходимо срочно включаться в борьбу за технологии производства электроэнергии из возобновляемых источников.

Следует отметить, что простота самого принципа преобразования энергии ветра в электрическую энергию вовсе не означает технологическую простоту, а современная ветроустановка мощностью в несколько мегаватт – это совокупность последних технических достижений. Так, нужно обеспечить прочность и легкость гигантских лопастей ветроколеса, гондолы и башни, должен быть применен специализированный генератор, прецизионный механический мультипликатор и, наконец, конвертор на базе силовой электроники. И все это должно работать и взаимодействовать под управлением специального программного обеспечения. Для реализации таких проектов должны применяться последние достижения в аэродинамике, материаловедении, металлообработке, электротехнике, силовой электронике, программировании и строительстве, от этого зависит эффективность всей установки, и борьба идет за десятые доли процента.

– Что необходимо для рывка в развитии российской ветроиндустрии? Какую нишу планирует занять в этой экономической и технологической сфере ваша компания?

– Безусловно, на уровне правительства России сейчас делается достаточно много для развития отечественной ветроиндустрии с выходом на уровень создания полноценного продукта на территории страны, а не так называемой «отверточной» сборки продукта. Тут учтен опыт локализации для автомобильной промышленности, когда в начале пути устанавливали только сидения, а сейчас запущены полноценные конвейеры таких известных брендов, как «Тойота», «Фольксваген», БМВ.

Поэтому законодательное требование по локализации импортного оборудования для солнечной и ветряной энергетики – это новые возможности для российского производителя. Однако вопрос с локализацией не так прост, как кажется на первый взгляд. Правительством РФ установлен чрезвычайно высокий процент локализации оборудования для источников возобновляемой электроэнергии, вводимых по договорам ДПМ (договор поставки мощности). Для ветроэнергетики, например, в течение трех лет процент локализации увеличился с 25 до 65 %, при этом мощности, выставляемые на конкурс, в долгосрочной перспективе в разы ниже, чем в других странах. Это означает, что, во‑первых, большая часть стоимости изделия должна приходиться на отечественные комплектующие, а во‑вторых, для локализуемых компонентов должны быть проведены процедуры валидации и последующих испытаний, требующих времени. Только в этом случае будет гарантировано достижение однотипности технических характеристик оригинального изделия и его локализованной версии.


"Независимость ветроэнергетики от стоимости и доступности углеводородов – это и есть основной драйвер роста отрасли."

В силу того что наше предприятие исторически имеет широкие связи с различными мировыми производителями оборудования и технологий, мы почувствовали тренд на развитие силовой электроники, лежащей в основе всех современных технологий выработки электроэнергии из возобновляемых источников. Мы изучили вопросы создания собственных изделий и их конкурентоспособность на рынке по сравнению с китайской «отверточной» локализацией, а также доступность в России качественных компонентов в цепочках силовых сборок и прочих элементов силовой электроники. В результате мы поняли, что в настоящее время вывод собственного изделия – инвертора для солнечных станций, является нерентабельной стратегией, при этом разработка будет постоянно находиться в режиме догоняющего.

Естественно, в такой ситуации мы начали искать себе технологического партнера в лице компании, обладающей достаточной технической и бизнес-репутацией для работы на рынке солнечной энергетики. В конечном итоге мы вышли на испанского производителя Gamesa Electric, в портфолио которого на тот момент находились все интересующие нас технологии по солнцу и сетевым накопителям энергии. Но так получилось, что в то же самое время компания Siemens Gamesa Renewable Energy, выделившаяся в отдельную бизнес-единицу, шла встречным курсом и искала себе промышленного партнера по локализации в России.



Познакомившись с деятельностью «Электронмаша», нашей бизнес-репутацией, системой обеспечения качества и возможностями нашего центра проектно-конструкторских разработок, строгие испанские проверяющие в конечном итоге остановили свой выбор на нашем предприятии.

Забегая вперед, скажу, что в настоящее время мы уже подписали контракт на изготовление локализованных силовых конверторов для строящихся ветропарков в Азове и Мурманске. Этому событию предшествовала очень серьезная, взаимная и кропотливая подготовительная работа, которая сейчас вошла в завершающую фазу – наши специалисты под руководством испанской команды Siemens Gamesa Renewable Energy осваивают технологические операции по сборке и тестированию ветроконверторов.

 России приходит понимание, что ветроэнергетика – не эксперимент, не дубинка экологов, а отрасль, способная быстро обеспечить энергетический профицит."

Следует отметить, что локализация – это не просто замена иностранных комплектующих отечественными с тем же функционалом, но и всеобъемлющая передача технологии. И далеко не каждая компания видит весь путь. В случае с Siemens Gamesa это видение было ясно оформлено благодаря наличию огромного опыта и активной жизненной позиции менеджмента и сотрудников. Это позволило на высоком уровне передать знания от владельца технологии Gamesa Electric к технологическому партнеру по локализации – компании «Электронмаш»: о том, как устроено оборудование, его функциональных особенностях, этапах изготовления и тестирования, подготовке производственных линий, а также провести обучение сотрудников и организовать совместную работу инженерных центров в России и Испании. В свою очередь, мы обеспечиваем полную адаптацию конструкторской документации, программ и методик испытаний к российским нормам и требованиям, разрабатываем технические условия, проводим квалификационные и серийные испытания и обеспечиваем процедуру документального подтверждения локализации.

Конечно, для такого проекта должна быть воля обеих сторон и видение положительного результата. Мы надеемся, что в ходе дальнейших шагов не разочаруем друг друга, а технологическое развитие компонентной базы российских производителей позволит со временем полностью перевести этот весьма непростой продукт, состоящий более чем из 400 отдельных номенклатур, на локальный уровень. И далеко не секрет, что сейчас мы испытываем острый дефицит во многих компонентах российского производства, о выпуске которых еще предстоит договориться с потенциальными производителями, успешно пройти валидацию таких российских компонентов в составе изделия, которая заключается в анализе и сравнении технических характеристик (например, электрических или прочностных) и массо-габаритных показателей локализуемого и оригинального компонентов.

Дело в том, что гондола ветротурбины – это сложная динамическая система, характеризующаяся высокой плотностью размещения оборудования и определенным центром масс. Чтобы обеспечить требования по виброустойчивости, все установленное в нее оборудование должно иметь определенные габариты и массу. А значит, эти же требования справедливы и к отдельным локализуемым частям и комплектующим данного оборудования. Так, в случае с конвертором валидации подвергается локализованный шкаф, конструкцию которого изменять нельзя, так как шкаф рассчитывался в специальной программе для обеспечения прочности конструкции и ее устойчивости к вибрациям. Затем дроссели, или, как их называют, индуктивности, чьи массо-габаритные показатели должны соответствовать оригиналам, а также остальные компоненты, которые могут быть в принципе локализованы.

Поэтому для любого отечественного завода – поставщика комплектующих, даже если достигнуто стопроцентное совпадение с техническими требованиями по электрическим или иным параметрам, сам аналог оригинальной комплектующей практически никогда не будет являться типовым изделием. Для локализации необходимо изменять конструкторскую документацию под предварительно заданные граничные условия (масса, габариты и технические характеристики).

В результате производитель локализуемого оборудования находится в достаточно сложных условиях, когда необходимо провести обработку большого объема технических требований, параметров и валидацию большого объема комплектующих. И лишь после всех взаимных согласований между производителем оригинала и локализованной версией оборудования, успешных испытаний собранного шкафа на виброустойчивость локализованное изделие допускается к серийному производству.

В совокупности для российского производителя это приводит к длительным срокам локализации оборудования перед выпуском в серию и, главное, к отсутствию прогнозируемого долгосрочного рынка сбыта локализованной продукции для приемлемого периода окупаемости вложений и ожидаемого объема прибыли.

"В целом по отрасли механизм локализации работает. Для амбициозных компаний с высоким научным потенциалом это шанс расширить номенклатуру изготавливаемого оборудования и географию его поставок."

Тем не менее пока механизм локализации в целом по отрасли 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.

– Не секрет, что ветрогенерация (как, впрочем, и солнечная генерация) отличается нестабильной выработкой электроэнергии. В отличие от традиционных источников, ветро- и солнечные электростанции мгновенно начинают вырабатывать электроэнергию при наличии ветра (солнца) и мгновенно прекращают генерировать при их отсутствии или недостаточности. Как, на ваш взгляд, можно решить данную проблему и сгладить провалы генерации?

– Да, мы знаем об этой проблеме и считаем, что начинать бороться с ней необходимо уже сейчас, пока доля таких станций еще незначительна. По моему мнению, и опыт европейских коллег это подтверждает, необходимо дополнять ветропарки мощными сетевыми накопителями электроэнергии, способными накапливать электроэнергию в периоды избытка генерации и выдавать ее в сеть в часы дефицита. Однако мы пока не видим заинтересованности в них со стороны генерирующих компаний, вводящих новые мощности ВЭС и СЭС, и, как мне видится, основная причина низкого интереса – это отсутствие инвестиций и механизмов стимуляции со стороны государства: механизмы ДПМ распространяются только на генерацию, но не на накопитель.

С другой стороны, спрос на сетевые накопители и статические компенсаторы реактивной мощности (СТАТКОМы) есть и у промышленных предприятий; мы регулярно ведем диалог с главными энергетиками о технической и, главное, экономической эффективности от внедрения таких систем. Все дело в том, что на предприятиях, в технологическом процессе которых доля частотно-регулируемых электроприводов значительна и увеличивается с каждым годом, существует проблема 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, им нужны устройства, способные мгновенно компенсировать падение напряжения в сети и улучшить качество электроэнергии.

Но 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, и для генерирующих компаний, а также для промышленных предприятий.

Системы накопления энергии производства компании «Электронмаш» не ограничиваются только применением аккумуляторных батарей: в зависимости от поставленной задачи они могут быть выполнены и на суперконденсаторах, при этом такие системы характеризуются меньшими потерями на собственную зарядку и способны выдавать в сеть большую мощность за короткое время, что делает их совершенно незаменимыми для покрытия кратковременных, но глубоких провалов напряжения в сетях.

Для каждой задачи имеется свое решение, базирующееся на модульном принципе построения, в результате чего компонуется система необходимой мощности и емкости. Модульный подход позволяет в заводских условиях смонтировать и наладить все оборудование, сократив сроки монтажа системы на объекте.

Безусловно, сейчас сетевые накопители находятся вне правового поля, и в совокупности с высокой стоимостью батарейной емкости это мешает их широкому применению даже при наличии технических и технологических решений. Тем не менее, мы надеемся, что необходимая законодательная база будет создана, а появление новых технологий в изготовлении аккумуляторных батарей приведет к значительному снижению стоимости сетевых накопителей, и все наши вложения в НИОКР монетизируются.


Ветроэнергетика

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.