Распределенная генерация

Сам себе генератор

Новые энергоэффективные технологии прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Многих уже не удивляет резко включающийся свет в подъезде дома при приближении к нему, даже коттедж, питающийся за счет энергии солнца и ветра. Однако говорить об их массовом распространении в стране и Удмуртии в частности не приходится. Домовладельцам, собственникам компаний проще подключиться к централизованным сетям электроснабжения, чем строить автономную систему. Исключение составляют удаленные территории и производства, а также энтузиасты с экологически оправданным поведением в быту, в процессе производственной деятельности и на отдыхе. Тех и других пока очень мало.

Малым помалу

В развитии отечественной энергетики важнейшим явлением не так давно стала распределенная генерация, которая подразумевает наличие множества потребителей, производящих тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, а также продающих излишки в общую сеть. Эксперты прогнозируют смену приоритетов — от централизованной энергосистемы к небольшим высокотехнологичным объектам малой генерации. Недавно футуролог, замдиректора Форсайт-центра Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ Александр Чулок поведал миру об основных изменениях, которые ждут человечество в ближайшие 20 лет. В частности, он отметил, что энергетика будущего будет автономна, умна, экологична и адаптивна под потребности человека. Ее ждут прорывы по типу недавно анонсированного домашнего накопителя Tesla.

Футуристические картинки вырисовываются одна лучше другой, но потребители не спешат обращаться к этой теме. Если в России на объекты распределенной энергетики приходится около 6% от общей выработки электроэнергии (на начало 2014 года), то в странах Европы эта доля от 10 до 20%. Хотя в отдельных странах этот процент значительно выше. Например, в Дании — более 50%.

По словам начальника управления перспективного развития и техприсоединений филиала «Удмуртэнерго» ОАО «МРСК Центра и Приволжья» Ивана Лушникова, в Удмуртии эта цифра не превышает 1%. Учитывая, что Удмуртия — регион энергодефицитный, ТЭЦ покрывают треть потребностей в электроэнергии, остальное получают из соседних энергосистем. Кроме того, присутствует ряд крупных потребителей, которые имеют свои блочные станции и, помимо выработки электроэнергии для собственных нужд, выдают ее еще и в сеть, — Автозавод, Воткинский машзавод, Чепецкий механический завод. Так большие компании самостоятельно решают проблему энергообеспечения. Из среднего бизнеса в качестве примера можно назвать ИП Найдин, компанию «Уютный дом», Пычасский свинокомплекс. Это первый, корпоративный, путь развития распределенной генерации.

В частности, группа компаний Игоря Найдина организовала собственное предприятие, развивающее направление газопоршневых электростанций на базе двигателей Ярославского моторного завода. Они сумели повысить КПД за счет модернизации двигателей и снизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии, которая составляет от 1,7 до 2,8 рубля за кВт/ч. Однако вечных двигателей нет, их надежность обусловлена своевременным техобслуживанием и числом часов работы. Со временем это увеличивает себестоимость. Однако в компании Игоря Найдина, когда закупили оборудование, посчитали, что дорого его эксплуатировать, обращаясь к сторонним организациям, и начали постепенно разбираться в вопросе сами. Заняло это порядка двух лет, но они в этой теме хорошо разобрались. До такой степени, что сами стали модернизировать это оборудование и рекомендовать его к установке промышленным предприятиям. Теперь они распространяют опыт и собирают подобные мини-ТЭЦ под ключ.

Многие считают, что за распределенной генерацией будущее, особенно на фоне развития технологий возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и накопителей, которые, так или иначе, направлены на децентрализацию энергоснабжения. Этому способствуют и рост цен на электроэнергию, и сложности с подключением к электросетям. И хотя энергетическая стратегия России до 2030 года определила распределенную генерацию в качестве важнейшего направления развития энергетического сектора страны, противоречий и проблем еще достаточно.

Второй путь развития распределенной энергетики, условно говоря, территориальный, когда электроэнергия необходима потребителям в отдаленных районах, не связанных с единой энергосистемой. Тут без распределенной генерации явно не обойтись: тянуть сети на дальнюю пасеку или охотничий домик экономически крайне невыгодно. Хотя если потребитель обратится с заявкой в сетевую энергетическую компанию, там ее обязаны удовлетворить, несмотря на то, что протянутые на охотничью заимку сети никогда не окупятся. По словам Ивана Лушникова, это также является сдерживающим фактором развития альтернативных источников питания.

— Потребитель задумывается, зачем тратить лишнее, если ему сетевая организация может протянуть электричество?! Здесь, правда, есть проблема — потребитель в таких местах иногда бывает не готов к использованию энергии, протянутые провода уходят в пустоту и стоят как памятники. Таких примеров масса, можно прокатиться по «электрифицированным» полям вокруг Ижевска.

Третий вариант развития распределенной энергетики назовем альтернативным. Рядовые потребители для электроснабжения своих домов строят собственную энергосистему и одновременно подключаются к сетям, чтобы при необходимости покупать дополнительную электроэнергию на рынке. Современные сети могут давать распределенной генерации возможность, наоборот, сбрасывать в сеть лишнюю энергию. В европейских странах эту лишнюю энергию потребители продают. У нас в России пока этот вопрос окончательно не урегулирован.

По словам генерального директора ООО «ДеаланЭнерго» Александра Дементьева, в странах Европы есть законодательная и техническая база, которая позволяет продавать излишки энергии, произведенной альтернативными источниками питания, в общегосударственную сеть.

— По этому пути пошел Казахстан. Там не просто государство покупает энергию, но и субсидирует затраты населения по приобретению станций до 50% от стоимости. Я не знаю, как закон реализован на практике, но на бумаге он есть, — говорит эксперт. — В январе 2015 года и в России наконец-то подписано постановление Правительства РФ № 47, обязывающее энергосбытовые компании покупать электроэнергию, произведенную альтернативными источниками, в размере не более 5% от потерь в линии. Первый шаг сделан. Что будет дальше, пока не знаем. Постановление есть, пути реализации его не прописаны. Вот как только оно заработает, так, думается, розничный рынок электроэнергии и оживится.

Как отмечает руководитель группы нормирования в электроэнергетике АНО «Агентство по энергосбережению Удмуртской республики» Александр Толшаков перспективы малой распределенной генерации в регионе хорошие, энергетики промышленных предприятий и производственных организаций малой и средней мощности проявляют интерес к этой теме. АНО «Агентство по энергосбережению Удмуртской республики» разрабатывает технико-экономическое обоснование внедрения когенерационных установок для каждого потенциального объекта с предложениями вариантов финансирования проекта, в том числе с выполнением всех работ на основе энергосервисного контракта.

«Умные» сети

Эксперты прогнозируют, что интеграция малой генерации и централизованной системы электроснабжения станет возможной с помощью технологии Smart Grid («умные» сети). Она позволяет оптимизировать энергетические потоки и сократить потери электроэнергии. Александр Толшаков поясняет, что такая сеть должна отвечать ряду требований, среди которых: способность к самовосстановлению после сбоев при подаче электроэнергии, возможность активного участия в работе сети самих потребителей, в том числе генерирующих источников. В итоге снижается себестоимость электрической и тепловой энергии, повышается качество ее выработки, сократятся ее потери, повысится надежность нового оборудования и возможность его дистанционного контроля.

— Так как электрические сети большинства крупных предприятий были спроектированы в 60-70-е годы прошлого века, в настоящее время из-за физического и морального износа оборудования назрела проблема оптимизации и модернизации электросетей, — говорит эксперт. — Общий износ распределительных сетей достиг 70%.

По информации Александра Дементьева, нехватка финансирования, особенно в  2015 году, не позволяет энергетическим предприятиям своевременно производить модернизацию энергохозяйства нашей республики.

— Соответственно, возрастает количество аварийных ситуаций, которые мы с вами чаще наблюдаем в сельских сетях, — объясняет эксперт. — Качество поставляемой электроэнергии в городских сетях выдерживается в пределах установленных норм, а вот в сельских сетях оно оставляет желать лучшего. Примером тому служит Завьяловский район. Например, по кусту Ягул — Старое Михайловское в часы нагрузок напряжение в электросети может упасть до 140 Вт вместо положенных 220 Вт. Полагаю, что эта картина повсеместна.

Как отмечает Александр Толшаков, если в Европе на строительство «умных» сетей выделяют миллиарды евро и банки дают кредиты, субсидии, практически не обременяющие инвесторов или вдохновителей этих идей, то у нас все складывается совершенно иным образом: деньги на это не заложены, и ни банки, ни государство не готовы пока в полном объеме поддерживать все эти проекты. Это основной камень преткновения. Тем не менее, говорит эксперт, потихоньку развитие идет.

В Удмуртии пилотный проект по внедрению «умных» сетей был реализован в селе Каракулино филиалом «Удмуртэнерго» ОАО «МРСК Центра и Приволжья». В разработке проекта участвовало АНО «Агентство по энергосбережению Удмуртской Республики». Выбор территории обусловлен рядом причин. Во-первых, благоприятное расположение села Каракулино в живописном месте на берегу реки Камы в последние годы способствовало масштабному малоэтажному строительству. Это потребовало увеличения энергомощностей. Во-вторых, построенные здесь электрические сети в 70-80-х годах прошлого века морально и физически устарели. Обновление энергообъектов на территории района было просто необходимо. В-третьих, большая часть сетей в Каракулино находится на балансе филиала «Удмуртэнерго», поэтому удалось выстроить единую систему, связанную общим технологическим процессом. И наконец, Каракулинский район был рекордсменом по количеству «неучтенного» потребления электроэнергии, что приводило к потерям и наносило прямой финансовый ущерб сетевой компании. Модернизация системы учета потребляемой электроэнергии, а также установка современных линий электропередач должны были решить эту проблему.

– Отличие «умных» сетей в Каракулино от обычных в том, что они максимально информатизированы. Как и все смарт-устройства, они обеспечивают максимальную информированность наших диспетчеров, людей, которые занимаются вопросами транспорта электроэнергии, – рассказывает Иван Лушников. – К любому потребителю, подключенному к этим сетям, приходит информация. В первую очередь, она позволяет осуществлять мониторинг состояния сети, дистанционное управление, выявлять поврежденные участки, отключать недобросовестных пользователей. Сегодня технически возможно вводить ограничение на пользование энергией, не выезжая на место.

Для потребителей это означает, что сроки восстановления электроснабжения будут минимизированы. Также появляется возможность получать информацию о своем потреблении и планировать свои расходы, исходя из нее.

Проект в Каракулино еще не завершен, постоянно идет присоединение новых потребителей. Они, естественно, тоже интегрируются в эту «умную» сеть с соответствующими требованиями и с применением соответствующего оборудования.

Таким образом, распределенная генерация стала реальностью последних лет в регионе, процессы децентрализации энергетики (некоторые эксперты отмечают, что это сама суть Smart Grid) достигли такого масштаба, что уже сегодня потребитель может продать электроэнергию такому же потребителю, используя при этом энергию солнца, ветра и воды. И эта тема в Удмуртии начинает набирать популярность.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.