Новые технологии энергоснабжения изолированных районов Севера

Page 1
background image

Page 2
background image

42

СЕТИ

РОССИИ

с

и

с

т

е

м

ы

 э

н

е

р

г

о

с

н

а

б

ж

е

н

и

я

системы энергоснабжения

ПРОБЛЕМЫ

 

ЭНЕРГОИЗОЛИРОВАННЫХ

 

РАЙОНОВ

 

РОССИИ

Традиционным

 

решением

 

для

 

обеспечения

 

надёжного

 

энерго

-

снабжения

 

является

 

централизо

-

ванное

 

электро

и

 

теплоснабжение

Однако

 

во

 

многих

 

случаях

 

реализа

-

ция

 

данного

 

решения

 

экономиче

-

ски

 

нецелесообразна

В

 

Российской

 

Федерации

 

около

 

80% 

территории

 

не

 

охвачено

 

центра

-

лизованным

 

энергоснабжением

 [1]. 

Десятки

 

тысяч

 

сельских

 

поселений

 

России

 

с

 

населением

 

около

 20 

млн

 

человек

 

не

 

имеют

 

или

 

имеют

 

не

-

достаточное

 

электроснабжение

 

в

 

связи

 

с

 

аварийным

 

состоянием

 

или

 

полным

 

отсутствием

 

централизо

-

ванного

 

энергоснабжения

Лесные

 

посёлки

 

и

 

деревни

 

на

 

севере

 

евро

-

пейской

 

части

 

России

за

 

Уралом

 

и

 

на

 

Дальнем

 

Востоке

 

расположены

 

на

 

значительном

 

расстоянии

 

друг

 

от

 

друга

 

и

как

 

правило

в

 

стороне

 

от

 

проходящих

 

ЛЭП

 (

рис

. 1). 

Энергообъекты

 

большинства

 

изолированных

 

районов

 

мораль

-

но

 

и

 

физически

 

устарели

: K

ПД

 

большинства

 

котельных

 

и

 

дизель

-

ных

 

электростанций

  (

ДЭС

ниже

 

40%, 

стоимость

 

электроэнергии

вырабатываемой

 

на

 

ДЭС

выше

 

30 

руб

./

кВт

·

ч

Для

 

сравнения

стои

-

мость

 

электроэнергии

 

на

  «

большой

 

земле

» 

составляет

 2—3 

руб

./

кВт

·

ч

.

Для

 

ДЭС

как

 

правило

использу

-

ется

 

дизельное

 

топливо

Поскольку

 

Северо

-

Западный

 

регион

 

РФ

 

прак

-

тически

 

полностью

 

зависит

 

от

 

при

-

возного

 

топлива

потребность

 

ДЭС

 

Северо

-

Западного

 

региона

 

в

 

ди

-

зельном

 

топливе

 

превышает

 5 

млн

 

т

/

год

Новые 

технологии 

энергоснабжения 

изолированных 

районов Севера

Валерий ГЛАДКО, директор ООО «EPDS», 

Леонид ДАРЬЯН, заместитель директора

 по аналитической и методологической работе ЗАО 

«Техническая инспекция», д.т.н., проф. НИУ «МЭИ»,

Николай КИРИЛЛОВ, заместитель генерального

 директора по инновациям, д.т.н., 

Александр КУХМАЙ,

 заместитель генерального директора

 по техническому развитию, НПО «СПбЭК», 

Валерий РОДИОНОВ,

 вице-президент ООО «УК КЭР»


Page 3
background image

43

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

Средние

 

пропорции

 

потребле

-

ния

 

энергии

 

в

 

быту

:

• 

в

 

виде

 

электричества

 — 30%, 

в

 

виде

 

тепла

 — 70%;

• 

по

 

структуре

 

общих

 

затрат

 

на

 

коммунальные

 

услуги

 

стои

-

мость

 

отопления

 

и

 

горячей

 

воды

 

составляет

 

от

 50 

до

 70%, 

стоимость

 

электроэнергии

 — 

15—25%. 

Объём

 

платежей

 

населения

 

за

 

тепло

 

в

 

среднем

 

составляет

 

291 

руб

./

м

2

Для

 

сравнения

  (

в

 

со

-

поставимых

 

регионах

): 

Швеция

 — 

183 

руб

./

м

2

Финляндия

 — 

259 

руб

./

м

2

 

при

 

отсутствии

 

соб

-

ственного

 

газа

.

Тариф

 

ТЭЦ

 

в

 

среднем

 

состав

-

ляет

 

около

 500 

руб

./

Гкал

., 

а

 

тариф

 

небольших

 

котельных

 — 1000 

руб

./

Гкал

В

 

итоге

 

крупные

 

тепловые

 

электростанции

 

субсидируют

 

не

 

са

-

мую

 

эффективную

 

теплоэнергетику

.

Какова

 

перспектива

Был

 

про

-

ведён

 

анализ

  c

хем

 

и

 

программ

 

перспективного

 

развития

 

энерге

-

тики

 

некоторых

 

северных

 

областей

 

и

 

электроэнергетических

 

предпри

-

ятий

который

 

показал

что

 

боль

-

шинство

 

проблем

 

осталось

 

преж

-

ними

• 

изолированные

 

энергосистемы

 

и

 

локальная

 

энергетика

 

сохраня

-

ются

 

на

 

длительную

 

перспективу

;

•  

по

 

сетям

 10—0,4 

кВ

как

 

пра

-

вило

инвестиции

 

не

 

предусма

-

триваются

поэтому

 

не

 

следует

 

рассчитывать

 

на

 

существенное

 

изменение

 

ситуации

 

в

 

самых

 

«

приземлённых

» 

сетях

;

• 

идёт

 

ограниченная

 

замена

 

источников

 

генерации

 

тепла

 

и

 

электричества

 

на

 

более

 

эффек

-

тивные

;

• 

ввиду

 

дефицита

 

финансов

 

не

 

предусматриваются

 

решения

 

по

 

централизации

 

электро

и

 

тепло

-

снабжения

 

на

 

основе

 

комбини

-

рованной

 

выработки

 

энергии

в

 

том

 

числе

 

с

 

использованием

 

накопителей

;

• 

возобновляемые

 

источники

 

энергии

  (

ВИЭ

), 

миниГТУ

 

с

 

коге

-

нерацией

 

на

 

основе

 

сжиженно

-

го

 

природного

 

газа

 

находятся

 

в

 

стадии

 

отдельных

 

пилотных

 

проектов

• 

в

 

ряде

 

регионов

 

реализуются

 

программы

 

реконструкции

 

и

 

строительства

 

котельных

 

на

 

современных

 

котлах

Расчётный

 

КПД

 

современных

 

котельных

 

достигает

 90% 

и

 

более

но

 

во

 

многих

 

случаях

 

газ

 

до

 

удалённых

 

районов

 «

не

 

доходит

»;

• 

перспективные

 

программы

 

раз

-

вития

 

энергоснабжения

 

в

 

боль

-

шинстве

 

случаев

 

не

 

предлагают

 

комплексных

 

решений

 

электро

и

 

теплоснабжения

 

с

 

учётом

 

осо

-

бенностей

 

топливообеспечения

Отсутствуют

 

освоенные

 

в

 

серий

-

ном

 

производстве

 

на

 

россий

-

ских

 

энергомашиностроитель

-

ных

 

заводах

 

энергоустановки

 

и

 

их

 

комплексы

 

на

 

местных

 

видах

 

топлива

включая

 

биотопливо

 

нет

 

обоснованной

 

линейки

 

мощностей

 

для

 

комбини

-

рованного

 

использования

 

различных

 

видов

 

генерации

 

(

ДЭС

ВЭУ

СЭС

 

и

 

т

.

д

.);

 

нет

 

типовых

 

схем

 

индивиду

-

ального

 

или

 

группового

 

энер

-

госнабжения

 

от

 

автономных

 

энергоисточников

При

 

отсутствии

 

бюджетного

 

фи

-

нансирования

с

 

одной

 

стороны

и

 

коммерческой

 

привлекатель

-

ности

 

для

 

частных

 

инвесторов

 — 

с

 

другой

энергоизолированные

 

районы

 

на

 

видимую

 

перспективу

 

будут

 

продолжать

 

существовать

Важно

 

перейти

 

на

 

качественно

 

новый

 

уровень

 

энергоэффектив

-

ности

 

и

 

энергосбережения

 

путём

 

осуществления

 

энергоснабжения

 

на

 

современном

 

оборудовании

 

с

 

максимально

 

эффективным

 

ис

-

пользованием

 

местных

 

источников

 

энергии

обеспечивая

 

тем

 

самым

 

коммерческую

 

привлекательность

 

проектов

.

ОБЛАСТЬ

 

ОГРАНИЧЕНИЙ

 

И

 

ТРЕБОВАНИЯ

 

ДЛЯ

 

НОВОЙ

 

ТЕХНИКИ

 

В

 

ЭНЕРГОИЗОЛИРОВАННЫХ

 

РАЙОНАХ

 

Как

 

правило

для

 

проектной

 

и

 

строительной

 

организации

 

обяза

-

тельным

 

условием

 

является

 

рабо

-

та

 

только

 

с

 

освоенной

 

техникой

 

и

 

технологией

В

 

связи

 

с

 

этим

 

при

 

поиске

 

новой

 

высокоэффективной

 

энерготехники

 

важно

 

ограничиться

 

только

 

техникой

 

с

 

освоенным

 

про

-

изводством

Приведём

 

в

 

качестве

 

ориенти

-

ровочных

 

оценок

 

некоторые

 

ко

-

личественные

 

показатели

 

области

 

ограничений

•  

КПД

 

комбинированного

 

произ

-

водства

 

тепла

 

и

 

электричества

 

должен

 

быть

 

не

 

ниже

 60—70%;

• 

тарифы

 

(

самоокупаемости

электроэнергии

 

должны

 

быть

 

не

 

выше

 7 

руб

./

кВт

·

ч

а

 

тепловой

 

энергии

 — 

не

 

выше

 2450,8 

руб

./

Гкал

;

• 

удельная

 

стоимость

 

установлен

-

ной

 

электрической

 

мощности

 

должна

 

быть

 

не

 

выше

 1000—

1500 

долл

./

кВт

;

• 

удельные

 

затраты

 

населения

 

на

 

тепло

 

не

 

должны

 

превышать

 

180—200 

руб

./

м

2

.

Рис

. 1. 

Централизованное

 

и

 

автономное

 

энергоснабжение

 

на

 

территории

 

Российской

 

Федерации

 [1]

Центральное

 

энергоснабжение

Автономное

 

энергоснабжение

Неэлектрифицировано


Page 4
background image

44

СЕТИ РОССИИ

По

 

нашим

 

оценкам

только

 

при

 

таких

 

показателях

 

новая

 

техника

 

будет

 

экономически

 

обоснована

 

и

 

выгодна

 

для

 

всех

 

участников

 

про

-

цесса

 

энергоснабжения

 

энергоизо

-

лированных

 

районов

.

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ

 

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ

При

 

подготовке

 

решений

 

по

 

энер

-

гообеспечению

 

населения

 

и

 

мест

-

ного

 

производства

 

необходимо

 

ис

-

ходить

 

из

 

реалий

 

сегодняшнего

 

дня

централизованное

 

энергоснабже

-

ние

 

на

 

сегодняшний

 

день

 

в

 

большин

-

стве

 

случаев

 «

не

 

по

 

карману

» 

государ

-

ственным

 

корпорациям

 

и

 

крупным

 

генерирующим

 

компаниям

по

-

этому

 

развитие

 

и

 

реновация

 

энер

-

гетики

 

изолированных

 

районов

 — 

это

 

забота

 

субъекта

 

Федерации

.

Исходя

 

из

 

этого

 

тезиса

 

следу

-

ет

что

 

в

 

ряде

 

регионов

 

бюджетом

 

предусматриваются

 

инвестиции

 

на

 

данное

 

направление

однако

 

об

-

ласть

 

ограничений

 

по

 

экономике

 

очевидна

• 

инвестиции

 

ограничены

издерж

-

ки

 

должны

 

быть

 

минимизиро

-

ваны

• 

финансовые

 

ресурсы

 

преиму

-

щественно

 

должны

 

расходовать

-

ся

 

внутри

 

области

а

 

не

 

перево

-

диться

 

в

 

соседние

 

регионы

Это

 

означает

что

 

субъект

 

Феде

-

рации

 

будет

 

отдавать

 

предпочтение

 

закупке

 

местного

 

топлива

а

 

не

 

при

-

возного

 (

при

 

определённом

 

соотно

-

шении

 

цен

).

Например

в

 

Архангельской

 

области

 

при

 

наличии

 

древесных

 

отходов

 

от

 

работы

 

предприятий

 

деревообрабатывающей

 

промыш

-

ленности

 

и

 

холода

 (

зимой

 

это

 

услов

-

но

 

является

 

физическим

 

фактором

который

 

может

 

быть

 

применен

 

в

 

энергоустановках

работающих

 

на

 

принципе

 

двигателя

 

Стирлинга

газ

 

и

 

дизельное

 

топливо

 — 

привозные

поэтому

 

для

 

местной

 

экономики

 

не

 

всегда

 

выгодно

 

их

 

использовать

.

Отсюда

 

может

 

быть

 

сформули

-

ровано

 

требование

 

для

 

некото

-

рых

 

регионов

готовность

 

принять

 

энергоисточники

  (

электричества

 

и

 

тепла

на

 

биотопливе

в

 

частно

-

сти

 

на

 

отходах

 

деревообрабаты

-

вающей

 

промышленности

  (

щепе

), 

торфе

биогазе

В

 

ряде

 

случаев

 

такие

 

технические

 

решения

 

могут

 

являться

 

энергоэффективными

 

и

 

недорогими

.

О

 

ГЕНЕРАЦИИ

 

ТЕПЛА

 

И

 

ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

 

В

 

ЭНЕРГОИЗОЛИРОВАННЫХ

 

РАЙОНАХ

Вопрос

есть

 

ли

 

альтернатива

 

для

 

действующих

 

дизельных

 

электро

-

станций

 

с

 

себестоимостью

 

электро

-

энергии

 

более

 30—40 

руб

./

кВт

·

ч

 

и

 

КПД

 

менее

 30%? 

При

 

этом

 

прогно

-

зируется

 

рост

 

себестоимости

Отме

-

тим

что

 

данный

 

вопрос

 

относится

 

к

 

тем

 

регионам

в

 

которые

 

не

 

дохо

-

дит

 

централизованный

 

природный

 

газ

.

В

 

результате

 

поиска

 

готовых

 

ре

-

шений

 

для

 

промышленного

 

приме

-

нения

 

был

 

отмечен

 

высокий

 

уро

-

вень

 

готовности

 

к

 

практическому

 

использованию

 

двигателей

-

гене

-

раторов

работающих

 

на

 

принципе

 

Стирлинга

  (

ДГС

). 

ДГС

 — 

это

 

двига

-

тель

 

внешнего

 

сгорания

  (

с

 

внеш

-

ним

 

подводом

 

тепла

). 

Для

 

работы

 

ДГС

 

нужны

 

холод

 

и

 

тепло

Тепло

 

необходимо

 

достаточно

 

низкопо

-

тенциальное

включая

 

дрова

щепу

 

или

 

другое

 

местное

 

биотопливо

Холод

 

на

 

Севере

 — 

естественное

 

бесплатное

 

приложение

 

к

 

любой

 

технологии

.

Применение

 

ДГС

 

только

 

для

 

производства

 

электричества

 

не

-

экономично

КПД

 

ДГС

 

при

 

однона

-

правленном

 

применении

 

немногим

 

выше

чем

 

у

 

двигателей

 

внутренне

-

го

 

сгорания

Однако

 

применение

 

ДГС

 

для

 

комбинированного

 

про

-

изводства

 

электричества

 

и

 

тепла

 

кардинально

 

меняет

 

картину

КПД

 

может

 

достигать

 70—80%, 

удельная

 

стоимость

 

установленной

 

мощности

 

составляет

 

около

 1—1,5 

тыс

долл

./

кВт

себестоимость

 

электроэнер

-

гии

 — 

около

 7 

руб

./

кВт

·

ч

а

 

тепловой

 

энергии

 — 2450,8 

руб

./

Гкал

.

Отметим

что

 

альтернативным

 

решением

 

может

 

быть

 

ТЭЦ

но

как

 

правило

граница

 

её

 

экономиче

-

ской

 

эффективности

 

соответствует

 

100 

МВт

 

и

 

выше

При

 

этом

 

надо

 

учитывать

 

дополнительные

 

капи

-

тальные

 

вложения

 

на

 

создание

 

рас

-

пределительной

 

сети

 

для

 

электриче

-

ства

 

и

 

тепла

.

Линейка

 

мощностей

 

ДГС

 

прием

-

лема

 

для

 

разных

 

схем

 

энергоснаб

-

жения

• 

группового

 — 

для

 

центральной

 

усадьбы

 

села

администрации

больниц

школ

детсадов

• 

индивидуального

 — 

для

 

жилых

 

домов

 

поселений

.

Важные

 

качественные

 

харак

-

теристики

 

ДГС

:

• 

может

 

работать

 

на

 

местном

 

тор

-

фе

древесных

 

отходах

биогазе

 

и

 

др

.;

• 

низкий

 

уровень

 

шума

малая

 

токсичность

 

отработанных

 

газов

большой

 

ресурс

срав

-

нимые

 

размеры

 

и

 

масса

хоро

-

шие

 

характеристики

 

крутящего

 

момента

;

• 

ДГС

 — 

это

 

устройство

 

мало

-

скоростное

с

 

малыми

 

скоро

-

стями

 

повышения

 

давления

 

в

 

цилиндрах

 

двигателя

плавным

 

характером

 

теплогидравличе

-

ских

 

процессов

 

рабочего

 

тела

 

внутреннего

 

контура

 

при

 

отсут

-

ствии

 

газораспределительного

 

механизма

 

клапанов

.

Все

 

эти

 

параметры

 

дают

 

воз

-

можность

 

машинам

 

Стирлинга

 

в

 

ближайшее

 

время

 

значительно

 

по

-

теснить

 

двигатели

 

внутреннего

 

сго

-

рания

 (

ДВС

).

ДГ

 

Стирлинга

 

показали

 

высокую

 

готовность

 

к

 

практическому

 

при

-

менению

За

 

рубежом

  (

в

 

Австрии

Германии

Китае

уже

 

начато

 

произ

-

водство

 

двигателей

 

Стирлинга

тех

-

нические

 

характеристики

 

которых

 

превосходят

 

ДВС

Так

двигатели

 

Стирлинга

 

фирм

 «STM Inc.», «Solo», 

«United Stirling» 

мощностью

 

от

 5 

до

 

100 

кВт

 

имеют

 

КПД

 

более

 30%, 

ре

-

сурс

 — 

более

 60 

тыс

часов

удель

-

ную

 

массу

 — 

до

 3,8 

кг

/

кВт

Освоено

 

производство

 

коге

-

нерационных

 

установок

 

с

 

ДГС

 

электрической

 

мощностью

 

Р

эл

=

5—40 

кВт

 

и

 

тепловой

 

мощностью

 

Рис

. 2. 

Промышленный

 

образец

 

двигателя

 

Стирлинга


Page 5
background image

45

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

Р

тепл

=12—120 

кВт

Топливо

 — 

дре

-

весная

 

щепа

торф

биогаз

 

и

 

отхо

-

ды

 

сельского

 

хозяйства

  (

рисовая

 

и

 

кофейная

 

шелуха

). 

На

 

рис

. 2 

пред

-

ставлено

 

фото

 

двигателя

 

двойного

 

действия

 

Стирлинга

 

мощностью

 

35 

кВт

Когенерация

 

на

 

местном

 

био

-

топливе

 

способствует

 

повышению

 

КПД

 

и

 

экономической

 

эффективно

-

сти

 

ДГС

 

в

 

целом

Данная

 

технология

 

применяется

 

для

 

комбинированно

-

го

 

производства

 

электроэнергии

 

и

 

тепла

 

на

 

основе

 

ДГС

 

и

 

системы

 

ре

-

куперации

 

тепла

в

 

которой

 

энергия

 

охлаждающей

 

воды

 

и

 

отработанных

 

газов

 

используется

 

для

 

нужд

 

тепло

-

снабжения

 

потребителей

.

Большая

 

эффективность

 

ДГС

 

в

 

когенерационных

 

установках

 

по

 

сравнению

 

с

 

ДВС

 

обусловлена

 

осо

-

бенностью

 

его

 

теплового

 

баланса

.

ДГС

 

с

 

когенерацией

 

на

 

биото

-

пливе

 

работают

 

в

 

Дании

Австрии

Японии

 

и

 

других

 

странах

.

Биотопливо

 

для

 

малой

 

энергети

-

ки

 

изолированных

 

районов

 

в

 

ряде

 

случаев

 

является

 

экономичным

 

решением

 

топливно

-

энергетиче

-

ских

 

проблем

Запасы

 

дешёвого

 

биотоплива

 

во

 

многих

 

регионах

 

РФ

 

огромны

В

 

частности

Карелия

 

располагает

 

значительными

 

ресур

-

сами

 

постоянно

 

возобновляемой

 

биомассы

 

в

 

виде

 

древесных

 

расте

-

ний

торфа

 

и

 

отходов

 

сельского

 

хо

-

зяйства

Запасы

 

торфа

 

составляют

 

около

 2 

млрд

 

тонн

древесные

 

от

-

ходы

 — 

около

 2 

млн

 

м

3

/

год

Только

 

за

 

счёт

 

этих

 

составляющих

 

можно

 

на

 60% 

уменьшить

 

объём

 

привоз

-

ного

 

топлива

что

 

составляет

 

около

 

1/3 

бюджета

.

Возврат

 

к

 

местным

 

видам

 

топли

-

ва

к

 

биоресурсам

 — 

это

 

не

 

возврат

 

в

 

прошлое

а

 

разумный

 

подход

 

к

 

экономике

 

и

 

экологии

На

 

лесопил

-

ках

 

и

 

мебельных

 

фабриках

 50% 

древесины

 

превращается

 

в

 

отходы

Широкое

 

использование

 

биото

-

плива

 — 

это

 

мировая

 

тенденция

 

в

 

рамках

 

энерго

и

 

ресурсосбереже

-

ния

Данное

 

направление

 

развива

-

ется

 

в

 

странах

 

со

 

значительным

 

за

-

пасом

 

биоресурсов

 (

леса

торфяных

 

болот

 

и

 

т

.

д

.): 

Швеции

Норвегии

Да

-

нии

Финляндии

Латвии

Эстонии

Литве

Таким

 

образом

там

,

 

где

 

широко

 

развёрнуты

 

леспромхозы

 

и

 

пред

-

приятия

 

деревообработки

,

 

высока

 

вероятность

 

обоснованности

воз

-

можности

 

и

 

целесообразности

 

при

-

менения

 

энергоустановок

 

на

 

био

-

топливе

.

Помимо

 

повышения

 

энергобе

-

зопасности

 

изолированных

 

рай

-

онов

 

направление

 

генерации

 

на

 

основе

 

двигателей

-

генераторов

 

Стирлинга

 

на

 

биотопливе

 

с

 

когене

-

рацией

 

предполагает

• 

увеличение

 

количества

 

рабочих

 

мест

 

на

 

всех

 

стадиях

 

добычи

производства

транспортировки

 

и

 

использования

 

местных

 

видов

 

топлива

;

•  

увеличение

 

налоговых

 

поступле

-

ний

 

в

 

региональный

 

и

 

местный

 

бюджеты

;

• 

развитие

 

новых

 

направлений

 

НИОКР

 

и

 

машиностроения

 

в

 

этой

 

области

.

СОВРЕМЕННЫЕ

 

ПОДХОДЫ

 

К

 

ПРОЕКТИРОВАНИЮ

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ

 

СЕТИ

 

В

 

УСЛОВИЯХ

 

РЕКОНСТРУКЦИИ

 

И

 

НОВОГО

 

СТРОИТЕЛЬСТВА

Для

 

энергоизолированных

 

рай

-

онов

 

и

 

тем

 

более

 

для

 

мегаполисов

 

и

 

городов

 

со

 «

старой

» 

электросетью

 

проект

 

реконструкции

 

электриче

-

ской

 

сети

 

должен

 

быть

 

разработан

 

с

 

учётом

 

новых

 

подходов

которые

 

неоднократно

 

и

 

успешно

 

приме

-

няются

 

в

 

компаниях

 

Сименс

 [2] 

и

 

EPDS. 

Речь

 

идёт

 

об

 

оптимизации

 

топологии

 

сети

 

при

 

её

 

перепроек

-

тировании

 

по

 

принципу

  «

с

 

чистого

 

листа

» 

с

 

последующим

 

наложением

 

на

 

исторически

 

сложившуюся

 

элек

-

трическую

 

сеть

В

 

качестве

 

локальных

 

схем

 

от

-

дельных

 

участков

 

распределитель

-

ной

 

сети

 

применяются

 

традицион

-

ные

 

типовые

 

схемы

 — 

радиальные

магистральные

петлевые

,

 

коль

-

цевые

 

и

 

др

Для

 

потребителей

 II 

и

 

III 

категорий

 

надёжности

 

требуется

 

резервирование

для

 

которого

 

при

-

меняются

 

кольцевые

 

схемы

 (

рис

. 3). 

Построение

 

сети

 

на

 

основе

 

от

-

дельных

 

типовых

 

схем

 

участков

 

с

 

применением

 

сотового

 

построения

 

и

 

оптимизированного

 

расположе

-

ния

 

центров

 

питания

 

для

 

многих

 

является

 

оптимальным

 

по

 

надёж

-

ности

 

и

 

экономичности

Такая

 

сеть

 

повышает

 

надёжность

 

электроснаб

-

жения

 

с

 

одновременной

 

экономией

 

затрат

каждый

 

узел

 

имеет

 

минимум

 

центра

 

питания

.

МОДУЛЬНЫЕ

 

ПС

 10—220 

КВ

 

ЗАКРЫТОГО

 

ТИПА

Для

 

удалённых

 

районов

часто

 

находящихся

 

в

 

северных

 

широтах

необходимы

 

решения

обеспечива

-

ющие

 

экономичность

надёжность

удобство

 

в

 

эксплуатации

а

 

также

 

сжатые

 

сроки

 

сооружения

 

в

 

услови

-

ях

 

короткого

 

полярного

 

лета

.

Одним

 

из

 

таких

 

решений

 

явля

-

ется

 

применение

 

модульных

 

ПС

 

но

-

вого

 

поколения

 

с

 

гарантированной

 

100% 

заводской

 

готовностью

Состояние

 

готовности

 

данного

 

решения

 

к

 

практическому

 

приме

-

нению

 

следующее

:

• 

типовое

 

техническое

 

решение

 — 

имеется

;

• 

комплект

 

типового

 

проекта

 — 

имеется

;

 

• 

технологические

 

линии

 

сбор

-

ки

 

и

 

варианты

 

комплектации

 

модулей

 

ПС

 

со

 100% 

заводской

 

готовностью

 — 

имеются

.

Кроме

 

того

актуальными

 

для

 

нефтегазодобывающей

 

и

 

транс

-

портирующей

 

отраслей

 

являются

 

модификации

 

модульных

 

подстан

-

ций

используемые

 

не

 

только

 

для

 

стационарной

 

установки

но

 

и

 

для

 

мобильного

 

аварийного

 

резерви

-

рования

  (

с

 

разворотом

 

в

 

течение

 

Рис

. 3. 

Кольцевая

 

схема

 (

а

и

 

сотовое

 

построение

 

сети

 (

б

)

а

)

б

)


Page 6
background image

46

СЕТИ РОССИИ

одного

 

часа

). 

Последнее

 

особенно

 

актуально

 

для

 

объектов

 

нефте

и

 

газо

-

добычи

транспорта

 

то

-

плива

 

и

 

др

.

Если

 

завод

 

гаранти

-

рованно

 

обеспечивает

 

100% 

заводскую

 

готов

-

ность

то

 

данные

 

ре

-

шения

 

обеспечивают

 

эффективность

 

и

 

уско

-

ренное

 

строительство

основные

 

этапы

 

кото

-

рого

 

будут

 

выполнены

 

в

 

следующие

 

сроки

:

• 

стадия

 

«

проект

» 

и

 

рабочая

 

документа

-

ция

Это

по

 

существу

«

привязка

» 

типового

 

проекта

 

к

 

реальной

 

сети

 

и

 

площадке

Обычно

 

на

 

этот

 

этап

 

требуется

 

около

 

месяца

 

с

 

выездом

 

на

 

место

;

• 

изготовление

 

модуль

-

ной

 

подстанции

 

по

 

заданному

 

проекту

 

с

 

полным

 

комплектом

 

смонтированного

 

оборудования

 — 3 

месяца

;

• 

доставка

монтаж

 

и

 

ввод

 

в

 

экс

-

плуатацию

 — 1—1,5 

месяца

.

Итого

 

общий

 

срок

  «

рождения

» 

модульной

 

ПС

 — 

около

 

полугода

.

О

 

РАЗМЕРЕ

 

ПЛОЩАДОК

 

ПОД

 

МОДУЛЬНЫЕ

 

ПС

Для

 

стеснённых

 

условий

 (

курорт

-

ные

 

зоны

горы

города

 

с

 

высокой

 

плотностью

 

застройки

 

и

 

др

.) 

важна

 

минимизация

 

площади

 

отчужде

-

ния

 

под

 

подстанции

Применение

 

модульных

 

ПС

 

способствует

 

сокра

-

щению

 

площадей

 

по

 

сравнению

 

с

 

открытыми

 

подстанциями

 

в

 10 

раз

 

и

 

более

что

 

существенно

 

снижает

 

затраты

 

на

 

землю

 

и

 

облегчает

 

ре

-

шение

 

проблемы

 

выкупа

 

и

 

оформ

-

ления

 

земли

.

ОБ

 

ОБЕСПЕЧЕНИИ

 

НОРМАЛЬНЫХ

 

ТЕМПЕРАТУР

 

И

 

ВЛАЖНОСТИ

 

ДЛЯ

 

ОБОРУДОВАНИЯ

 

МОДУЛЬНЫХ

 

ПС

Надёжность

 

модульных

 

ПС

 

в

 

зна

-

чительной

 

мере

 

зависит

 

от

 

оборудо

-

вания

комплектующего

 

модули

 

ПС

а

 

также

 

от

 

строительных

 

решений

 

и

 

материалов

обеспечивающих

 

кли

-

матические

 

условия

 

эксплуатации

.

Не

 

все

 

производители

 

строи

-

тельных

 

модулей

 

обеспечивают

 

за

-

данные

 

требования

 

по

 

влажности

 

и

 

температуре

 

для

 

оборудования

 

модульных

 

ПС

Тем

 

не

 

менее

 

у

 

не

-

которых

 

компаний

 

имеются

 

свои

 

предложения

 

по

 

обеспечению

 

дол

-

говечных

 

и

 

высоконадёжных

 

ПС

в

 

частности

 

у

 

компании

 EPDS. 

Глав

-

ная

 

характеристика

 

строительных

 

материалов

отвечающая

 

за

 

клима

-

тические

 

условия

 

эксплуатации

 — 

это

 

сопротивление

 

теплопроводно

-

сти

которое

 

для

 

материала

 

корпу

-

са

 

модулей

 

ПС

 

системы

 EPDS 

на

 

два

 

порядка

 

выше

чем

 

для

 

обыч

-

ного

 

бетона

Это

 

обеспечивает

 

создание

 

внутри

 

ПС

 

оптимальных

 

климатических

 

условий

 

для

 

обору

-

дования

:

• 

пониженный

 

нагрев

 

подстанции

 

летом

;

• 

отсутствие

 

конденсата

;

• 

антикоррозийная

 

устойчивость

;

• 

высокая

 

прочность

.

Эти

 

строительные

 

материалы

 

позволяют

 

получать

 

разнообразие

 

форм

 

и

 

отделки

 

поверхностей

тем

 

самым

 

решая

 

задачу

 

создания

 

объ

-

екта

 

с

 

высоким

 

уровнем

 

техниче

-

ской

 

эстетики

.

Архитектурно

-

строительные

 

ре

-

шения

 

по

 

наземным

 

и

 

подземным

 

ПС

 

подбираются

 

в

 

соответствии

 

с

 

обликом

 

территории

 

электроснабже

-

ния

Это

 

важно

 

как

 

для

 

памятников

 

культуры

так

 

и

 

для

 

города

 (

рис

. 4). 

НУЖНЫ

 

ЛИ

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

«SMART GRID» 

НА

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

 

ПС

 

ЭНЕРГОИЗОЛИРОВАННЫХ

 

РАЙОНОВ

?

Ответ

 

очевиден

 — 

да

Объём

 

ав

-

томатизации

 

и

 

контроля

 

диктуется

 

конкретными

 

условиями

 

поселения

 

и

 

характера

 

промышленной

 

нагруз

-

ки

 

в

 

узле

Основные

 

направления

 

«smart grid» 

для

 

энергоизолирован

-

ных

 

районов

 

следующие

:

управление

 

загрузкой

 

транс

-

форматоров

 — 

отключение

 

нена

-

груженных

 

трансформаторов

 

и

 

со

-

ответствующее

 

перераспределение

 

нагрузки

 

на

 

другие

 

трансформато

-

ры

Оптимизированный

 

алгоритм

 

обеспечивает

 

значительное

 

сниже

-

ние