Вопрос эксперту

Основные причины отставания России в развитии возобновляемой энергетики — высокая степень централизации управления производством, транспортом и распределением электрической и тепловой энергии, связанная с этим модель рынка электроэнергии и мощности, а также ориентация основной части генерирующих источников Единой энергетической системы (ЕЭС) России на органическое топливо.

Эти позиции положены в основу энергетической стратегии России, закона об энергетике и стандартов управления ЕЭС. В централизованной энергетической системе все источники энергии должны обеспечивать всем потребителям энергии, в зависимости от категории, гарантированное энергоснабжение. Электростанции, не имеющие аккумуляторов энергии или энергетического ресурса, не дают такую гарантию.

Медленное включение возобновляемых источников в энергобаланс страны связано с относительно малой мощностью установок на основе ВИЭ, что в известной степени обусловлено тем, что их коэффициент полезного действия ниже, чем у традиционных агрегатов электростанций и теплоэлектроцентралей.

Но главной причиной, по которой энергоустановки на основе ВИЭ считаются неконкурентоспособными в ЕЭС России — более высокая удельная стоимость мощности и производимой энергии при экономической оценке объектов возобновляемой энергетики методом сравнительной эффективности. Последнее, как не трудно видеть, также зависит от модели использования установок на основе ВИЭ в централизованной энергосистеме.

Общеизвестен факт, что более половины территории страны не охвачено централизованным энергоснабжением, с учетом напряженности экологической ситуации в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока, в большой степени связанной с отходами автономной энергетики на базе дизельгенераторных установок. С учетом этого наибольшие перспективы развития возобновляемая энергетика имеет именно в районах, где действуют малые и распределенные системы энергоснабжения.

Область применения малой энергетики — это в основном потребители, не имеющие централизованного электроснабжения, либо имеющие нестабильные электрические связи с ЕЭС России. Это относится к 20 млн человек населения и географически охватывает две трети территории страны, важнейшие транспортные коридоры, приграничные и прибрежные районы, перспективные районы добычи полезных ископаемых, территории Крайнего Севера и Арктической зоны России.

 

Еще одна причина низкого темпа развития возобновляемой энергетики — недостаточное развитие отечественной производственной базы изготовления агрегатов для установок на основе ВИЭ. Анализ возможностей импортозамещения в этой части показал, что в ближайшие годы российскими предприятиями могут быть освоены почти все элементы малых гидро- и крупных ветроагрегатов, за исключением комплексных систем управления и механических мультипликаторов. В связи с этим поиск альтернативных решений, которые позволят организовать производство оборудования для установок на основе ВИЭ в России, — важная задача развития отечественной энергетики и энергомашиностроения.

 

Пути решения

Для решения сформулированных задач предлагается использовать методические разработки, сделанные специалистами НИУ «МЭИ» в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2013 годы».

Во-первых, это проектирование локальных энергетических систем в виде гибридных энергетических комплексов, состоящих их генераторов энергии на основе возобновляемых источников энергии и иных источников гарантированного энергоснабжения, гибко управляемых систем передачи и распределения энергии, потребителей энергии, обеспечивающих наиболее выгодное использование установок возобновляемой энергетики.

 

Во-вторых, применение методики балансирования мощности и энергии гибридного энергокомплекса, основанной на разделении потребителей энергии по требованиям к гарантии энергоснабжения: потребителей мощности (гарантированного энергоснабжения), потребителей энергии (допускающих перерывы энергоснабжения, но требующих поставки заданного количества энергии в планируемый интервал времени) и потребителей-регуляторов.

В-третьих, включение в состав гибридного энергокомплекса эквивалентной генерирующей установки, состоящей из всех возможных генерирующих энергоустановок с последующей оптимизацией ее параметров и структуры. Не эффективные по заданному критерию в конкретной географической точке физические установки будут иметь нулевые параметры, а структура энергокомплекса — формироваться из установок с ненулевыми параметрами.

Еще одно предложение — в состав генерирующего оборудования включать новые установки с электронными регуляторами частоты и магнитной трансмиссией, модельный образец которых прошел испытания весной 2012 г.

Описанный подход планируется реализовать в виде элементов прототипной системы автоматизированного проектирования и экспертизы проектов гибридных энергокомплексов, разработка которой начата в 2012 г. В настоящее время ряд составляющих прототипной системы зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности Российской Федерации.

 

По материалам Международного электроэнергетического форума UPGrid-2012

На иллюстрациях — лабораторный образец магнитной трансмиссии, разработанный НИУ «МЭИ»

 

(С) Медиапортал сообщества ТЭК www.EnergyLand.info