SMART GRID: развитие, практика, проблемы

Page 1
background image

Page 2
background image

88

СЕТИ

РОССИИ

В

 

 

настоящее

 

время

 

техноло

-

гия

 Smart Grid (

интеллек

-

туальные

 

сети

наиболее

 

интенсивно

 

развивается

 

и

 

распространяется

 

в

 

США

Дании

Швеции

Испании

Великобритании

Китае

Однозначного

 

определения

характеризующего

 

данную

 

техноло

-

гию

пока

 

нет

существует

 

только

 

ряд

 

требований

которым

 

сеть

 

должна

 

отвечать

, — 

это

 

способность

 

к

 

само

-

восстановлению

 

после

 

сбоев

 

в

 

по

-

даче

 

электроэнергии

возможность

 

активно

 

участвовать

 

в

 

работе

 

сети

 

потребителей

подстраиваясь

 

под

 

их

 

нужды

доступность

 

для

 

новых

 

поль

-

зователей

причём

 

в

 

качестве

 

но

-

вых

 

подключений

 

к

 

глобальной

 

сети

 

могут

 

выступать

 

потребительские

 

генерирующие

 

источники

в

 

том

 

числе

 

возобновляемые

 

источники

 

энергии

устойчивость

 

к

 

физическо

-

му

 

и

 

кибернетическому

 

вмешатель

-

ству

 

злоумышленников

обеспече

-

ние

 

синхронной

 

работы

 

источников

 

генерации

 

и

 

узлов

 

хранения

 

элек

-

троэнергии

обеспечение

 

требуе

-

мого

 

качества

 

передаваемой

 

элек

-

троэнергии

 — 

при

 

этом

 

все

 

проекты

 

должны

 

быть

 

максимально

 

эколо

-

гичные

 

и

 

ориентированы

 

на

 

сохра

-

нение

 

природных

 

ресурсов

.

Концепция

 Smart Grid 

в

 

Евро

-

пе

 

является

 

средством

 

для

 

реали

-

зации

 

так

 

называемой

 

стратегии

 

«20-20-20», 

которая

 

предполагает

 

к

 

2020 

году

 

увеличение

 

на

 20% 

доли

 

возобновляемых

 

источников

 

энер

-

гии

 

и

 

уменьшение

 

на

 20% 

выбро

-

сов

 

парниковых

 

газов

.

Государственные

 

структуры

 

в

 

большинстве

 

стран

 

рассматривают

 

Smart Grid 

как

 

идеологию

 

нацио

-

нальных

 

программ

 

развития

 

элек

-

троэнергетики

на

 

создание

 

данной

 

системы

 

привлекаются

 

заёмные

 

средства

 

с

 

низкой

 

процентной

 

став

-

кой

о

 

сроках

 

окупаемости

как

 

пра

-

вило

в

 

таком

 

случае

 

речь

 

не

 

идёт

.

АНО

  «

Агентство

 

по

 

энергосбере

-

жению

 

УР

» 

совместно

 

с

 

Европейско

-

российской

 

бизнес

-

ассоциацией

 

и

н

т

е

л

л

е

к

т

у

а

л

ь

н

а

я

 с

е

т

ь

интеллектуа

льная сеть

SMART GRID: 

развитие, 

практика, 

проблемы

Александр ТОЛШАКОВ,
руководитель группы 
нормирования в электро-
энергетике отдела 
разработки перспектив-
ных схем электроэнергети-
ческого комплекса 
АНО «Агентство по 
энергосбережению 
Удмуртской Республики».


Page 3
background image

89

 4 (19), 

июль

август

, 2013

(ERBA) 

и

 

Московской

 

торгово

-

промышленной

 

палатой

 

с

 16 

по

 

19 

апреля

 2013 

г

была

 

организова

-

на

 

деловая

 

поездка

 

по

 Smart Grid 

в

 

Стокгольм

 (

Швеция

). 

В

 

ходе

 

поездки

 

были

 

проведены

 

встречи

 

в

 

ведущих

 

шведских

 

и

 

общескандинавских

 

компаниях

 Vattenfall, ABB, GEAB, 

DONG Energy, Fortum, 

энергетиче

-

ской

 

инспекции

энергетической

 

администрации

энергетической

 

компании

 

Готланда

Проведены

 

презентации

 

крупнейших

 

шведских

 

проектов

таких

 

как

 

инновацион

-

ный

 

район

 Hammarby, Stockholm 

Royal Seaport, Gotland.

В

 

Швеции

 

проекты

 Smart Grid 

затрагивают

 

не

 

только

 

электроэнер

-

гетику

но

 

и

 

теплоэнергетику

и

 

при

-

званы

 

сформировать

 

особый

 

мен

-

талитет

 

и

 

отношение

 

к

 

окружающей

 

среде

наглядно

 

это

 

демонстрирует

 

проект

 

«

Экологиче

-

ский

 

район

 

Стокгольма

 

Hammarby Sjöstad» — 

Хаммарбю

 

Хёстад

Строительство

 

экорай

-

она

 

Хаммарбю

 

Хёстад

 

планируется

 

полностью

 

завершить

 

к

 2018 

году

Биогаз

помимо

 

транспорта

использу

-

ется

 

и

 

для

 

отопления

 

района

Очищенная

 

вода

 

также

 

использу

-

ется

 

в

 

отопительно

-

охладительных

 

циклах

 

для

 

района

Часть

 

энергии

необходимой

 

для

 

района

вырабаты

-

вается

 

за

 

счёт

 

мусора

пригодного

 

для

 

сжига

-

ния

другая

 

часть

 

энер

-

гии

 — 

из

 

биотоплива

а

 

также

 

из

 

отходов

пи

-

щевых

 

и

 

канализаци

-

онных

Использование

 

очищенной

 

канализационной

 

воды

 

помогает

 

сократить

 

расходы

 

на

 

производство

 

энергии

Солнечные

 

панели

уста

-

новленные

 

на

 

некоторых

 

домах

используются

 

в

 

основном

 

для

 

подо

-

грева

 

воды

 

в

 

домах

.

Другим

 

крупным

 

Шведским

 

про

-

ектом

 

является

 

внедрение

 Smart 

Grid 

на

 

острове

 

Готланд

крупней

-

шем

 

острове

находящемся

 

в

 

Бал

-

тийском

 

море

 

в

 90 

км

 

от

 

материко

-

вой

 

части

 

Швеции

Готланд

 

получил

 

финансовую

 

поддержку

 

от

 

Шведско

-

го

 

энергетического

 

агентства

 

для

 

ис

-

следовательского

 

проекта

 

в

 

секторе

 

умных

 

сетей

который

возможно

станет

 

моделью

 

для

 

создания

 

интел

-

лектуальных

 

сетей

 

на

 

глобальном

 

уровне

Такие

 

сети

 

потребуют

 

новых

 

моделей

 

рынка

сложных

 

систем

 

производства

 

и

 

распределения

 

электроэнергии

ресурсов

 

для

 

под

-

ключения

 

многих

 

производителей

 

возобновляемой

 

энергии

Над

 

дан

-

ным

 

проектом

 

работают

 

АББ

 (ABB), 

Ваттенфалль

 (Vattenfall), 

Готландс

 

Энерджи

 (Gotlands Energi AB — 

GEAB), 

Королевский

 

технологиче

-

ский

 

институт

  (

КТС

), 

Шведские

 

на

-

циональные

 

сети

 (Swedish National 

Grid) 

и

 

Телвент

 (Telvent). «

Умная

 

сеть

» 

будет

 

внедрена

 

к

 

востоку

 

от

 

столицы

 

острова

 

Висбю

в

 

районе

где

 

функционирует

 

ветровой

 

парк

 

и

 

доступна

 

распределительная

 

сеть

которую

 

предоставит

 GEAB. 

В

 

пла

-

нах

 — 

привлечение

 

к

 

проекту

 

около

 

30 

предприятий

 

и

 

фермерских

 

хо

-

зяйств

а

 

также

 2000 

частных

 

до

-

мохозяйств

Эти

 

потребители

 — 

как

 

крупные

так

 

и

 

мелкие

 — 

будут

 

по

-

лучать

 

предупреждения

 

об

 

измене

-

ниях

 

тарифов

 

на

 

электроэнергию

чтобы

 

иметь

 

возможность

 

соответ

-

ствующим

 

образом

 

регулировать

 

её

 

потребление

Потребители

 

уже

 

присоединяются

 

к

 

проекту

начиная

 

с

 2013 

года

В

 

перспективе

 

плани

-

руется

 

часть

 

электрической

 

энер

-

гии

вырабатываемой

 

ветропарком

 

Готланда

транспортировать

 

на

 

ма

-

терик

  (

в

 

Стокгольм

по

 

кабельным

 

линиям

проложенным

 

по

 

дну

 

Бал

-

тийского

 

моря

Современная

 

сеть

 

не

 

приспособлена

 

к

 

новой

 

модели

 

энергогенерации

, «

умная

 

сеть

» 

Гот

-

ланда

 

станет

 

примером

 

того

как

 

лучше

 

адаптировать

 

существующую

 

сеть

 

к

 

новым

 

условиям

.


Page 4
background image

90

СЕТИ РОССИИ

C

овременные

 

электрические

 

сети

как

 

правило

состоят

 

из

 

ради

-

альных

 

линий

в

 

некоторых

 

случаях

 

электрические

 

сети

 

закольцованы

Согласно

 

концепции

 Smart Grid, 

будущая

 

сеть

 

уже

 

не

 

будет

 

иметь

 

иерархическую

 

структуру

 

и

 

круп

-

ные

 

потребители

 

будут

 

в

 

ней

 

пере

-

мешаны

 

с

 

большим

 

количеством

 

маломощных

 

источников

 

энергии

а

 

также

 

единичных

 

мощных

 

станций

регуляторов

 

напряжения

компенса

-

торов

 

реактивной

 

мощности

Это

 

бу

-

дет

 

сложная

неструктурированная

разветвлённая

 

сеть

оснащённая

 

интеллектуальными

 

счётчиками

В

 

перспективе

 

будет

 

реализовано

 

динамическое

 

управление

 

электро

-

сетями

регулирование

 

спроса

по

-

вышение

 

безопасности

 

и

как

 

след

-

ствие

экономия

 

расходов

.

В

 

России

 

данная

 

концепция

 

представлена

 

проектами

 

интеллек

-

туальной

 

активно

-

адаптивной

 

сети

предполагает

 

объединение

 

на

 

тех

-

нологическом

 

уровне

 

электриче

-

ских

 

сетей

потребителей

 

и

 

произво

-

дителей

 

электроэнергии

 

в

 

единую

 

автоматизированную

 

систему

кото

-

рая

 

позволяет

 

в

 

реальном

 

времени

 

отслеживать

 

и

 

контролировать

 

все

 

режимы

 

работы

Система

 

с

 

активно

-

адаптивной

 

сетью

 

будет

 

обладать

 

новыми

 

свойствами

 — 

самодиаг

-

ностикой

 

и

 

самовосстановлением

В

 

автоматическом

 

режиме

 

она

 

способна

 

выявить

  «

узкие

» 

участки

 

сети

 

и

 

изменять

 

её

 

работу

 

для

 

пре

-

дотвращения

 

возникновения

 

тех

-

нологических

 

сбоев

 

и

 

отключений

оперативно

 

менять

 

характеристики

 

электрической

 

сети

 

по

 

средствам

 

оперативных

 

автоматических

 

пере

-

ключений

 

Российская

 

концепция

 

интел

-

лектуальной

 

активно

-

адаптивной

 

сети

 

призвана

 

снизить

 

себестои

-

мость

 

электрической

 

и

 

тепловой

 

энергии

увеличить

 

объёмы

 

вы

-

работки

 

электрической

 

энергии

 

за

 

счёт

 

внедрения

 

мини

-

ТЭЦ

повы

-

сить

 

надёжность

 

электроснабжения

 

жизненно

 

важных

 

объектов

повы

-

сить

 

качество

 

электроэнергии

по

-

ставляемой

 

потребителям

снизить

 

потери

 

электроэнергии

 

в

 

сетях

 

при

 

её

 

транспортировке

 

за

 

счёт

 

прибли

-

жения

 

источников

 

питания

 

к

 

потре

-

бителям

 

электроэнергии

обновить

 

основные

 

фонды

 

электрических

 

и

 

тепловых

 

систем

.

Так

 

как

 

электрические

 

сети

 

большинства

 

крупных

 

предприя

-

тий

 

были

 

спроектированы

 

в

 60—

70 

годы

 

прошлого

 

столетия

 

и

 

до

 

сих

 

пор

 

находится

 

в

 

работе

то

 

в

 

настоя

-

щее

 

время

 

из

-

за

 

физического

 

и

 

мо

-

рального

 

старения

 

оборудования

 

в

 

электрических

 

сетях

 

предприятий

 

давно

 

назрела

 

проблема

 

оптими

-

зации

 

и

 

модернизации

 

электриче

-

ской

 

сети

Доля

 

распределительных

 

сетей

выработавших

 

свой

 

норма

-

тивный

 

срок

составила

 50%, 

два

 

нормативных

 

срока

 

выработало

 

7% 

сетей

Общий

 

износ

 

распреде

-

лительных

 

сетей

 

достиг

 70%. 

Перспективы

 

применения

 

когенерационной

 

технологии

 

выработки

 

тепловой

 

и

 

элек

-

трической

 

энергии

 

позволяют

 

решить

 

ряд

 

проблем

умень

-

шить

 

энергетическую

 

зависи

-

мость

 

энергосистем

 

субъектов

 

Российской

 

Федерации

 

от

 

из

-

менений

 

на

 

оптовом

 

рынке

заменить

 

и

 

модернизировать

 

котельные

 

с

 

низким

 

КПД

уста

-

новить

 

источники

 

энергии

 

в

 

непосредственной

 

близости

 

от

 

предприятий

что

 

позволит

 

снизить

 

потери

 

энергии

лик

-

видировать

 

несоответствие

 

пропускной

 

способности

 

части

 

распределительных

 

сетей

со

-

кратить

 

потери

 

электрической

 

энергии

В

 

соответствии

 

с

 

проектом

 

стратегии

 

развития

 

электросе

-

тевого

 

комплекса

 

Российской

 

Федерации

к

 2017 

году

 

все

 

рос

-

сийские

 

сетевые

 

компании

 

должны

 

обеспечивать

 

сбор

 

данных

 

по

 

на

-

дёжности

 

системы

 

и

 

качеству

 

элек

-

троснабжения

.

Одна

 

из

 

основных

 

функциональ

-

ных

 

возможностей

 

интеллектуаль

-

ной

 

сети

 — 

автоматический

 

посто

-

янный

 

информационный

 

обмен

 

между

 

приборами

 

учёта

 

и

 

инфор

-

мационной

 

системой

 

компании

Постоянное

 

изменение

 

объёма

 

потребления

 

электроэнергии

 

и

 

на

-

грузки

 

на

 

сеть

пиковые

 

нагрузки

превышающие

 

предельно

 

допусти

-

мые

могут

 

приводить

 

к

 

аварийным

 

отключениям

 

и

 

поэтому

 

колебания

 

потребления

 

требуют

 

от

 

сетевых

 

компаний

 

резервировать

 

дополни

-

тельные

 

ресурсы

тем

 

самым

 

суще

-

ственно

 

увеличивая

 

затраты

Для

 

минимизации

 

пиковых

 

нагрузок

 

ис

-

пользуется

 

тарификация

 

потребляе

-

мой

 

электроэнергии

 

в

 

соответствии

 

со

 

спросом

 

на

 

неё

что

 

требует

 

установки

 

счётчиков

 

нового

 

поколе

-

ния

фиксирующих

 

не

 

только

 

общий

 

объём

но

 

и

 

время

Современные

 

приборы

 

учёта

 

умеют

 

измерять

 

большое

 

количество

 

параметров

 

электроэнергии

профили

 

нагрузки

передавать

 

результаты

 

измерения

 

в

 

информационную

 

систему

 

в

 

ре

-

жиме

 

реального

 

времени

Высо

-

котехнологичное

 

электросетевое

 

оборудование

 

использует

 

интернет

 

для

 

обмена

 

данными

получения

 

управляющих

 

команд

синхрониза

-


Page 5
background image

91

 4 (19), 

июль

август

, 2013

ции

 

времени

обновления

 

программного

 

обеспечения

 

и

 

т

.

д

., 

при

 

этом

 

используют

-

ся

 

все

 

доступные

 

технологии

 

передачи

 

данных

как

 

про

-

водные

 (Ethernet, PLC), 

так

 

и

 

беспроводные

 (GPRS, 3G, 

Wi-Fi). 

Основным

 

шагом

 

к

 

раз

-

витию

 

системы

 Smart Grid 

в

 

России

 

должно

 

стать

 

предло

-

жение

 

на

 

законодательном

 

уровне

 

обязать

 

потребите

-

лей

 

устанавливать

 

интеллек

-

туальные

 

счётчики

.

Как

 

правило

разра

-

боткой

 

автоматизиро

-

ванных

 

информационно

-

измерительных

 

систем

 

коммерческого

 

учёта

 

элек

-

троэнергии

  (

АИИС

 

КУЭ

за

-

нимаются

 

производители

 

счётчиков

потому

 

на

 

рынке

 

России

 

существует

 

большое

 

количе

-

ство

 

АИИС

 

КУЭ

Это

 

приводит

 

к

 

тому

что

 

электросетевые

 

компании

 

зача

-

стую

 

используют

 

несколько

 

АИИС

 

КУЭ

отличающихся

 

платформами

набором

 

функций

В

 

качестве

 

ин

-

формационной

 

системы

 

управ

-

ления

 

предприятием

 

выбирается

 

обычно

 

одна

 

платформа

Основная

 

проблема

 

на

 

данный

 

момент

 

за

-

ключается

 

в

 

том

что

 

каждый

 

про

-

изводитель

 

разрабатывает

 

свой

 

протокол

 

взаимодействия

 

с

 

обору

-

дованием

собственное

 

серверное

 

программное

 

обеспечение

такая

 

АИИС

 

КУЭ

 

может

 

работать

 

только

 

с

 

определённым

 

типом

 

приборов

 

это

-

го

 

же

 

производителя

Потребитель

желающий

 

установить

 

современ

-

ный

 

прибор

 

учёта

 

с

 

автоматической

 

передачей

 

данных

ограничен

 

в

 

выборе

 

счётчиков

 

только

 

того

 

про

-

изводителя

которого

 

выбрала

 

се

-

тевая

 

компания

 

для

 

организации

 

АСКУЭ

Дальнейшее

 

развитие

 

ин

-

теллектуального

 

учёта

 

электроэнер

-

гии

 

неизбежно

 

должно

 

привести

 

к

 

стандартизации

 

протоколов

 

взаи

-

модействия

 

электросетевого

 

оборудования

Уже

 

существуют

 

приборы

 

учёта

 

зарубежных

 

про

-

изводителей

поддерживающие

 

технологии

 

беспроводной

 

пере

-

дачи

 

данных

 GPRS, 

технический

 

протокол

 TCP/IP 

и

 

логический

 

протокол

 

передачи

 

данных

опи

-

санный

 

в

 

стандарте

 IEC 61850. 

Это

 

позволяет

 

интегрировать

 

подобные

 

счётчики

 

в

 

любую

 

систему

 

без

 

использования

 

промежуточного

 

звена

но

 

на

 

данный

 

момент

 

цена

 

вопроса

 

очень

 

высока

и

 

многие

 

электро

-

сетевые

 

организации

 

в

 

России

не

 

имея

 

государственной

 

под

-

держки

 

по

 

финансированию

в

 

большинстве

 

случаев

 

не

 

могут

 

осуществить

 

реализацию

 

всех

 

поставленных

 

задач

 

и

 

проектов

соответствующих

 

европейской

 

концепции

 Smart Grid.

АНО

  «

Агентство

 

по

 

энергосбе

-

режению

 

УР

» 

принимает

 

участие

 

в

 

разработке

 

проектов

 

по

 

модерниза

-

ции

 

сетей

 

с

 

учётом

 

требований

 

кон

-

цепции

 Smart Grid.

В

 

качестве

 

альтернативы

 

ново

-

му

 

строительству

реконструкции

 

существующей

 

электрической

 

сети

 

0,4—110 

кВ

новому

 

строительству

 

и

 

реконструкции

 

существующих

 

ко

-

тельных

 

рассматривается

 

внедре

-

ние

 

средств

 

и

 

систем

 

малой

 

энер

-

гетики

  (

когенерация

), 

в

 

частности

 

целесообразность

 

строительства

 

мини

-

ТЭЦ

 

применительно

 

к

 

кон

-

кретным

 

местным

 

условиям

В

 

рам

-

ках

 

концепции

 

развития

 

интеллекту

-

альных

 

активно

-

адаптивных

 

сетей

 

специалистами

 

АНО

  «

Агентство

 

по

 

энергосбережению

 

УР

» 

разрабо

-

таны

 

предварительные

 

технико

-

экономические

 

обоснования

 

строи

-

тельства

 

мини

-

ТЭЦ

 

на

 14 

крупных

 

объектах

 

Удмуртской

 

республики

также

 

Агентство

 

принимало

 

участие

 

в

 

разработке

 

рабочего

 

проекта

 

по

 

г

Можга

 

и

 

проекта

  «

Умные

 

сети

» 

с

Каракулино

обладающих

 

свой

-

ствами

 

самодиагностики

 

и

 

само

-

восстановления

ведётся

 

проек

-

тирование

 

биогазовой

 

станции

 

с

 

мини

-

ТЭЦ

 

на

 

сооружениях

 

МУП

 «

Иж

-

водоканал

» 

г

Ижевска

При

 

финан

-

совой

 

поддержке

 

АНО

 «

Агентство

 

по

 

энергосбережению

 

УР

» 

разработа

-

на

 

проектно

-

сметная

 

документация

 

двух

 

биогазовых

 

станций

 

с

 

мини

-

ТЭЦ

 

на

 

предприятиях

 

животновод

-

ства

 

Удмуртской

 

Республики

.  


Оригинал статьи: SMART GRID: развитие, практика, проблемы

Читать онлайн

В настоящее время технология Smart Grid (интеллектуальные сети) наиболее интенсивно развивается и распространяется в США, Дании, Швеции, Испании, Великобритании, Китае. Однозначного определения, характеризующего данную технологию, пока нет, существует только ряд требований, которым сеть должна отвечать, — это способность к самовосстановлению после сбоев в подаче электроэнергии; возможность активно участвовать в работе сети потребителей, подстраиваясь под их нужды; доступность для новых пользователей, причём в качестве новых подключений к глобальной сети могут выступать потребительские генерирующие источники, в том числе возобновляемые источники энергии; устойчивость к физическому и кибернетическому вмешательству злоумышленников; обеспечение синхронной работы источников генерации и узлов хранения электроэнергии; обеспечение требуемого качества передаваемой электроэнергии — при этом все проекты должны быть максимально экологичные и ориентированы на сохранение природных ресурсов.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Система диагностики АКБ «Репей»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Возобновляемая энергетика / Накопители Диагностика и мониторинг
ООО НПП «Микропроцессорные технологии»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Исследование влияния объектов микрогенерации на уровень напряжения в электрических сетях низкого напряжения

Возобновляемая энергетика / Накопители Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Харитонов М.С. Кугучева Д.К.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(81), ноябрь-декабрь 2023

Оценка влияния параметров системы накопления энергии на эффективность работы солнечно-дизельных комплексов с генерацией на основе возобновляемых источников энергии

Возобновляемая энергетика / Накопители
Андреева К.А. Васьков А.Г.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»