Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Российский опыт внедрения технологий Smart Grid

Основные характеристики технологии Smart Grid

Технология Smart Grid — представляет собой систему, оптимизирующую энергозатраты, позволяющую перераспределять электроэнергию. "Интеллектуальные" сети – комплекс технических средств, позволяющий оперативно менять характеристики электрической сети. На технологическом уровне происходит объединение электрических сетей, потребителей и производителей электричества в единую автоматизированную систему, которая в реальном времени позволяет отслеживать и контролировать режимы работы всех участников процесса.

При традиционном распределении электричества ток по проводам поступает от станции к потребителю и подается в соответствии с заранее заданным уровнем напряжения и сопротивления. Если же внедрить "интеллектуальные" сети в энергосистему, то они смогут самостоятельно регулировать подачу электроэнергии в зависимости от снижения или увеличения режима потребления.

Ежегодно при передаче теряется огромное количество электроэнергии. В Японии 5% от общего объема, в Западной Европе – 4-9%, США – 7-9%. Больше всего электричества пропадает в нашей стране: 13-14%, что в среднем составляет 133577 гВт·ч.

Использование "умных" сетей позволяет не только значительно сократить потери, но и

· более эффективно использовать имеющуюся энергию;

· интегрировать и распределять энергию из альтернативных источников;

· в автоматическом режиме диагностировать и устранять возникающие проблемы;

· поставлять электричество в необходимом количестве;

· сократить затраты энергоресурсов (например, в США при введении Smart Gride потребление нефти может уменьшиться на 6.2 барреля в сутки);

· сократить выбросы в атмосферу углекислого газа.

Главным преимуществом новой системы является двусторонняя связь с потребителем электроэнергии. Технология Smart Grid действует через систему "интеллектуальных" счетчиков, установленных на предприятиях, в квартирах и т. д. Они передают информацию о потреблении энергии, что позволяет скорректировать использование электроприборов во времени; распределить электричество в зависимости от потребности. В свою очередь все это позволит потребителю значительно снизить расходы на электроэнергию.

Некоторые исследователи называют технологию Smart Grid "Интернетом энергии", имея в виду, что она сможет обеспечить двусторонний поток электричества и информации, позволяющий в реальном времени контролировать систему электропередачи. Предполагается, что рынок "умных" сетей сможет в сотни раз превысить рынок Интернета.

Но это в перспективе, пока же внедрение "умных" сетей носит фрагментарный и по большей части экспериментальный характер.

Мировой опыт внедрения технологий Smart Grid

В некоторых штатах США проводились исследования по вводу "интеллектуальных" сетей. В результате снизились пиковые нагрузки на электросеть, в среднем на 10% уменьшились счета за электричество (при этом его стоимость увеличилась на 15%). С 2007 года создание системы Smart Grid – один из национальный приоритетов Соединенных Штатов. В 2010 году Барак Обама выделил 4.4 млрд. долл. на модернизацию электрических сетей. По некоторым оценкам использование системы Smart Grid к 2020 году позволит США сэкономить около 1.8 трлн. долл. за счет снижения потребления энергии и повышения надежности.

В Европе предусмотрено финансирование программ по распространению "умных" сетей в размере 750 млрд. долл. в течение 30 лет.

На сегодняшний день наиболее активно и полномасштабно технология Smart Grid развивается и распространяется в Дании. В большей степени это связано с тем, что именно в этой стране значительное количество энергии поступает из альтернативных источников (20% от общего объема энергии составляет ветряная).

На рынке "интеллектуальных" сетей доминирует компания Cisco. Она была основана в 1984 году и первоначально ее деятельность заключалась в разработке и продаже маршрутизаторов, затем сфера интересов компании расширилась и несколько лет назад ею была предложена система Smart Grid. На сегодняшний день Cisco принадлежит более 20% рынка телекоммуникации, а оборот составляет 39.12 млрд. долл. С 1995 года Cisco действует на рынке стран СНГ. В Москве и Санкт-Петербурге, Украине, Казахстане, Азербайджане, Узбекистане существуют ее представительства.

Эксперты, исследующие рынок электроэнергетики, прогнозируют, что к 2030 году потребность в электричестве удвоится. Но правительства стран, входящих в Европейский Союз, планируют к 2017 году снизить потребление электроэнергии на 9% за счет повышения энергоэффективности (этого можно будет достигнуть при помощи повсеместного внедрения технологии Smart Grid). Кроме этого использование "умной" сети позволит предотвратить выбросы более миллиарда тонн углекислого газа в атмосферу к 2020 году.

Российский опыт внедрения технологий Smart Grid

В России элементы системы Smart Grid (активно-адаптивной сети) только начинают внедряться

В России элементы системы Smart Grid (у нас она носит название активно-адаптивной сети) только начинают внедряться. В конце 2009 года на подстанции "Алюминиевая" (Республика Хакасия) были введены батареи статических конденсаторов, что позволило в несколько раз повысить надежность ее работы. В 2010 году на подстанции "Выборгская" (Ленинградская область) планируется начать эксплуатацию устройства, которое дает возможность регулировать мощность. Использование данного нововведения снизит потери электроэнергии при ее экспорте в Финляндию. В ближайшем будущем устройства такого типа появятся еще на нескольких энергостанциях, в крупных городах, что позволит снизить риски коротких замыканий, стабилизировать напряжение.

Еще одним примером использование "интеллектуальных сетей" является общемировой проект "умный город" (программа полной реконструкции и модернизации инфраструктуры города). В число его участников вошел и российский город Белгород. В нем уже действует "умное освещение", которое дает возможность контролировать энергопотребление, состояние сетей, количество работающих ламп, а также поэтапно управлять уличным освещением, то есть менять количество работающих фонарей в зависимости от условий видимости, количества людей на улице и других факторов. В ряде распределительных сетей установлены специальные устройства, помогающие с большой точность определить в каком месте произошел разрыв проводов и отключить только небольшое количество потребителей электроэнергии. В некоторых домах имеются интеллектуальные счетчики, позволяющие получить информацию о том, сколько электроэнергии было потрачено в тот или иной период времени (например, за ночь), сколько электричества потребляет холодильник или стиральная машина, узнать об уровне напряжения в сети.

В феврале 2010 года премьер-министр России В.В. Путин высказал идею о развитии в нашей стране системы "интеллектуальных" сетей, которая пока находится в зачаточном состоянии. ФСК разработало программу развития энергосистемы с "интеллектуальной" сетью, куда входит подпрограмма "Активно-адаптивные сети", на период 2010-2012 годов с общим объемов инвестиций 519 млрд. руб.

По данным Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы (ФСК ЕЭС) введение в России "умных сетей" позволит не только уменьшить потери электроэнергии на 25%, но и сэкономить 34-35 млрд. кВт·ч в год (в США – 2.9 млрд. кВт·ч). При нынешних ценах на электричество (1.48 руб за кВт·ч) ежегодная экономия составит более 50 млрд. руб. В десятки раз уменьшатся выбросы в атмосферу вредных веществ, выделяющихся при сжигании топлива, использование которое также сократится.

В нашей стране реализацией концепции Smart Grid занимается ОАО "Холдинг МРСК" – ведущий игрок на российском рынке по внедрению инновационных технологий в электросетевом распределительном комплексе. Он был создан в 2008 году, путем выделения из ОАО РАО "ЕЭС России". В своей структуре он объединяет межрегиональные распределительные сетевые компании, научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты, строительные и сбытовые организации. Более 2 млн. км составляет общая протяженность сетей компании, по которым в 2008 году было передано 637 млрд. кВт·ч энергии, а чистая прибыль превысила 12 млн. руб.

Развитие "интеллектуальных" сетей в значительной степени связано с развитием альтернативных источников энергии (солнечных, геотермальных и других). Контролировать электричество, поступающее из этих источников практически невозможно. Ведь мы не можем заставить ветер дуть сильнее или солнце светить ярче. Поэтому и необходима технология Smart Grid, которая в то время, когда потребность в электричестве можно будет удовлетворить при помощи гейзеров, воды, будет отключать подачу энергии с тепловых станций и, наоборот, подавать электричество с контролируемых станций, когда недостаточно альтернативной энергии.

В настоящее время в России около 65% электричества вырабатывается на тепловых электростанциях. Не более 1% всей получаемой энергии поступает из геотермальных, ветряных, солнечных источников (см. рисунок). Ситуация в Европе немного отличается: около 60% энергии получено с тепловых станций, 3.7% – с ветряных.

Рисунок. Производство электроэнергии в России различными типами электростанций, % от общего количества (источник: Росстат)

Основными проблемами, которые препятствуют распространению технологии Smart Grid в России и в мире, являются:

· значительное количество потребителей, предъявляющих разные требования к качеству электрической энергии;

· отсутствие надежных накопителей энергии;

· значительные финансовые вложения в процессе внедрения системы Smart Grid и ее последующего обслуживания;

· отсутствие стандартов и нормативов;

· отсутствие мотивации у генерирующих компаний, так как их прибыли напрямую зависят от объемов проданного электричества, а при введении новой технологии доходы могут значительно снизиться.

При реализации технологии Smart Grid необходимо учитывать особенности структуры линий электропередач и рынка электроэнергии в целом различных стран. На сегодняшний день в США "возраст" приблизительно 70% трансформаторных линий передач составляет 25 и более лет. В России 52% оборудования уже превысило свой нормативный срок (30-40 лет), а 7% – отработало его дважды. В Соединенных Штатах действуют около 3 тыс. электростанций, каждая из которых занимается обслуживанием небольшого участка; в Европе их намного меньше.

Таким образом, в развитых странах для внедрения новой технологии достаточно улучшать существующую инфраструктуру, устанавливать "интеллектуальные" счетчики. В некоторых государствах (в основном развивающихся) требуется вначале сменить оборудование для электропередачи, которое морально и физически устарело, а только затем начинать использовать новую технологию.

Несмотря на возникающие препятствия технология Smart Grid продолжает распространяться. По экспертным оценкам во всем мире к началу 2009 года работало около 2 млн. "интеллектуальных" сетей, которые управляли освещением, напряжением, климатом. Ожидается, что к 2015 году правительства, организации различных стран вложат около 200 млрд. долл. в развитие и внедрение технологий Smart Grid.

Источник: Cleandex

 

Предлагаем также ознакомиться со статьей по системе Smart Grid.

Темы: Энергосбережение и энергоэффективность | Электроэнергия. SMART Grid. Батареи | Технологии энергосбережения и энергоэффективности

Яндекс.Директ

Ссылка в интернете:

http://www.cleandex.ru/articles/2010/04/13/smart_grid_market

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...