Автономная генерация

  Некоммерческое Партнёрство по развитию возобновляемой энергетики «ЕВРОСОЛАР Россия» и АО «Национальный Инжиниринговый Центр Энергетики» (АО «НИЦЭ») являются инициаторами Национального проекта «Внедрение систем энергоснабжения для отдаленных и изолированных территорий» (шифр «Малая распределенная генерация»). Ранее Правительством РФ был принят только один подобный проект, который предложила компания ООО «Хевел». В настоящее время НП «ЕВРОСОЛАР Россия», АО «НИЦЭ», ООО «Хевел», Акционерное общество «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (АО «ЭНИН») и ФГБУ «Объединенный институт высоких температур РАН» (ОИВТ РАН) объединили усилия над работой по развитию проекта «Малая распределенная генерация». Ответственными соисполнителями проекта стали ПАО «Россети», ПАО «РусГидро», Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», Аналитический центр при Правительстве РФ, ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, Технологическая платформа «Малая распределенная энергетика», Рабочая группа «ЭнерджиНЕТ», Агентство технологического развития, производители и поставщики энергетического оборудования (сформированные консорциумы). Все привлеченные к проекту организации активно занимаются разработкой технологий для малой распределенной генерации и готовят изменения в законодательной базе, необходимой для развития этого направления.


  Современной тенденцией развития энергетики является стремление к сбалансированности энергорайонов, повышение надежности электроснабжения потребителей. Дефицит энергоресурсов сегодня называют главным сдерживающим фактором дальнейшего экономического роста страны. Для того, чтобы ВВП страны рос, должны появляться новые производственные мощности, что без увеличения потребления электроэнергии невозможно, между тем дефицит электроэнергии постоянно нарастает. Доля затрат на энергетику составляет значимую часть себестоимости продукции и услуг, производимых отечественными предприятиями, и дальнейший неоптимальный рост цен на энергоносители может привести к неконкурентоспособности наших производителей.


  Нагрузка на бюджеты регионов по субсидированию затрат на энергоснабжение изолированных территорий (покрытие разницы между тарифом для населения и необходимой валовой выручки) увеличивается с каждым годом. Внесение в планы перспективного развития регионов таких объектов вряд ли целесообразно, так как строительство к ним ЛЭП за счет инвестиционных программ электросетевых компаний приведет к повышению региональных тарифов, причем затраты на такое строительство не окупаемы. Удаленные и изолированные территории характеризуются незначительной плотностью населения, труднодоступностью и большой географической рассредоточенностью, что делает прокладку к ним электрических сетей и их обслуживание экономически нецелесообразным. Для большинства таких территорий характерно низкое качество электроснабжения потребителей, высокая частота аварийных отключений, высокая степень износа электрогенерирующего оборудования. Эти факторы негативно влияют на экономические, социальные и демографические показатели регионов с наличием таких территорий, являются проблемой для региональных властей и энергетических компаний.


  Особую значимость имеет проблема электроснабжения автономных потребителей на территориях в суровых климатических зонах, где требования к надежности систем электроснабжения должны быть очень жесткими. Теплоснабжение населенных пунктов также зависит от электроснабжения, поскольку осуществляется от большого количества электрокотельных. 

автономная ген 1.jpg

  Развитие энергетической инфраструктуры в более чем 110 населенных пунктах ДФО (в зоне ответственности ПАО «РусГидро») с использованием ресурсов ВИЭ и современных технических решений в этой сфере для снижения затрат топлива на генерацию электрической энергии общим объемом установленной мощности солнечных электростанций 10,9 МВт и ветровой генерации общей мощностью 5,7 МВт в изолированных энергорайонах оценивается в 3,7 млрд.руб. (1,88 и 1,82 млрд. руб. соответственно).


  Потребность в энергоснабжении изолированных территорий в зоне ответственности ПАО «Россети» (по собственной предварительной оценке группы компаний) - 274 объекта в 4 ДЗО - с использованием локальных энергоустановок оценивается в 269 МВт установленной мощности и требует 48 млрд. рублей инвестиций. Объем инвестиций при традиционном подходе (электросетевое строительство ЛЭП) составит 128 млрд. рублей.


  Существует объективная необходимость создания условий для стимулирования применения локальных энергоустановок и, как следствие, наращивания профильного производственного потенциала российских производителей энергетического оборудования, в том числе путем трансферта передовых технологий.

автономная ген 2.jpg

  Еще один вопрос, касающийся удаленных территорий – отработавшие свой срок ЛЭП 10, 35, ­110 кВт большой протяженности. Большие затраты на собственные нужды подстанций, маленькая электрическая нагрузка, частые аварии – проблемы таких ЛЭП. Сетевикам приходится изыскивать значительные ресурсы на их содержание, при этом качество электроэнергии повышается незначительно. Значительная протяженность линий электропередач в единой энергосистеме России, предназначенных для энергоснабжения удаленных потребителей в ограниченных объемах, требует модернизации, которая по предварительной оценке ПАО «Россети» составляет более 390 млрд.рублей. Альтернативным решением является перевод энергоснабжения на автономные энергоустановки или параллельная их работа с электрической сетью, в том числе с применением ВИЭ и местных энергоресурсов. Экономическая оценка соответствующих мероприятий – 172 млрд.руб. Система, рассчитанная на параллельную работу с электрической сетью, может состоять из генератора определенного типа или гибрида (в том числе ВИЭ), системы удаленного управления, системы накопления электроэнергии (при необходимости). При этом возможны режимы работы в качестве источника энергии при отключении сети, в качестве дополнительного источника при работающей сети, продажа в сеть выработанной энергии, работа в качестве распределенного источника мощности. Ограничением в данной ситуации является запрет на совмещение в законодательстве. Если в изолированных территориях совмещение возможно, то при существовании ЛЭП как части ЕЭС, наличие генерации для сетевых компаний незаконно. 

  Чтобы иметь возможность реализовать данное направление необходимо внести изменения в соответствующие законодательные акты, где будут определены критерии ЛЭП, для которых совмещение видов деятельности станет возможным. Основанием определения таких критериев должны стать экономически оправданные показатели, что, в свою очередь, внесет свой вклад в сдерживание тарифов на электрическую энергию. За рубежом в последний период в ряде стран разрабатываются проекты перехода к «умным сетям». Разработки такого рода за рубежом часто называют созданием SMART GRID. При этом общим зарубежным подходом к SMART GRID, исходя из сложившихся организационно-управленческих потребностей, является подход, который должен в конечном итоге привести к упорядоченной взаимосвязанности функционирования и взаимодействия компактно расположенных генерирующих объектов, электросетей и потребителей за счет интеллектуальных возможностей, отказоустойчивости и двустороннего обмена данными на территориально-организационном уровне, условно соответствующем уровню муниципальных образований. Декларируемым преимуществом SMART GRID является возможность повсеместного подключения небольших генерирующих источников электроэнергии (включая ВИЭ), то есть способность адаптироваться к динамике потребления и обеспечение экономии энергии со снижением выброса парниковых газов при современном уровне удовлетворения запросов потребителей. Предлагаемые зарубежными корпорациями концепции технического развития и практические разработки в рамках этих концепций успешно удовлетворяют имеющийся спрос на локальные интеллектуальные сети в электроэнергетике, не ставя по объективным причинам управленческих задач интегративного характера на межрегиональном, национальном и международном уровне функционирования энергетических систем.

автономная ген 3.jpg

  Автономные системы электроснабжения (АСЭ), разработанные в рамках Национального проекта «Внедрение систем энергоснабжения для отдаленных и изолированных территорий», могут быть использованы почти во всех областях народного хозяйства. Их самыми большими потребителями являются топливно-энергетический, агропромышленный и машиностроительный комплексы страны. Области применения таких систем охватывают различного рода электроагрегаты (стационарные, судовые, передвижные) и управляемые электромеханические системы (строительно-дорожные, транспортные, ветроэнергетические установки и малые ГЭС, генераторы, которые работают на статические преобразователи частоты и электромашинные агрегаты), системы бесперебойного питания ответственных потребителей, в том числе современных вычислительных комплексов. Необходимость в АСЭ возникает там, где технически невозможно или экономически невыгодно использовать централизованное электроснабжение, например, на передвижных или труднодоступных объектах, отдаленных от больших электрических систем. АСЭ работают на предприятиях, в аэро-, морских и речных портах, в энергоблоках больниц, в фермерских хозяйствах, в системах аварийного энергоснабжения, на объектах оборонного комплекса - везде, где необходима электроэнергия, а сеть или отдалена, или работает с перебоями.

автономная ген 4.jpg

  К числу важнейших направлений развития систем энергоснабжения изолированных потребителей, обеспечивающих повышение качества и экономической эффективности электро- и теплоснабжения за счет снижения потребления топлива, наряду с реконструкцией, является применение возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В ряде случаев, особенно для суровых северных условий, окупаемость проектов сооружения конкретных ВИЭ может быть обеспечена сокращением дотаций из бюджета на энергоснабжение потребителей за счет сокращения потребления дорогого привозного дизельного топлива. Поэтому размещение ВИЭ в первую очередь целесообразно в удаленных населенных пунктах с высокой стоимостью топлива и наилучшими показателями потенциала возобновляемых энергоресурсов. Опираясь на мировой опыт применения ВИЭ, необходимо развивать автономные системы электроснабжения с их использованием. Особенно важным направлением развития возобновляемой энергетики является применение наиболее универсальных гибридных энергоустановок, основанных на использовании различных источников энергии, находящихся в непосредственной близости от объекта электроснабжения, исходя из местных условий, так как это может быть решением проблемы экономии ценных высококалорийных топлив для ДЭС за счет их замены на возобновляемые экологически чистые источники энергии.

автономная ген 5.jpg

  Значительное развитие в последние два десятилетия получили также такие нетрадиционные источники энергии, как малые ГЭС, геотермальные электростанции (на горячей воде, паре, тепле твердых пород и на магме), волновые и приливные, а также электростанции на муниципальных отходах и на биомассе (сельскохозяйственных и растительных отходах). Все эти источники энергии также можно использовать как в качестве автономных, так и в составе гибридных электроустановок для электроснабжения отдаленных и изолированных территорий – необходимы только соответствующие научные разработки и прогрессивные технические решения, которые можно реализовать в рамках Национального проекта.


Основными препятствиями для развития автономной энергетики являются:

  - отсутствие работающих экономических механизмов и мер, стимулирующих ее развитие, в том числе слабая проработанность правил продажи электроэнергии и мощности малой генерации на розничном рынке;

  - плохая приспособленность структур российской электроэнергетики и производства тепла к расширению участия в них малых энергетических установок (как на основе традиционных видов топлива, так и ВИЭ);

  - несовершенство законодательства по энергетике РФ;
  - отсутствие механизмов тарифной поддержки малой генерации в сфере ЖКХ, и, как результат, отсутствие заказчиков на использование малой генерации в ЖКХ;
  - сложности технологического присоединения малых генерирующих установок к единой сети

Национальный проект направлен на:
  - повышение качества и надежности электроснабжения удаленных и изолированных территорий за счет применения современных энергоустановок и систем автоматизированного управления;
  - развитие нормативной и законодательной базы;
  - создание методов экономического стимулирования развития малой распределенной генерации для нужд энергоснабжения удаленных и изолированных территорий;
  - занятие лидирующих позиций российской науки на международной арене в части обеспечения энергоэффективного электроснабжения потребителей;
  - рост экспорта наукоемкой продукции;
  - сокращение вредных выбросов в атмосферу;
  - оптимизацию межведомственного обмена информацией и координация усилий профильных министерств и ведомств в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Основной целью Национального проекта «Внедрение систем энергоснабжения для отдаленных и изолированных территорий» является создание и внедрение специального энергетического оборудования и систем управления, а также повышение экономической эффективности и надежности энергоснабжения удаленных и изолированных территорий и создание условий для их социально-экономического развития.