Сети становятся умнее.

 


Сети становятся умнее. Есть возможность сэкономить значительные средства на строительстве электростанций и новых распределительных и магистральных сетей. Для этого уже сейчас государству необходимо поставить задачу создания новой технологической платформы всей российской единой энергосистемы на базе интеллектуальных сетей.

7 фев. председатель российского правительства Владимир Путин провел рабочую встречу с председателем правления ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ФСК ЕЭС) Олегом Бударгиным. На ней обсуждалось современное состояние российских сетей, перспективы создания интеллектуальных сетей и инвестиционные программы в этой области. Реализация «проекта на десятилетие», как назвал его Олег Бударгин, могла бы «загрузить» отечественную энергетическую науку и высшую школу, переломить ситуацию с подготовкой кадров и импортзамещением в пользу отечественной электротехнической промышленности и машиностроения.

Повышенное внимание к теме интеллектуальных сетей (Smart Grid, «умных», в России – активно-адаптивных сетей) – лишь один из сигналов о смене технологических приоритетов в электроэнергетике. Дело в том, что под развитием отрасли всегда понималось увеличение энергетических мощностей, ввод новых электростанций, и общественный интерес к модернизации был направлен именно в эту плоскость, а развитие электросетевой инфраструктуры рассматривалось во вторую очередь. На этом строился пиар так и не реализованных по срокам программ РАО ЕЭС (так называемое ГОЭЛРО-2) или атомного ФЦП. Из-за поднятого грамотными промоутерами из РАО и «Росатома» шума о готовности построить десятки новых станций мало кто слышал их оппонентов-технократов. Профессионалы же говорили о необходимости первоочередной модернизации уже существующих тепловых и атомных станций за счет повышения КПД и коэффициента использования установленной мощности, предлагали обновлять и развивать сетевое хозяйство для «открытия» запертых мощностей и оптимизации перетоков мощности и снижения процента потерь в сетях.

Теперь технократы могут усилить свои аргументы, предлагая оптимизировать модернизационные проекты в отрасли за счет «умных» сетей. Изначально предусматривающие оптимальное и технологичное подсоединение к сети небольших источников возобновляемой энергетики, интеллектуальные сети быстро выросли из вспомогательного в одно из приоритетных направлений развития мировой электроэнергетики и могут стать эффективным средством модернизации и оптимизации энергетического и сетевого хозяйства в России. По данным ФСК, построение энергосистемы с интеллектуальной сетью позволит уменьшить потери в российских электрических сетях всех классов напряжения на 25%, что даст экономию 34-35 млрд. квт.·ч в год. Такой объем энергии в течение года вырабатывается несколькими электростанциями суммарной мощностью 7,5 Гвт. В ФСК не приводят данные о возможной благодаря выстраиванию такой сети оптимизации той же генеральной схемы размещения энергообъектов до 2020г., но академические институты менее политкорректны, и по их грубым оценкам, за счет развития такой сети можно уменьшить потребность в новых мощностях на 22 Гвт. Почти на 35 млрд.долл. можно снизить объем капиталовложений в развитие распределительных и магистральных сетей за счет увеличения пропускной способности сетей по новым технологиям.

О состоянии российских электросетей и об особенностях внедрения интеллектуальных сетей в России мы поговорили с одним из самых авторитетных специалистов в области сетевых технологий Владимиром Дорофеевым, гендиректором Научно-технического центра электроэнергетики, главной научной «дочки» ФСК, выполняющей исследования, нацеленные на развитие, модернизацию и техническое перевооружение магистральных и распределительных электрических сетей ЕЭС России.

• Владимир Валерианович, не могли бы вы нарисовать общую картину того, как устроены наши электрические сети?

Российские электросети можно поделить по классам напряжения. Нижний класс напряжения – 0,4 кВ, следующий – 6-10 кВ. Это в чистом виде распределительные сети: коммунальные, муниципальные. Сейчас вместо 10 кВ начинают внедрять сети напряжением 20 кВ. Считается, что в будущем они станут основными для таких концентрированных структур потребления, как большие города.

• Это нужно для снижения потерь?

Снижение потерь, конечно, тоже учитывается, но главное – возможность передачи бо́льших объемов мощности, т.к. в городах значительно изменилась структура потребления – увеличилось потребление со стороны населения. Следующий класс – 35 кВ, когда-то он был более распространенным, сейчас используется намного меньше. Затем идут сети класса 110, 220, 330, 500, 750 кВ. Распределительные сети ОАО «Холдинг МРСК» работают в основном на напряжении от 10 до 220 кВ. Такое высокое напряжение, как 220 кВ, в мире для распределительных сетей не характерно. Но когда в российской энергетике происходило разделение по видам бизнеса, часть сетей 220 кВ, не являющихся системообразующими, попала в распределительные сетевые компании. А уже все системообразующие сети, которые связывают крупные узлы энергосистемы, 220, 330, 500, 750 кВ, были отнесены к Единой национальной электрической сети (ЕНЭС), которой управляет государственная Федеральная сетевая компания (по закону об электроэнергетике, ФСК управляет ЕНЭС или магистральными электрическими сетями. – «Эксперт»).

• Сети 350-750 кВ характерны, кажется, больше для Северо-Запада России.

Исторически действительно сложилось так, что сети 330-750 кВ больше привязаны к Северо-Западу. Более же массовый класс трансформации ЕНЭС составляют сети 220-500 кВ, они фактически образуют костяк нашей энергосистемы, связывая между собой мощные энергоузлы, крупные узловые подстанции. Межсистемные связи, межрегиональные связи держатся в основном на напряжении 500 кВ. Такова самая общая картина устройства электросетевого хозяйства страны.

• В СМИ приводятся очень разные данные о техническом состоянии этих сетей.

В Единой национальной сети сейчас работает много оборудования, эксплуатация которого превысила нормативные сроки. Особенно высока степень износа в сетях Европейской и Северо-Западной зон – в отдельных регионах здесь она достигает 60% по некоторым видам оборудования. А в Сибири, например, оборудование более новое – как раз там сети 220-500 кВ развивались позднее. И самая новая техника у нас на Дальнем Востоке. В среднем по Единой национальной электрической сети физический износ составляет 50%.

• Поясните, пожалуйста, что понимают под физическим износом. А то пугают чуть ли не стопроцентным старением энергетического оборудования, а оно продолжает работать.

Если по-простому, то электротехника рассчитана на определенный срок службы – 25-30 лет. Если ее время от времени не восстанавливать, то провода начнут рваться, конструкции линий – ржаветь, будет изнашиваться изоляция у трансформаторов, работающих на подстанциях.

• Пресс-служба одной из западных компаний как-то хвасталась трансформатором, который работает у нас, где-то на Южном Урале, уже 75 лет. Едва ли срок службы этого аппарата превышает те же 30 лет. Значит ли это, что его физический износ превысил 200%?

Это конструкции трансформатора 75 лет, но ведь он за это время прошел целый ряд капитальных ремонтов. Понятно, что после проведения капремонта никаких новых качеств у этого оборудования не появится, просто восстанавливаются его физические свойства. Само же оно как принадлежало к технологическим достижениям пятидесятилетней или, как в приведенном вами примере, семидесятипятилетней давности, так и принадлежит. Тут начинает вступать в силу вторая составляющая износа техники – моральное устаревание. Появление новых качеств оборудования связывают уже с его реконструкцией.

• Моральное устаревание – это низкие КПД, скорости переключения и тому подобное?

Моральный износ – это когда оборудование с точки зрения современных технологий уже неэффективно выполняет свои функции.

• А какой порог износа считается опасным для работоспособности сетей?

Четкого определения опасного порога не существует. Но, с моей точки зрения, если фонды изношены на 60% – это уже очень опасно. И именно для того, чтобы уйти от этого порога, основные усилия ФСК в последнее время были направлены на капитальный ремонт и на восстановление оборудования в ключевых энергоузлах. Были проведены и большие объемы реконструкционных работ – в Санкт-Петербурге, на Урале, в Тюмени.

• Т.е. опасный порог все-таки понизился за последнее время?

Средств, вложенных в ЕНЭС за последние несколько лет, конечно, недостаточно для полного обновления оборудования и резкого снижения степени его износа. Но, по крайней мере, самые болевые точки были ликвидированы. Можно утверждать, что уровень износа в целом по системе удалось удержать.

• Можно ли оценить, какую долю потерь дают, например, дополнительные 10% износа?

Напрямую это не связано. Хотя вопрос правомерный. Конечно, на старом, пусть и регулярно ремонтируемом оборудовании стареет изоляция, происходят утечки, соответственно увеличиваются и потери. Но это немного, скажем, по сравнению с другими составляющими потерь, я бы назвал полпроцента. У нас же потери в сетях в целом, включая распределительные сети 0,4 кВ, сейчас составляют 13-14%.

• То там, то здесь мелькают цифры общих потерь до 30%.

На отдельных территориях есть и такие потери. У нас, если говорить об ЕНЭС, средние потери составляют менее пяти процентов.

• Насколько я понимаю, ФСК занимается не только латанием дыр. Можно ли говорить об инвестициях в новые технологии, о каких-то системных инновациях в сетях компании?

На комитете по стратегии при совете директоров ОАО ФСК ЕЭС мы рассматривали эти вопросы. Куда нам идти? Подлатали, как вы говорите, а дальше? Понятно, что появилась необходимость сделать анализ другого рода, а не просто мониторинг наших болевых точек: посмотреть вперед, сверить наши мысли с тем, что делается за рубежом. Если говорить о распределительных или даже о потребительских сетях, то там в последние годы, как вы знаете, в связи с новыми сетевыми технологиями используется понятие Smart Grid (умные сети). Кстати, в Штатах, в европейских странах, в Китае в зависимости от разрабатывающих организаций применяется разная терминология: Future Grid, Empowered Grid, Wise Grid, Modern Grid, IntelliGrid. Мы в России говорим о так называемых активно-адаптивных, или интеллектуальных, сетях, правда, применительно ко всей сетевой системе, а не только к распределительной, как, например, в Европе.

• В Европе развитие «умных» сетей началось, кажется, в связи с увеличением доли альтернативной энергетики?

Действительно, к ним пришли напрямую через развитие идей и технологий энергосбережения, энергоэффективности, альтернативных источников энергии. У таких источников, как, например, ветряные, плохо прогнозируемые характеристики работы, что затрудняет их общение и с общей сетью, и с потребителем. Когда дует «правильный» ветер, терять эту бесплатную энергию не хочется, и надо, чтобы сеть ее могла принять. А как регулировать соединение с сетью такого непостоянного генератора, чтобы его эффективно использовать? И вот тут как раз и начинает возникать...

Ичточник журнал "Эксперт" # 8 (694) 1-7марта 2010г..