БУДУЩЕЕ ЕВРОПЕЙСКИХ СЕТЕЙ: ПРОБПЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
В России вновь объединили электросетевые компании, образовав ОАО "Российские сети". Как говорят чиновники, практика показала, что создать новую современную энергосистему - с достаточным уровнем автоматизации процессов - путём дробления сетей не удалось. Теперь этой проблемой будет заниматься единая компания. И как заверяет её руководство, оно приложит все усилия, чтобы новая структура была эффективной и в управленческом, и в технологическом отношении. Для того чтобы этого добиться, нелишним будет взглянуть на опыт наших соседей из Евросоюза.
Европе требуются новые подходы
Европа потребляет почти в четыре раза больше энергии на душу населения, чем страны Азии или Южной Америки, и электросетевое хозяйство стран Европы испытывает серьёзные нагрузки. Надо отметить, что европейские электроэнергетические компании, в отличие от российских, постепенно переходят от регулируемой структу-§ ры с вертикально интегрированными & энергокомпаниями к "либеральной" ор-I ганизации региональных рынков. Как | считают чиновники Евросоюза, именно такой путь является ключевым для эф-I фективного функционирования рынка £ электроэнергетики. Однако при такой | схеме возрастают риски получить мно-| гочисленные перегрузки и локальные 1 блэкауты из-за недостаточного уровня | межсетевого объединения. Проблема I заключается в том, что параметры ^ распределительных систем в разных странах Европы могут в значительной степени отличаться друг от друга.
68
Чтобы решить эту проблему, в Евросоюзе было принято решение максимально автоматизировать процессы управления и синхронизации всех европейских электросетей. На развитие электросетей Европы также оказывает влияние всё возрастающее число небольших электростанций, которые производят электроэнергию для своих собственных нужд и имеют возможности для её хранения, а в случае нужды могут передавать её в распределительные сети. Это также требует изменений параметров управления, которые должны стать более "активными" в системах контроля.
Дело в том, что создание сети распределенных энергетических ресурсов, к которому идёт Европа, требует новых подходов. Установки распределённого генерирования можно соединить, они будут функционировать, но при этом пока отсутствует точный и продолжительный контроль над их влиянием на работу всей сети. Даже если небольшое число установок распределённого генерирования можно уже внедрить в действующую на сегодняшний день распределительную сеть, широкое использование данной технологии требует новых подходов к управлению подобной системой. Если установки распределенной генерации достигнут широкого применения и будут удовлетворять большую потребность в электроэнергии, они должны быть интегрированы в общую систему управления. То есть они должны быть включены в общую систему контроля и управления сети, именно на этом направлении сосредоточены усилия европейских энергетиков.
Разумеется, на это нужны средства, и средства большие. Как говорят в Евросоюзе, инвестиции являются ключевым фактором построения гибких, согласованных и эффективных элек-
© Александр Орлов
трических сетей на основе новых архитектурных схем и инновационных технических решений. Согласно сценарию Международного энергетического агентства, потребуется инвестировать более 1.5 трлн евро за период с 2007 по 2030 год для переоборудования электрических систем. По оценкам экспертов, инвестиции в автоматизацию управления европейскими электросетями составят 500 млрд евро к 2030 году, 75% из них пойдёт на системы распределения и 25% - на системы передачи. Не меньших средств потребует интеграция в энергосистему Европы возобновляемых источников энергии и обеспечение высокого уровня надёжности электросетей.
Однако сейчас, как отмечают специалисты, процесс инвестирования в значительной мере искажается высоким уровнем дезинтеграции. Как отмечают эксперты Еврокомиссии, действующая система регулирования недостаточно стимулирует инвестиции в развитие электросетей, особенно когда речь идёт о строительстве транснациональных сетей и их максимальной автоматизации. Операторы сетей не очень заинтересованы в развитии всего рынка, и инвестиционные решения вертикально интегрированных компаний больше ориентированы на удовлетворение потребностей поставщиков. Более того, могут возникнуть проблемы с получением долгосрочного финансирования, так как в настоящее время действующая система регулирования отрасли не способствует стимулированию инвестиций в автоматизацию процессов управления сетей.
Интеллектуальные сети
Стоит отметить, что, по мнению экспертов, модернизация систем управления электросетями не будет требовать каких-либо технологических прорывов, однако потребует эффективного внедрения и использования тех технологических процессов, большая часть которых уже разработана или находится на последней стадии разработки. Например, более совершенное программное обеспечение, информационные и коммуникационные технологии будут способствовать увеличению эффективности и эксплуатационной надёжности электро-
сетей, снижая тем самым потребность в строительстве новой инфраструктуры, а также повышая возможности её управления и регулирования. Улучшение контроля и управления сетями путём внедрения мониторинговых, телекоммуникационных технологий и систем удалённого автоматического управления уже способствует обеспечению безопасной и бесперебойной работы европейских электросетей. Интенсивный обмен данными, когда специально разработанные информационно-коммуникационные платформы управляют информационными потоками между участниками электросистемы, помогает избежать неполадок, контролировать производство энергии и регулировать нагрузки сети. В частности, установки "умного" учёта вместе с автоматическими системами управления спросом на энергию помогают оптимизировать потребление энергии и сделать её выработку и загрузку более гибкой и рациональной.
Как известно, концепция интеллектуальной сети заключается в том, что в ней в единую автоматизированную систему объединяются все элементы процесса выработки, передачи и потребления электроэнергии: электрические сети, потребители и производители. Подобная система способна отслеживать и своевременно реагировать на изменения различных параметров в энергосистеме, она позволяет осуществлять бесперебойное электроснабжение с максимальной экономической эффективностью, сводя к нулю роль человеческого фактора. В техническом плане интеллектуальная сеть является совокупностью линий электропередачи всех классов * напряжения, активных устройств элек- | тромагнитного преобразования элек- £ троэнергии, коммутационных аппаратов, | устройств защиты и автоматики, инфор- § мационно-технологических и адаптив- £ ных управляющих систем. При её соз- 1 дании должны использоваться совре- ^ менные средства управления, новые | системы диагностики и высокоскорост- § ные системы передачи информации. »
Несколько пилотных проектов для | тестирования таких инновационных, ин- * тегрированных подходов к электросетям = уже выполняются или готовы к запуску. Например, в шведском Гетеборге в рам-
ках проекта по созданию эффективной измерительной инфраструктуры предусматривается установка 90 тыс. умных измерительных устройств для мониторинга и обмена данными в режиме реального времени. В Португалии целью проекта InvoGrid является достижение 20-%-го сокращения потребления электроэнергии за счёт внедрения домашних энергетических установок, обеспечивающих эффективное управление потреблением и микрогенерацией, и т.д.
Наиболее интересный проект
Нельзя не отметить наличие побочных эффектов, связанных с переходом на автоматизированные интеллектуальные энергосети, особенно с учётом децентрализации европейских сетей. Понятно, что без хорошо скоординированных системных интерфейсов и гибких управляющих устройств возможны перебои как на уровне распределения, так и на уровне передачи электроэнергии. И операторы передающих и распределительных сетей должны разработать стратегии, направленные на эффективное решение проблем интерфейса, возникающих в результате перехода к концепциям "умных" электросистем.
В Европе давно пришли к пониманию, что для слаженной и безопасной работы передающей и распределительной сетей требуются более согласованные действия на стадии их разработки и эксплуатации и прежде всего большая автоматизация управленческих процессов. Как говорят эксперты, передающая и распределительная сети должны * развиваться не только в сторону увели-8 чения пропускной способности, но и за I счёт инфраструктуры с использовани-| ем прогрессивных информационных и § коммуникационных технологий, а также g автоматизированных платформ управ-si ления. Одним из наиболее интересных проектов в этом направлении являет-I ся проект Cell (Cell project). Передовая § концепция была внедрена в распреде-» лительную сеть Дании с целью наблюдения и управления её составляющими | (подстанциями, местными теплоэлек-= троцентралями и ветряными турбинами). Пульт управления системы (контроллер ячейки cell controller) активирует устрой-
ства распределённого генерирования в определённой области и объединяет их в так называемые виртуальные генераторы. Виртуальные генераторы могут размещать предложения на рынке электроэнергии и оказывать дополнительные услуги, такие, как управление реактивной мощностью, а также частотой и напряжением.
Существуют и препятствия на пути к созданию интеллектуальных автоматизированных энергосистем. Основным препятствием, затрудняющим развитие уже действующих и разработку будущих электросистем, является несовершенство нормативно-правовой базы. С одной стороны, существует потребность в создании стандартных правил и руководств, а с другой - в устранении административных препон для развития системы от многочисленных, разрозненных национальных сетей в направлении единой Европейской электрической системы. Действующие нормативы и стандарты автоматизации управления сетями либо не согласованы, либо не включены в национальные законодательства. Исследования в странах Евросоюза носят разрозненный характер и ориентирова
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.