Какое будущее ожидает энергетические системы?

Page 1
background image

Page 2
background image

38

Март

апрель

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

38

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

Электрические сети

Электрические сети

Результаты

 

международного

 

исследования

 

надёжности

 

систем

 

демонстрируют

что

 

США

 

находятся

 

позади

 

различных

 

стран

 

с

 

развитой

 

и

 

переходной

 

экономикой

 

по

 

показате

-

лю

 SAIDI. 

Источник

: Accenture, 2013.

Э

лектроэнергетическая

 

промышленность

 

нахо

-

дится

 

на

 

пике

 

своего

 

развития

Линии

 

переда

-

чи

 

и

 

распределения

в

 

частности

испытывают

 

значительные

 

изменения

 

из

-

за

 

развития

 

рас

-

пределённой

 

генерации

применения

 

принципа

 «

умных

 

электросетей

» 

и

 

реализации

 

электроэнергетической

 

системы

 

как

 

ключевой

 

составляющей

 

великих

 

замыс

-

лов

Под

 

последним

 

подразумеваются

 

сложные

 

вза

-

имосвязи

 

между

 

электроэнергетическими

 

системами

 

и

 

другими

 

ключевыми

 

инфраструктурами

такими

 

как

 

нефть

газ

вода

 

и

 

системы

 

телекоммуникаций

а

 

также

 

экстремальные

 

ситуации

а

 

также

 

растущий

 

интерес

 

к

 

идее

 

интеллектуальных

 

городов

Регламентирующие

 

документы

 

и

 

экономические

 

стимулы

 

инициировали

 

инвестиции

 

в

 

ключевые

 

объек

-

ты

 

передачи

 

и

 

распределения

а

 

также

 

переход

 

на

 

пе

-

редовые

 

и

 

новейшие

 

технологии

 

для

 

решения

 

проблем

 

и

 

предметов

 

социальной

 

озабоченности

 

касательно

 

этих

 

аспектов

Среди

 

прочих

 

задач

 

выделяют

 

улучше

-

ние

 

отказоустойчивости

 

электрических

 

сетей

 

и

 

внедре

-

ние

 

генерации

 

энергии

 

от

 

возобновляемых

 

источни

-

ков

предметы

 

социальной

 

озабоченности

 

охватывают

 

улучшение

 

жизнепригодности

работопригодности

 

и

 

самодостаточности

 

развития

 

городов

Развитие

 

энерге

-

тических

 

предприятий

 

и

 

сетей

 

будущего

 

требует

 

нахож

-

Какое будущее ожидает 
энергетические системы?

Путём изучения формирующихся тенденций мы можем 
точнее определить, что будет представлять собой сеть 
будущего.

Хулио Ромеро Агуэро (Julio Romero Ag

ü

ero), 

Quanta Technology

дения

 

решений

 

для

 

выполнения

 

поставленных

 

задач

 

и

 

извлечения

 

выгоды

 

из

 

соответствующих

 

возможностей

.

Отказоустойчивость

 

сетей

Из

-

за

 

перебоев

 

подачи

 

электроэнергии

связанных

 

с

 

погодой

особенно

 

тех

которые

 

были

 

вызваны

 

опасны

-

ми

 

метеорологическими

 

явлениями

такими

 

как

 

ураган

 

«

Сэнди

», 

в

 

последнее

 

время

 

огромное

 

внимание

 

ста

-

ло

 

уделяться

 

способностям

 

сетей

 

к

 

восстановлению

Подсчитано

что

 

приблизительный

 

годовой

 

ущерб

 

от

 

перерывов

 

электроснабжения

вызванных

 

экстремаль

-

ной

 

погодой

находится

 

в

 

диапазоне

 

между

 18 

и

 33 

мил

-

лиардами

 

долларов

 

США

Жизнеспособность

 

систем

 

подразумевает

 

такие

 

факторы

как

 

надёжность

 

сетей

 

передачи

 

и

 

распределения

укрепление

 

энергосисте

-

мы

старение

 

объектов

 

инфраструктуры

физическая

 

и

 

информационная

 

безопасность

планы

 

материально

-

технического

 

снабжения

 

и

 

координации

а

 

также

 

доступ

-

ность

 

рабочей

 

силы

Надёжность

 

энергосистемы

 

является

 

жизненно

 

важ

-

ной

 

в

 

цифровой

 

экономике

 

для

 

обеспечения

 

конкурен

-

тоспособности

 

и

 

производительности

Согласно

 

иссле

-

дованиям

 2012 

года

 

по

 

этому

 

вопросу

США

 

находятся

 

позади

 

других

 

развитых

 

стран

таких

 

как

 

Германия

 

и

 

Япо

-

ния

по

 

показателю

 SAIDI (

средний

 

индекс

 

длительности

 

прерываний

 

работы

 

системы

). 

Хотя

 

в

 

этом

 

сравнении

 

также

 

должны

 

прини

-

маться

 

во

 

внимание

 

важные

 

факторы

 

и

 

основные

 

причины

такие

 

как

 

цены

 

на

 

электроэнергию

которые

 

указывают

 

на

 

готовность

 

потребителя

 

оплачивать

 

определённый

 

уровень

 

надёжности

эти

 

результаты

 

и

 

в

 

самом

 

деле

 

содер

-

жательны

 

и

 

указывают

 

на

 

недостатки

с

 

которыми

 

необходимо

 

бороться

Укрепление

 

энергосистемы

 

играет

 

важную

 

роль

 

в

 

обеспечении

 

жизнеспо

-

собности

 

и

 

надёжности

Пересматрива

-

ются

 

такие

 

решения

как

 

размещение

 

линий

 

электропередачи

 

под

 

землей

контроль

 

растительности

стандарты

 

на

 

проектирование

 

и

 

строительство

а

 

также

 

соответствующие

 

передовые

 

технологии

 

и

 

системы

 

возмещения

 

издержек

Старение

 

энергетических

 


Page 3
background image

39

Март

апрель

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

39

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

Электрические сети

Электрические сети

Обзор

 

данных

 

о

 

прошедшем

 

периоде

 

времени

 

демонстрирует

что

 

текущие

 

значения

 

мощности

 

сетей

 

испытали

 

значительный

 

рост

 

в

 

последние

 5 

лет

Источник

Национальная

 

лаборатория

 

Лоуренса

 

в

 

Беркли

.

объектов

 

также

 

является

 

ключевым

 

вопросом

По

 

оцен

-

кам

приблизительный

 

возраст

 

электроэнергетических

 

систем

 

США

 

составляет

 50—60 

лет

а

 25% 

инфраструк

-

туры

 

находится

 

в

 

возрасте

 

и

 

состоянии

вызывающих

 

беспокойство

Согласно

 

Министерству

 

энергетики

 

США

 

70% 

линий

 

электропередачи

 

и

 

трансформаторов

 

эксплу

-

атируются

 25 

лет

 

и

 

более

а

 60% 

выключателей

 — 

более

 

30 

лет

Аналитики

 

индустрии

 

заявляют

что

 

около

 50% 

опор

 

распределительных

 

сетей

 

используются

 

от

 30 

до

 

50 

лет

 

и

 

срок

 

их

 

службы

 

подходит

 

к

 

концу

Подобным

 

образом

 

последние

 

события

воздей

-

ствовавшие

 

на

 

активы

 

энергетических

 

предприятий

такие

 

как

 

атака

 

на

 

подстанцию

 Metcalf 

предприятия

 

Paci

 c Gas and Electric, 

показали

 

важность

 

обеспече

-

ния

 

физической

 

защиты

 

электроэнергетических

 

систем

Аналогично

 

широкое

 

распространение

 

и

 

быстрый

 

рост

 

применения

 

интеллектуальных

 

электронных

 

приборов

 

для

 

улучшения

 

видимости

 

сетей

 

передачи

 

и

 

распреде

-

ления

 

и

 

осведомлённости

 

об

 

их

 

состоянии

 

привлекло

 

особое

 

внимание

 

к

 

сопровождению

 

этих

 

инвестиций

 

с

 

соответствующими

 

мероприятиями

 

по

 

обеспечению

 

ин

-

формационной

 

безопасности

Что

 

касается

 

рабочего

 

персонала

приближающиеся

 

пенсии

 

представляют

 

собой

 

крайне

 

серьёзную

 

пробле

-

му

так

 

как

 

известно

что

 

около

 

половины

 

рабочего

 

пер

-

сонала

 

предприятий

 (

включая

 

инженеров

 

и

 

квалифици

-

рованных

 

рабочих

будут

 

иметь

 

право

 

уйти

 

на

 

пенсию

 

между

 2014 

и

 2020 

годами

Это

 

демонстрирует

 

большой

 

пробел

 

в

 

кадровом

 

потенциале

 

энергетической

 

про

-

мышленности

.

Интеграция

 

распределённых

 

энергоресурсов

Согласно

 

предположению

 

Управления

 

по

 

инфор

-

мации

 

в

 

области

 

энергетики

  (

Министерства

 

энергети

-

ки

 

США

), 

ожидается

 

ежегодный

 

рост

 

используемых

 

не

 

водных

 

возобновляемых

 

источников

 

энергии

 

на

 3,2%. 

Вплоть

 

до

 2040 

года

 

ожидается

 

рост

 

использования

 

солнечной

 

энергии

 

на

 7,5% 

ежегодно

Таким

 

образом

необходимость

 

интеграции

 

растущего

 

числа

 

различных

 

источников

 

возобновляемой

 

генерации

 

предполагается

 

осуществить

 

с

 

помощью

 

инфраструктуры

 

и

 

технологи

-

ческих

 

мероприятий

Что

 

касается

 

инфраструктуры

к

 

примеру

распоряжение

 

 1000 

Федеральной

 

комиссии

 

по

 

регулированию

 

в

 

области

 

энер

-

гетики

 

исключает

 

преимуществен

-

ные

 

права

 

перед

 

другими

 

лицами

 

и

 

монопольный

 

ста

-

тус

 

на

 

сооружение

 

сетей

 

до

 

санкцио

-

нирования

 

их

 

шта

-

тами

Ожидается

что

 

это

 

приведёт

 

к

 

улучшению

 

разви

-

тия

 

систем

 

переда

-

чи

 

электроэнергии

.

Технологиче

-

ские

 

тренды

 

ведут

 

к

 

укреплению

 

кон

-

цепции

 

интеллек

-

туальных

 

сетей

к

 

вводу

 

в

 

действие

 

устройств

 

вектор

-

ных

 

измерений

 

для

 

осуществления

 

глобального

 

мониторинга

защиты

автоматизации

 

и

 

контроля

а

 

также

 

к

 

взаимодействию

 

эксплуатации

 

и

 

информационных

 

технологий

Это

 

так

-

же

 

подразумевает

 

применение

 

инфраструктуры

 

интел

-

лектуальных

 

счётчиков

 (AMI) 

и

 

продвинутой

 

системы

 

управления

 

распределительными

 

сетями

 (ADMS), 

по

-

явление

  «

умных

» 

инверторов

осуществление

 

рас

-

пределённого

 

накопления

 

энергии

 

и

 

микросети

 

для

 

улучшения

 

жизнеспособности

 

электроэнергетических

 

систем

а

 

также

 

для

 

облегчения

 

присоединения

 

систем

 

распределённой

 

генерации

 (DG) 

и

 

подключения

 

к

 

сетям

 

электрического

 

транспорта

Несмотря

 

на

 

то

 

что

 

микросети

 

только

 

зарождаются

они

 

представляют

 

собой

 

образец

 

сетей

 

будущего

так

 

как

 

в

 

них

 

используются

 

многоцелевые

 

передовые

 

тех

-

нологии

 

для

 

решения

 

таких

 

задач

как

 

присоединение

 

различных

 

систем

 

распределённой

 

генерации

 

и

 

улуч

-

шение

 

показателей

 

живучести

производительности

надёжности

 

и

 

качества

 

электроэнергии

Предполага

-

ется

что

 

пропускная

 

способность

 

микросетей

 

США

 

к

 

концу

 2017 

года

 

может

 

достигнуть

 1,8 

ГВт

В

 

настоящее

 

время

 

существует

 81 

микросеть

 — 

включая

 

принад

-

лежащие

 

энергетическим

 

предприятиям

 

и

 

готовящие

-

ся

 

к

 

вводу

 

в

 

эксплуатацию

такие

 

как

 San Diego Gas & 

Electric’s Borrego Springs, — 

и

 35 

в

 

стадии

 

разработки

Планирование

 

и

 

работа

 

систем

Инфраструктура

 

и

 

технологические

 

тренды

 

сопрово

-

ждаются

 

изменениями

 

способов

 

планирования

 

развития

 

энергосистем

их

 

эксплуатации

 

и

 

анализа

Распростра

-

нение

 

различных

 

систем

 

распределённой

 

генерации

 

в

 

передаче

 

и

 

распределении

 

электроэнергии

 

делает

 

сети

 

более

 

сложными

 

и

 

динамичными

Это

 

увеличивает

 

не

-

обходимость

 

применения

 

аналитических

 

методов

 

в

 

се

-

тях

 

для

 

моделирования

исследования

 

и

 

планирования

для

 

улучшения

 

методов

 

сбора

обработки

 

и

 

анализа

 

данных

а

 

также

 

для

 

визуализации

 

функционирования

Эти

 

прикладные

 

технологии

 

должны

 

быть

 

способны

 

оперировать

 

потенциально

 

огромными

 

объёмами

 

дан

-

ных

предоставляемых

 

технологиями

 

интеллектуальных

 

электросетей

с

 

целью

 

извлечения

 

информации

кото

-

рая

 

может

 

быть

 

использована

 

в

 

планировании

 

энергети

-

ческих

 

компаний

 

и

 

в

 

эксплуатации

 

в

 

целом


Page 4
background image

40

Март

апрель

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

40

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

Электрические сети

Электрические сети

Сетевая

 

аналитика

 

должна

 

стать

 

во

 

главе

 

объединения

 

эксплуатации

 

и

 

информационных

 

технологий

 

и

 

играть

 

ключевую

 

роль

 

в

 

работе

 

систем

 

энер

-

госнабжения

 

будущего

с

 

расширенны

-

ми

 

функциональными

 

возможностями

 

и

 

технологиями

 

в

 

основе

 

системы

 

управ

-

ления

 

распределительными

 

сетями

 

(ADMS), 

системы

 

управления

 

распре

-

делёнными

 

энергоресурсами

 (DERMS), 

системы

 

управления

 

производством

 

и

 

распределением

 

электроэнергии

 

и

 

систем

 

коммунальных

 

предприятий

Глобальный

 

рынок

 

исследования

 

мест

-

ных

 

электрических

 

сетей

 

должен

 

до

 

2020 

года

 

вырасти

 

на

 3,8 

млрд

 

долла

-

ров

 

ежегодно

в

 

то

 

время

 

как

 

энерге

-

тические

 

предприятия

 

США

 

с

 2013 

по

 

2020 

тратят

 

около

 100 

долларов

 

на

 

дом

 

за

 

эксплуатацию

 

сетей

 

и

 

аналитику

ка

-

сающуюся

 

потребителя

.

Хотя

 

за

 

последнее

 

десятилетие

 

был

 

достигнут

 

значительный

 

прогресс

 

в

 

этих

 

областях

с

 

точки

 

зрения

 

деятель

-

ности

 

энергетических

 

предприятий

 

из

-

менения

 

происходят

 

гораздо

 

медлен

-

нее

Однако

 

начинаются

 

изменения

Концепция

 

микросетей

 

может

 

быть

 

применена

 

от

 

подстанции

 

вплоть

 

до

 

потребителя

Источник

Национальные

 

лаборатории

 

Сандия

.

Интеллекту

-

альная

 

элек

-

т р и ч е с к а я

 

сеть

 — 

ин

-

тегрирован

-

ное

 

понятие

объединяющее

 

элек

-

троэнергетику

 

с

 

современными

 

информационными

 

технологиями

С

 

научной

 

точки

 

зрения

 

интел

-

лектуальные

 

электрические

 

сети

 

(Smart Grid) 

рассматриваются

 

с

 

по

-

зиций

 

общей

 

теории

 

больших

 

тех

-

нических

 

систем

включая

 

методы

 

искусственного

 

интеллекта

В

 

интеллектуальной

 

сети

  (

энер

-

госистеме

 

с

 

активно

-

адаптивной

 

сетью

должны

 

быть

 

элементы

способные

 

изменять

 

параметры

 

её

 

режима

 

в

 

зависимости

 

от

 

усло

-

вий

 

электропотребления

Управле

-

ние

 

множеством

 

этих

 

элементов

 

возможно

 

лишь

 

при

 

наличии

 

гибкой

 

автоматизированной

 

информаци

-

онной

 

системы

сочетающей

 

ло

-

кальное

 

и

 

централизованное

 

управ

-

ление

 

с

 

системой

 

сбора

обработки

 

и

 

передачи

 

больших

 

объёмов

 

ин

-

формации

В

 

идеале

 

такая

 

систе

-

ма

 

должна

 

максимально

 

быстро

 

ре

-

агировать

 

на

 

изменения

 

состояния

 

ЭЭС

 

в

 

целом

 

и

 

в

 

отдельных

 

узлах

быть

 

готова

 

к

 

решению

 

задач

 

ана

-

лиза

 

и

 

прогнозирования

 

режимов

 

и

 

структурных

 

изменений

Термин

  «

умные

 

сети

» 

появился

 

в

 

Европе

 

и

 

относился

 

прежде

 

все

-

го

 

к

 

распределительным

 

сетям

 

низшего

 

напряжения

, «

которыми

 

могла

 

бы

 

управлять

 

каждая

 

до

-

мохозяйка

выбирая

 

с

 

помощью

 

интеллектуальных

 

приборов

 

и

 

ин

-

тернета

 

поставщиков

оптими

-

зируя

 

собственное

 

потребление

». 

Параллельно

 

появилась

 

проблема

 

привязки

 

к

 

энергосистемам

 

элек

-

тростанций

 

на

 

возобновляемых

 

и

 

других

 

распределённых

 

источниках

 

энергии

плохо

 

прогнозируемые

 

ха

-

рактеристики

 

работы

 

которых

 

за

-

трудняют

 

их

 

эффективное

 

сопря

-

жение

 

и

 

с

 

ЭЭС

и

 

с

 

потребителем

Но

 

до

 

сих

 

пор

несмотря

 

на

 

появ

-

ление

 

ещё

 

в

 2012 

г

. «

Концепции

 

интеллектуальной

 

электроэнер

-

гетической

 

системы

 

с

 

активно

-

адаптивной

 

сетью

  (

ИЭС

 

ААС

)», 

где

 

представлена

 

идеология

ба

-

зовые

 

технологии

 

и

 

механизмы

 

её

 

реализации

даже

 

терминология

отражающая

 

сложившуюся

 

ситу

-

ацию

недостаточно

 

чёткая

Тер

-

мин

  «

интеллектуальная

 

система

» 

относится

 

к

 

системе

 

генерации

передачи

распределения

 

и

 

потре

-

бления

 

электроэнергии

которая

 

включает

 

в

 

себя

 

элементы

 

тради

-

ционной

 

и

 

современной

 

энергети

-

ки

микропроцессорные

 

системы

 

контроля

 

и

 

мониторинга

инфор

-

мационные

 

технологии

 

и

 

средства

 

обеспечения

 

оптимальных

 

режи

-

мов

 

работы

 

сети

 

и

 

поддержки

 

ши

-

рокого

 

спектра

 

дополнительных

 

собственных

 

и

 

инфраструктурных

 

услуг

Под

 

одним

 

словосочетанием

 

объединяются

 

тысячи

 

элементов

 

техники

программных

 

продуктов

телекоммуникационных

 

и

 

прочих

 

технологий

Даже

 

перечислить

 

то

что

 

такая

 

сеть

 

способна

 

делать

что

 

она

 

должна

 

будет

 

уметь

 

через

 

годы

 

и

 

годы

 

апгрейда

 

традицион

-

ной

 

сетевой

 

инфраструктуры

до

-

вольно

 

затруднительно

.

В

 

станах

 

ЕС

 

интеллектуальная

 

сеть

 

характеризуется

удовле

-

творением

 

требований

 

потреби

-

телей

 

и

 

способностью

 

реагиро

-

вать

 

на

 

изменения

 

и

 

проблемы

 

в

 

будущем

возможностью

 

подключе

-

ния

 

всех

 

заинтересованных

 

субъек

-

тов

 

энергорынка

в

 

частности

 

воз

-

обновляемых

 

источников

 

энергии

надёжностью

 

и

 

высоким

 

качеством

 

электроэнергии

устойчивостью

 

к

 

возможным

 

рискам

 

и

 

негативным

 

КОММЕНТАРИЙ

Борис Папков, профессор Нижегородского инженерно|
экономического университета, д.т.н.


Page 5
background image

41

Март

апрель

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

41

Результатом

 

возможного

 

сценария

 

катастрофической

 

ситуации

 

со

 

снижением

 

доходов

 

из

-

за

 

распространения

 

распределённых

 

энергоресурсов

 

может

 

стать

 

так

 

называемая

 «

спираль

 

смерти

 

энергетических

 

предприятий

» (utility death spiral). 

Источник

: Forbes.

особенно

 

среди

 

тех

 

электроэнергетиче

-

ских

 

компаний

чья

 

нормативно

-

правовая

 

база

 

и

 

модель

 

бизнес

-

процессов

 

делает

 

их

 

уязвимыми

 

к

 

угрозам

обусловленным

 

высоким

 

уровнем

 

замещения

 

распреде

-

лённой

 

генерацией

Исследование

про

-

ведённое

 

среди

 200 

руководителей

 

и

 

спе

-

циалистов

 

предприятий

показывает

что

 

возросшая

 

роль

 

распределённой

 

генера

-

ции

 

является

 

наиболее

 

значимой

 

угрозой

 

для

 

энергетической

 

промышленности

 

на

 

ближайшие

 

пять

 

лет

.

Особенно

 

масштабные

 

изменения

 

испытала

 

фотоэлектрическая

 

распреде

-

лённая

 

генерация

которая

 

значительно

 

развилась

 

за

 

последнее

 

десятилетие

К

 

примеру

, San Diego Gas & Electric 

имеет

 

около

 45 

тысяч

 

покупателей

 

крышных

 

сол

-

нечных

 

коллекторов

а

 

темп

 

восприятия

 

этой

 

технологии

 

на

 

обслуживаемой

 

ими

 

территории

 

растёт

 

со

 

скоростью

 4—5% 

в

 

месяц

Более

 

того

высокая

 

степень

 

проникновения

 

распределённой

 

генерации

особенно

 

фотоэлектрической

в

 

электроэнергетику

 

уже

 

является

 

действительностью

 

для

 

энергетических

 

систем

таких

 

как

 

система

 Hawaiian Electric Co., 

где

 

уже

 

стало

 

обыден

-

ностью

 100-

процентное

 

проникновение

 

в

 

распредели

-

тельные

 

сети

 (

в

 

соответствии

 

с

 

дневными

 

минимумами

 

нагрузок

). 

Эти

 

тенденции

 

уже

 

не

 

эксклюзивны

 

на

 

юго

-

за

-

паде

В

 

США

 

северо

-

восточный

 

и

 

среднеатлантический

 

регионы

 

уже

 

начинают

 

ощущать

 

распространение

 

этой

 

технологии

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

Электрические сети

Электрические сети

внешним

 

воздействиям

эконо

-

мичностью

  (

за

 

счёт

 

оптимизации

 

инноваций

эффективного

 

управ

-

ления

 

распределением

 

энергии

равных

 

условий

 

конкуренции

 

и

 

регу

-

лирования

).

Ряд

 

экспертов

 

в

 

области

 

надёж

-

ности

безопасности

живучести

 

и

 

эффективности

 

электроэнерге

-

тики

 

отмечают

что

 

задача

 

соз

-

дания

 

и

 

развития

 

интеллектуаль

-

ной

 

энергетики

 

приближается

 

по

 

своим

 

масштабам

 

и

 

значению

 

к

 

плану

 

ГОЭЛРО

В

 

ней

 

стратеги

-

чески

 

формируется

 

основа

 

хозяй

-

ственной

 

и

 

социальной

 

системы

 

в

 

соответствии

 

с

 

особенностями

 

научно

-

технического

экономи

-

ческого

 

и

 

социального

 

развития

 

в

 

ХХ

веке

Однако

 

создание

 

ин

-

теллектуальных

 

систем

 

в

 

усло

-

виях

 

существующей

 

устаревшей

 

энергетической

 

инфраструктуры

 

становится

 

практически

 

неразре

-

шимой

 

проблемой

Если

например

энергоснабжающей

 

организации

 

поставить

 

условие

 

обязательного

 

поддержания

 

напряжения

 380 (220) 

В

 

на

 

каждом

 

электроприёмнике

то

 

она

 

обанкротится

Вместе

 

с

 

тем

 

следует

 

отметить

что

 

появление

 

в

 

последнее

 

время

 

таких

 

элементов

 

ЭЭС

как

 

реклоу

-

зеры

широкомасштабная

 

система

 

измерений

 

на

 

больших

 

территори

-

ях

 (WAMS) 

и

 

её

 

российский

 

аналог

 — 

система

 

мониторинга

 

переходных

 

режимов

 

СМПР

статический

 

син

-

хронный

 

компенсатор

 (STATCOM), 

устройство

 

для

 

измерения

 

вектор

-

ных

 

величин

 (PMU), 

система

 

сбо

-

ра

 

информации

 

и

 

телеизмерений

 

(SCADA/EMS), 

сверхпроводящая

 

высоковольтная

 

линия

 

переменно

-

го

 

тока

 (HVDC), 

управляемые

 

гиб

-

кие

 

системы

 

электропередачи

 

пе

-

ременного

 

тока

 (FACTS), 

система

 

управления

 

распределительными

 

сетями

 (DMS) 

и

 

др

. — 

позволяет

 

говорить

 

о

 

положительной

 

произ

-

водной

 

развития

 

ИЭС

 

ААС

.

Естественно

что

 

единовременная

 

замена

 

традиционной

 

ЭЭС

 

на

 Smart 

Grid 

невозможна

так

 

как

 

расходы

 

на

 

это

 

будут

 

исчисляться

 

гро

-

мадными

 

суммами

Миллиардные

 

вливания

которые

 

собираются

 

сделать

 

в

 

развитие

  «

умных

 

се

-

тей

» 

различные

 

компании

 

и

 

стра

-

ны

 

в

 

течение

 

ближайших

 

лет

при

 

ближайшем

 

рассмотрении

 

оказы

-

ваются

 

близкими

 

традиционным

 

НИОКР

Поэтому

 

прежде

 

всего

 

не

-

обходима

 

чёткая

 

формулировка

 

перспективных

 

задач

 

новой

 

энер

-

гоинформационной

 

системы

  (

ИЭС

 

ААС

с

 

ограничениями

 

существую

-

щих

 

технологий

перспективного

 

информационного

 

обеспечения

 

и

 

реальных

 

капиталовложений

 

для

 

повышения

 

эффективности

 

ЭЭС

 

за

 

счёт

 

выведения

 

её

 

на

 

более

 

вы

-

сокий

 

уровень

 

технологической

 

и

 

информационной

 

интеграции

.

Построение

 

эффективных

 

ИЭС

 

ААС

 

возможно

 

только

 

при

 

актив

-

ном

 

привлечении

 

к

 

этому

 

процессу

 

конечных

 

потребителей

  (

клиен

-

тоориентированный

 

подход

), 

так

 

как

 

сегодня

 

без

 

потребителя

 

не

-

возможно

 

ни

 

оперативное

 

управле

-

ние

ни

 

долгосрочное

 

планирование

 

развития

 

отрасли

В

 

этой

 

связи

 

необходимы

 

разработка

 

и

 

созда

-

ние

 

механизмов

 

стимулирования

 

участия

 

потребителей

 

в

 

управ

-

лении

 

режимами

 

электропотре

-

бления

 

как

 

в

 

установившихся

так

 

и

 

в

 

аварийных

 

и

 

послеаварийных

 

режимах

 

работы

 

ЭЭС

а

 

также

 

в

 

долевом

 

финансировании

 

проек

-

тов

связанных

 

с

 

повышением

 

на

-

дёжности

качества

 

и

 

эффектив

-

ности

 

электроснабжения

При

 

этом

 

первоочередной

 

задачей

 

ИЭС

 

ААС

 

становится

 

интегрирование

 

потребителя

 

в

 

систему

 

договор

-

ных

 

отношений

планирования

функционирования

 

и

 

управления

 

ЭЭС

Основными

 

направлениями

кото

-

рые

 

могут

 

обеспечить

 

реальный

 

прорыв

 

в

 

области

 

ИЭС

 

ААС

явля

-

ются

эффективное

 

управление

 

спросом

распределённая

 

гене

-

рация

аккумулирование

 

энергии

разработка

 

и

 

массовое

 

внедрение

 

цифровых

 

систем

 

контроля

 

и

 

учё

-

та

 

основных

 

параметров

 

функцио

-

нирования

 

элементов

 

и

 

подсистем

 

ЭЭС

.


Page 6
background image

42

Март

апрель

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

42

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ  

Электрические сети

Электрические сети

«

Спираль

 

смерти

»

В

 

условиях

 

катастрофы

 

распространение

 

распре

-

делённой

 

генерации

 

может

 

привести

 

к

 

замкнутому

 

кру

-

гу

 

снижения

 

продаж

 

электричества

разрушению

 

сетей

 

потребителя

потере

 

доходов

 

и

 

увеличению

 

тарифов

общеизвестному

 

как

  «

спираль

 

смерти

 

энергетических

 

предприятий

». 

По

 

вопросу

 

значимости

 

потенциально

 

возможных

 

воздействий

 

этого

 

цикла

 

на

 

электроэнергети

-

ческую

 

промышленность

 

США

 

нет

 

единого

 

мнения

Тем

 

не

 

менее

 

есть

 

согласие

 

в

 

том

что

 

электроэнергетическим

 

предприятиям

 

придётся

 

уделять

 

внимание

 

последстви

-

ям

 

развития

 

распределённой

 

генерации

 

и

 

сетевого

 

пари

-

тета

Нужно

 

оценить

будет

 

ли

 

развитие

 

распределённой

 

генерации

 

представлять

 

реальную

 

угрозу

 

их

 

бизнесу

 

при

 

учёте

 

существующих

 

правовых

 

норм

потенциального

 

темпа

 

восприятия

 

распределённой

 

генерации

 

и

 

соответ

-

ствующей

 

стоимости

 

технологических

 

процессов

Цены

 

на

 

технологии

 

накопления

 

энергии

которые

 

являются

 

потенциальными

 

инструментами

 

реализации

 

дальнейшего

 

развития

 

распределённой

 

генерации

в

 

последнее

 

десятилетие

 

стабильно

 

снижались

.

Развитие

 

этого

 

тренда

 

могло

 

бы

 

быть

 

ускорено

 

таки

-

ми

 

событиями

как

 

санкционирование

 

законодательством

 

Калифорнии

 

установки

 

накопления

 

энергии

 

на

 1,3 

ГВт

 

или

 

намерение

 Oncor 

инвестировать

 5,2 

млрд

 

долл

в

 

реализацию

 

проекта

 

систем

 

хранения

 

энергии

 

предпри

-

ятиями

 

с

 

использованием

 

аккумуляторных

 

батарей

 5 

ГВт

.

Стоит

 

отметить

что

 

потенциальные

 

угрозы

 

от

 

сете

-

вого

 

паритета

 

и

 

провалов

 

в

 

сетях

 

были

 

признаны

 

вне

 

энергетической

 

промышленности

Например

в

 

мае

 

2014 

года

 Barclays 

снизила

 

рейтинг

 

облигаций

 

всего

 

электроэнергетического

 

сектора

 

США

 

по

 

сравнению

 

с

 

американским

 

индексом

 

корпоративных

 

облигаций

 

(U.S. Corporate Bond Index). 

Обуславливающим

 

это

 

фактором

 

стали

 

расширившиеся

 

возможности

 

клиен

-

тов

 

электросетевых

 

предприятий

 

снижать

 

потребление

 

электроэнергии

 

с

 

помощью

 

фотоэлектрических

 

и

 

акку

-

муляторных

 

систем

 

накопления

 

энергии

Этот

 

тренд

 

может

  «

преобразовать

 

структуру

 

и

 

регулирование

 

электроэнергетического

 

бизнеса

» 

в

 

следующем

 

деся

-

тилетии

Более

 

того

такие

 

издания

как

 Forbes 

и

 The 

Economist, 

посвятили

 

этой

 

теме

 

обширный

 

репортаж

.

Поэтому

 

предприятия

 

в

 

целом

 

должны

 

уделять

 

вни

-

мание

 

снижению

 

цен

 

на

 

распределённо

 

генерируемую

 

электроэнергию

а

 

также

 

на

 

потенциально

 

разруши

-

тельные

 

изменения

выводящие

 

технологические

 

про

-

цессы

 

и

 

регулирование

 

на

 

качественно

 

новый

 

уровень

Хотя

 

существуют

 

разногласия

 

относительно

 

того

когда

 

наступит

 

сетевой

 

паритет

 

и

 

будут

 

достигнуты

 

техноло

-

гии

 

распределённой

 

генерации

есть

 

всеохватывающее

 

соглашение

 

по

 

поводу

 

прослеживающихся

 

тенденций

указывающих

 

на

 

снижение

 

цен

 

и

 

рост

 

затрат

 

на

 

научные

 

исследования

 

и

 

разработки

которые

 

могут

 

привести

 

в

 

действие

 

процесс

 

развития

 

революционных

 

решений

Цены

 

на

 

фотоэлектрическую

 

генерацию

 

в

 

течение

 

последнего

 

десятилетия

 

стабильно

 

и

 

быстро

 

снижа

-

лись

Если

 

этот

 

процесс

 

продолжится

 

или

 

ускорится

 

и

 

если

 

произойдут

 

изменения

 

в

 

законодательных

 

или

 

нормативных

 

актах

которые

 

приведут

 

к

 

большей

 

адап

-

тации

фотоэлектрическая

 

и

 

другие

 

технологии

 

станут

 

альтернативой

 

для

 

большого

 

количества

 

конечных

 

по

-

требителей

Эти

 

потребители

 

не

 

могут

 

полностью

 

отсо

-

единиться

 

от

 

электрических

 

сетей

но

 

они

 

могут

 

пользо

-

ваться

 

электроэнергией

генерируемой

 

и

 

накопленной

 

в

 

достаточном

 

количестве

 

их

 

собственными

 

фотоэлек

-

трическими

 

элементами

 

и

 

аккумуляторными

 

системами

 

накопления

 

энергии

что

 

снизит

 

продажи

 

электроэнер

-

гии

 

предприятиями

 

и

 

станет

 

серьёзной

 

опасностью

.

За

 

рамками