Настоящее и будущее «умных сетей» в России

Опубликовано: 5 ноября 2014 г. в 15:24, 87 просмотровКомментировать

В конце 90-х годов прошлого столетия миру был явлен новый термин «Smart Grid». Его первые применения на Западе привязывались к чисто рекламным названиям специальных контроллеров, предназначенных для управления режимом работы и синхронизации автономных ветрогенераторов с электрической сетью. Потом термин стал применяться, опять-таки, как чисто рекламный ход, для обозначения микропроцессорных счетчиков электроэнергии, способных самостоятельно накапливать, обрабатывать, оценивать информацию и передавать ее по специальным каналам связи и даже через Интернет.

За последние годы «Smart Grid» успел претерпеть серьезную трансформацию и сегодня по обе стороны океана распространяется практически на всю электроэнергетику: на системы генерации электроэнергии, структуру и конфигурацию электрических сетей, учет электроэнергии, информационно-измерительные системы, автоматические системы управления, связь между объектами электроэнергетики, релейную защиту. Чтобы лучше понять, что же представляют собой «умные сети» именно в России, мы пригласили за наш круглый стол экспертов, чья профессиональная деятельность связана с внедрением интеллектуальных решений и вынесли для обсуждения ряд актуальных для этой темы вопросов.

Чем же обернулся Smart Grid для России? Какова российская специфика данного термина?

Сильвиян СЕУ, генеральный директор Общества с ограниченной ответственностью
«Инженерный центр
«Энергоаудитконтроль»

Юрий СУХОРУК, начальник отдела технического контроля Группы компаний
«РусЭнергоМир»

Елена НИКИТИНА, ведущий инженер
по сбыту департамента «Интеллектуальные сети» компании «Сименс»

Сильвиян СЕУ,
Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»:

— В настоящее время технология Smart Grid получает все большее распространение в электрических сетях Северной и Южной Европы, США, Китая, Кореи и других технологически развитых стран. По-прежнему, мировое сообщество не сформулировало четкого понимания термина, однако понимание характеристик, которыми должна обладать «интеллектуальная сеть», достаточно универсально: самовосстановление, адаптивность, доступность, устойчивость от любого вида вмешательств, сочетание любых видов производства, потребления и накопления электроэнергии с обеспечением необходимых параметров надежности и качества передаваемой электроэнергии.

В России флагманом по созданию и развитию Smart Grid является ОАО «Россети», которое развивает данное направление как в сетях высокого напряжения, в рамках создания интеллектуальной активно-адаптивной сети, так и в сетях среднего и, частично, низкого напряжений. Есть некоторое движение и в области создания основополагающих элементов «интеллектуальной сети» — распределенной генерации, представленное отдельными проектами по созданию гелио- и ветропарков, цифровых подстанций, изучаются и обсуждаются экспертным сообществом темы накопителей электрической энергии. У нас в стране понимание о том, какая должна быть «интеллектуальная сеть» в целом совпадает с общемировым.

Может быть, мы более скептичны в приоритетах. Наиболее вероятным представляется первостепенное внедрение или модернизация информационных и технологических систем (учета и качества электроэнергии, телемеханики, связи, автоматики, релейных защит и т.д.), перевод распределительных подстанций на цифровые технологии. При этом российская специфика в этом вопросе, на мой взгляд, традиционна и верна — мы долго запрягаем, чтобы впоследствии быстро поехать.

Юрий СУХОРУК,
Группа компаний «РусЭнергоМир»:

— Для успешного развертывания в нашей стране технологий Smart Grid нужна проработанная нормативно-правовая база. На сегодняшний день в ней отсутствует даже определение терминов «интеллектуальные сети» или «умные сети».

Отсутствие необходимых инвестиций в электросетевой комплекс России за последние 20 лет привело к значительному физическому и технологическому устареванию распределительных электрических сетей, износ которых сегодня достигает 70 процентов. В то время как развитие Smart Grid возможно только в комплексе с модернизацией электросетевого комплекса.

Елена НИКИТИНА,
«Сименс»:

— Термин Smart Grid находится на слуху уже достаточно продолжительное время, но даже сейчас он понимается многими компаниями и экспертами по-разному. На наш взгляд, Smart Grid — это набор технологий, решений и оборудования, который позволяет наиболее эффективно управлять как электрическими сетями, так и бизнес-процессами энергоснабжающей компании. При этом реализация такого подхода может быть различной в зависимости от нужд и задач заказчика. В России этот термин в первую очередь связывают с автоматизацией и управлением электрической сетью, а также с интеллектуальной системой учета, хотя постепенно его начинают относить и к интеграции возобновляемых источников.

Какие реализованные в России проекты можно отнести к теме Smart Grid?

Сильвиян СЕУ,
Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»:

— Из внедренных проектов появлялась информация о кластерах интеллектуальной активно-адаптивно сети на территории ОЭС Востока и ОЭС Северо-Запада — в сетях высокого напряжения. Так, ФСК ЕЭС отчиталась в 2013 году о вводе в опытную эксплуатацию статического компенсатора реактивной мощности на ПС «Выборгская», асинхронизированного компенсатора на подстанции 500 кВ «Бескудниково», управляемых шунтирующих реакторов 500 кВ и 110 кВ на ряде подстанций. Предполагается реализация ряда энергокластеров, например, «Эльгауголь» на Дальнем Востоке, Большого и Малого кольца Санкт-Петербурга, Ванино и других. Реализуется проект инновационного преобразовательного комплекса в Забайкальском крае.

В сетях среднего и низкого напряжений пилоты реализуют МРСК Северного Кавказа, Северо-Запада, существует пилотный проект в МОЭСК, готовится реализация проектов в Калининграде, Ярославле и Туле.

Юрий СУХОРУК,
Группа компаний «РусЭнергоМир»:

— В России больше развивается Smart Metering (система интеллектуального учета), которая является одним из элементов Smart Grid. В части интеллектуального учета, один из крупнейших проектов в РФ — система розничного учета электроэнергии ОАО «РЖД», реализованная ООО «Инженерный центр «Энергоаудитконтроль» (более 220 000 точек учета). Много пилотных проектов, реализованных для ОАО «Россети», один из примеров — создание комплексной системы учета электроэнергии (КСУЭ) в г. Перми (50 тыс. точек учета), розничные системы ОАО «МРСК Центра», ОАО «Тюменьэнерго» и другие.

Елена НИКИТИНА,
«Сименс»:

— Один из ключевых проектов направления Smart Grid компании «Сименс» в России выполнен совместно с ОАО «БЭСК». Объем работы включал моделирование электрической сети г. Уфа в ПО PSS SINCAL, анализ текущего состояния и предложение нескольких сценариев ее развития. Они содержали в себе не только варианты совершенствования топологии сети, но также и решения по автоматизации, защите и управлению системой электроснабжения. Из трех разработанных сценариев развития сети был выбран оптимальный как с точки зрения применяемых технологий, так и затрат на его реализацию. Результатом проекта стала дорожная карта перехода от текущего к целевому состоянию сети с подробным расчетом необходимых инвестиций на каждом шаге. В данный момент ОАО «БЭСК» приступает к реализации пилотного проекта.

Также нельзя не упомянуть о реализованных компанией «Сименс» объектах с использованием технологий Smart Grid, являющихся источниками опыта и базой для успешной реализации проектов в России — это и система дистанционного управления регулируемыми трансформаторами сети среднего напряжения ( г. Wachtendonk), и самовосстанавливающаяся сеть г. Роттердам, и многие другие. Например, проект в г. Роттердам был реализован совместно с компанией Stedin с использованием оборудования компании «Сименс». В его рамках была разработана система управления оперативным восстановлением сети. При этом процесс может быть, как полностью автоматическим (с использованием специально разработанного алгоритма), локальным (выполнение переключений вручную), так и дистанционным (из центра управления). Внедренная система позволяет проводить восстановление электроснабжения в течение 1 минуты.

Являются ли решения Smart Grid экономически эффективными, в том числе и для сетей среднего напряжения, или же это в большей степени дань моде?

Сильвиян СЕУ,
Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»:

— Конечно же, являются. Мода — это то, что востребовано сегодня, в настоящий момент, то, что завтра, скорее всего, будет забыто. Любые решения в очень сложной и ответственной энергетической отрасли, прежде всего, обусловлены необходимостью повышения надежности и безопасности, при условии экономической целесообразности. Результатами внедрения «интеллектуальных сетей», с точки зрения экономической эффективности, будут снижение капитальных затрат на оборудование, снижение технологических, коммерческих потерь и потерь от перерывов в подаче электроэнергии, снижение затрат на эксплуатацию и ремонтно-восстановительные работы, потенциал оптимизации ввода новых мощностей и т.д. Причем это не теоретические рассуждения, это практические результаты по итогам внедрений как у нас в стране, так и за рубежом.

Юрий СУХОРУК,
Группа компаний «РусЭнергоМир»:

— Если на примере Smart Metering — безусловно. В этом случае это не дань моде, а скорее жизненная необходимость. Самые большие потери возникают в сетях среднего и низкого напряжения 10/0,4кВ и связаны они с изношенностью сетей, безучетным и бездоговорным потреблением электроэнергии, неравномерностью снятия показаний приборов учета.

Интеллектуальные системы учета позволяют получить как прямой эффект (снижение потерь сетевой организации за счет формирования «полезного отпуска» на основании показаний приборов учета на одну метку времени, выявления очагов потерь, за счет сведения балансов по фидеру/ТП/узлу снижение затрат на покупку потерь электроэнергии), так и косвенный (снижение эксплуатационных затрат, связанных с автоматизированным снятием показаний, дистанционным отключением неплательщиков, регистрацией аварийных событий и возможностью анализа качества электрической энергии). Причем экономический эффект, при комплексном подходе (с использованием СИП), может быть очень значительным.

Елена НИКИТИНА,
«Сименс»:

— Как показывает опыт компании «Сименс» и результаты выполненных нами проектов, комплексный подход с созданием плана долгосрочного развития электрических сетей является гарантом получения экономической выгоды от внедрения решений Smart Grid. Для обеспечения максимальной экономической эффективности мы рассматриваем несколько сценариев, с помощью которых можно выбрать оптимальный объем инвестиций и применяемых технологий при заданном сроке окупаемости. Таким образом, энергокомпания может однозначно оценить экономическую обоснованность применяемых решений по внедрению современных технологий.

Потребуется ли значительная реорганизация регламентирующей базы для более эффективного внедрения решений Smart Grid?

Сильвиян СЕУ,
Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»:

— На настоящий момент в нормативной базе РФ не существует такого термина, как Smart Grid или его русскоязычных аналогов. Поэтому необходимо говорить не о реорганизации, а о разработке регламентирующей базы. Прежде всего, в соответствии с требованиями Федерального закона № 184 «О техническом регулировании» необходима разработка технического регламента для установления на государственном уровне минимально необходимых требований и принципов построения «интеллектуальных сетей». Следующим этапом должна стать разработка или переработка национальных и отраслевых стандартов. Это наиболее важный и ответственный этап, поскольку спектр вопросов, который необходимо охватить, достаточно широк: формирование технических требований к отдельным компонентам «интеллектуальных сетей», регламенты и протоколы взаимодействия компонентов, электромагнитная совместимость, кибербезопасность и многое другое. Основные принципы создания необходимой нормативной и технической базы сейчас широко обсуждаются, реализуются пилотные проекты для тестирования и отработки различных технических решений. Кроме того, мы имеем возможность анализировать и адаптировать опыт и стандарты других стран, дальше продвинувшихся в решении этих вопросов.

Юрий СУХОРУК,
Группа компаний «РусЭнергоМир»:

— Данный вопрос часто звучит на форумах, связанных с энергетикой или метрологией. К сожалению, регламентирующей базы для внедрения решений Smart Grid на сегодня в РФ не существует.

Приказом Минэнерго России №86 от 22 марта 2011 г. утверждены лишь «Методические рекомендации по техническим характеристикам систем и приборов учета электрической энергии на основе технологий интеллектуального учета» и разработаны стандарты организаций, заинтересованных в создании таких систем.

К примеру, при реализации пилотных проектов систем розничного учета электрической энергии ОАО «Россети» столкнулись с комплексом проблем, связанных с отсутствием технических требований к системам учета розничных рынков электрической энергии:

  • невозможность сбора в единой информационной системе данных приборов учета различных производителей;
  • отсутствие взаимозаменяемости оборудования разных производителей;
  • рост затрат на эксплуатацию системы учета и приобретение программного обеспечения (на рынке присутствует нерусифицированное промежуточное ПО иностранных производителей, что вызывает проблемы с метрологической аттестацией систем в целом);
  • необходимость дополнительного обучения персонала работе с различными видами ПО;

В результате был разработан типовой стандарт «Техническая политика. Системы учета электрической энергии с удаленным сбором данных оптового и розничных рынков электрической энергии на объектах дочерних и зависимых обществ ОАО «Россети».

На данный момент, в России действуют 15 технических комитетов по стандартизации, затрагивающих вопросы регулирования в области энергетики. Разработаны программы национальной стандартизации. К примеру, в рамках программы по стандартизации в области энергоэффективности разрабатывается около 50 стандартов по Smart Grid.

Елена НИКИТИНА,
«Сименс»:

— Невозможно ответить на данный вопрос однозначно, так как технологии Smart Grid охватывают большую функциональную область. Говоря о локальной автоматизации и управлении небольшими участками сетей — скорее всего, значительные изменения законодательной базы не потребуются. С другой стороны, в данный момент большое количество промышленных предприятий широко использует собственную генерацию для обеспечения нужд электроснабжения производства. При этом по правилам оптового рынка электроэнергии мощность генерации, не участвующей в оптовом рынке, может составлять максимум до 25 МВт, что заставляет владельцев промышленных предприятий ограничивать установленную мощность агрегатов собственной генерации и устанавливать системы управления такими промышленными узлами (технологии microgrid). В настоящий момент существует большое количество стандартов и норм на продукцию в данной сфере, но применительно к системам управления электрическими сетями нормативная база, к сожалению, развита недостаточно хорошо. Кроме того, концепция Smart Grid затрагивает и системы связи и передачи информации.

Необходимо отметить, что с увеличением степени дистанционного управления количество передаваемых данных растет в разы, что повышает требования к безопасной и надежной передачи этих данных. Таким образом, для крупномасштабного внедрения интеллектуальных решений необходимо разработать нормативную базу и для обеспечения кибербезопасности.

Каким, на ваш взгляд, будет дальнейшее развитие у направления Smart Grid

Сильвиян СЕУ,
Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»:

— В течение последних лет мы наблюдаем тенденцию устойчивого роста тарифов на электрическую энергию для всех групп потребителей. В ретроспективе последних десяти лет средний тариф в России увеличивался примерно на 10% в год и за это время для отдельных групп потребителей вырос в 3,5 раза.

Поскольку предел повышения тарифов не бесконечен, то в первую очередь будут развиваться те сегменты Smart Grid, которые обеспечивают как раз экономическую эффективность — это сетевой комплекс и распределенная генерация. Как уже было сказано, развитие Smart Grid в сетевом комплексе принесет ощутимый экономический эффект как в части снижения затрат на потери электрической энергии, так и на капитальные и эксплуатационные затраты, а распределенная генерация будет активно внедряться как в регионах, удаленных от источников выработки дешевой электрической энергии, так и в регионах с дефицитом мощности.

Юрий СУХОРУК,
Группа компаний «РусЭнергоМир»:

— Создание «умных сетей» предусмотрено Стратегией развития электросетевого комплекса Российской Федерации на период до 2030 года. Пилотные проекты будут тиражироваться и дальше. Только в ОАО «Россети» существует миллионный парк приборов учета, не соответствующих термину «интеллектуальные», в то время как есть много других сетевых организаций (областные, краевые и т.д.). Другое перспективное направление — создание интеллектуальных систем учета энергоресурсов многоквартирных жилых домов.

Должен быть завершен процесс создания нормативно-правовой базы, параллельно с которым необходимо разрабатывать и внедрять различные компоненты Smart Grid.

Елена НИКИТИНА,
«Сименс»:

— В условиях высокой изношенности оборудования в современных электрических сетях компаниям-собственникам открывается перспективная возможность провести модернизацию основного оборудования совместно с применением технологий Smart Grid. Среди факторов, стимулирующих использование современного оборудования и технологий, стоит отметить существенную экономию на эксплуатационных расходах и безболезненную интеграцию в распределительные сети развивающихся возобновляемых источников энергии. На наш взгляд, технологии Smart Grid в ближайшем будущем продолжат широко распространяться как за рубежом, так и в России.

Статья размещена в журнале «Электротехнический рынок», №4 (58)
Редакция «ЭР» благодарит Департамент 
«Интеллектуальные сети» компании «Сименс», 
ООО «Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»; 
Группу компаний «РусЭнергоМир» 
за предоставленные комментарии.

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.