Интеллектуальные сети

    Рынок линий электропередачи постоянного тока высокого напряжения вырастет на 44% к 2015 г.
    Сеть передачи электро­энергии в современном обществе, подобно краеугольному камню здания, является свое­образным фундаментом, поддерживающим работу практически всех отраслей энергетического сектора. Правительства и промышленные лидеры все больше убеждаются в том, что для получения всех преимуществ от использования возобновляемых источников энергии и интеллектуальных сетей следует существенно увеличить пропускную способность и возможности обмена информацией линий электропередачи. Согласно недавнему отчету Pike Research, одним из важнейших и быстро развивающихся секторов этого рынка является рынок HVDC — сетей передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения. Компания ожидает, что ежегодные мировые инвестиции в HVDC вырастут на 44% в течение ближайших пяти лет — с 8,4 млрд долл. в 2010 г. до 12,1 млрд долл. к 2015 г.
    «Деятельность операторов систем электропередачи приведет к увеличению пропускной способности линий в течение нескольких следующих лет, и HVDC займет более существенную часть общего рынка», — говорит Клинт Уилок (Clint Wheelock), управляющий директор Pike Research. — HVDC является привлекательной альтернативой воздушным ЛЭП переменного тока, отличаясь более узкой полосой отчуждения и меньшими потерями в сетях». Технология HVDC применяется также в подземных и подводных кабельных линиях, при передаче энергии по сетям со структурой «от пункта к пункту», между несинхронизированными энергосистемами, через вставки постоянного тока, при регулировании направления перетока мощности и интеграции возобновляемых источников энергии.
    Анализ, проведенный Pike Research, показал, что расширение рынка HVDC в значительной степени будет обеспечено Китаем, который рассматривает эту технологию в качестве основной для транспорта энергии на большие расстояния. В Европе также используют HVDC при прокладке подводных кабельных сетей, протяженных линий электропередачи и интеграции возобновляемых источников энергии. Кроме того, вставки постоянного тока применяют для соединения национальных энергосистем. В США также имеется несколько систем HVDC, включая линии электропередачи с Мексикой и Канадой. Несмотря на то, что данный сектор занимает 2% от рынка США, Pike Research ожидает, что технологии HVDC в ближайшие годы станут весьма популярными и инвестиции в их развитие до 2020 г. составят около 8% от объема всех средств, вложенных США в линии электропередачи.
    Инвестиции в инфра­структуру сетей электропередачи к 2020 г. превысят 600 млрд долл.
    После нескольких лет настороженного отношения к высоковольтным линиям постоянного тока этой передовой технологии стали уделять особое внимание во всем мире. Рост популяции и экономики, правительственные инициативы и сооружение электростанций на возобновляемых источниках энергии — все это явилось дополнительными стимулами к масштабному инвестированию проектов по развитию инфраструктуры сетей передачи электроэнергии. В результате появились тысячи миль новых линий, уже существующие были модернизированы и оснащены производительными системами контроля, увеличилась их пропускная способность. Согласно новому отчету Pike Research, сумма вложений в строительство линий передачи электроэнергии во всем мире с 2010 по 2020 гг. превысит 606 млрд долл.
    «Рост рынка линий электропередачи поддерживается множеством различных факторов, — рассказывает управляющий директор Pike Research Клинт Уилок. — В некоторых странах расширение популяции и успехи экономики порождают соответствующий спрос на электроэнергию. Даже в регионах с относительно стабильным спросом использование возобновляемых источников энергии и интеллектуальных технологий вызывает потребность в улучшении пропускной способности сетей и внедрении устройств векторных измерений, систем контроля за состоянием сети и систем автоматизации сети передачи электроэнергии».
    В Северной Америке, Европе и многих других регионах для предотвращения перебоев в энергоснабжении и усиления конкуренции на рынках электроэнергии разрабатываются проекты по передаче электроэнергии между странами. Для выполнения специальных задач все чаще применяются такие современные технологии, как транспорт электроэнергии по высоковольтным линиям постоянного тока (HVDC) и высокотемпературные сверхпровод­ники.
    Pike Research предполагает, что размер ежегодных вложений в новые линии электропередачи будет непрерывно расти — с 48,4 млрд долл. в 2010 г. до пика в 57,9 млрд долл. в 2017 г., после чего рынок начнет медленно снижаться. Консалтинговая компания считает, что Соединенные Штаты Америки станут одним из крупнейших инвесторов в развитие линий электропередачи и займут по объему затраченных на эти цели средств третье место после Китая и Индии.
    Xtreme Power присоединилась к проекту создания энергетического концентратора
    Xtreme Power — поставщик аккумулирующих батарей для нужд сети передачи электроэнергии — стала участником программы по созданию энергетического концентратора для объединения трех важнейших энергосистем США (Восточной, Западной и Техасской). О заключении данного партнерства сообщила компания Tres Amigas, расположенная в Санта-Фе, Нью-Мехико, и реализующая проект по передаче электроэнергии. В июне 2010 г. Tres Amigas также подписала соглашение с компанией Viridity Energy — производителем программного обеспечения для динамического управления нагрузкой сети путем регулирования цен на электроэнергию, управления генерацией энергии из возобновляемых источников и системами аккумулирования энергии.
    Tres Amigas планирует запустить так называемую суперстанцию (высшая ступень развития подстанций), которая будет использовать сверхпроводящие кабели American Superconductor Corp., охлажденные до –300 °F и способные транспортировать 5000 МВт электроэнергии. При этом в дальнейшем пропускная способность линий может быть увеличена. Сама подстанция станет одновременно концентратором и системой балансировки, которая путем преобразования переменного тока от трех энергосистем в постоянный и обратно обеспечит между ними эффективный и надежный обмен мощностью.
    Аккумуляторы компании Xtreme Power будут использованы для выравнивания потоков мощности через суперстанцию и, что более важно, накапливания энергии от возобновляемых источников с характерными для них непостоянством режима работы, зависимостью от силы ветра и интенсивности солнечного света. Батареи Xtreme Power предназначены для аккумулирования и подачи электроэнергии в соответствии с колебаниями нагрузки на концентраторе.
    Компания Xtreme Power, основанная 6 лет назад, также выпускает продукцию данного типа для других проектов на основе возобновляемых источников энергии, включая систему аккумулирования 10 МВт для выравнивания мощности ветровой электростанции на 30 МВт, возводимой на гавайском острове Оаху. Компания First Wind, разработчик проекта ветровой электростанции, недавно получила от Министерства энергетики США гарантию по кредиту в 117 млн долл., взятому на его реализацию. По словам представителей Xtreme Power, First Wind создаст свою собственную интеллектуальную сеть для управления мощностью аккумулирующих батарей и ветровой электростанции. Xtreme также провела испытания системы аккумулирования 1,5 МВт для другого проекта 30 МВт на острове Мауи.
    В своих батареях компания Xtreme использует химические топливные ячейки, называемые «химическими конденсаторами». Аккумуляторы такого типа могут превзойти литий-ионные батареи в количестве запасаемой энергии, эффективности, сроке службы и стоимости. Исполнительный директор компании Карлос Коу (Carlos Coe) отметил, что благодаря технологии топливных ячеек батареи работают наподобие конденсаторов: зарядка и разрядка осуществляются с большой скоростью и практически одновременно, что делает эти системы пригодными для долгосрочного хранения электроэнергии.
    Подобная технология накапливания энергии была разработана в 1990-е гг. совместным предприятием компаний Ford Aerospace и военным подрядчиком Tracor и отложена в долгий ящик после крушения целевого рынка — калифорнийского автопарка экологичных автомобилей — в связи с решением штата о прекращении поддержки программы использования экологичных автомобилей. Xtreme купила эту технологию в 2004 г. и поставила свою первую топливную ячейку 500 кВт для телескопа на Южном полюсе (где крайне тяжелые условия эксплуатации) в 2007 г.
    Сэм Яффе (Sam Jaffe), аналитик IDC Energy Insights, ожидает, что Xtreme сможет достичь уровня 500 долл. за кВт•ч, при котором цена на системы аккумулирования энергии становится рентабельной, хотя считает, что в ранних проектах, учитывая их новизну, цена будет выше. При 500 долл./ кВт•ч продукция Xtreme будет выгодно отличаться от натрий-серных батарей (800 долл./кВт•ч) — технологии, широко применяемой в системах резервного питания, или окислительно-восстановительных батарей (622—1500 долл./кВт•ч) — другой технологии, представленной на рынке крупномасштабного аккумулирования энергии.
    Xtreme получила свыше 43 млн долл. от различных инвесторов, включая компанию Sail Venture Partners и Техасский фонд развития новых технологий. Согласно предыдущим заявлениям Xtreme, компания нуждалась в финансировании (425 млн долл.) для строительства завода, на котором ежегодно будут производиться батареи для аккумулирования и подачи электроэнергии в сеть общей мощностью 2 ГВт.
    Бизнес-модель Tres Amigas, которую планирует опробовать основатель и исполнительный директор компании Фил Харрис (Phil Harris), бывший исполнительный директор PJM Interconnection, предполагает плату за эксплуатацию суперстанции. По сообщению Whall Street Journal, реализация проекта может обойтись в колоссальную сумму — около 1 млрд долл., поэтому компании потребуются серьезные инвестиции.
    Заключение партнерских соглашений может стать ключом к одобрению, финансированию и реализации проекта. Компания Tres Amigas объявила, что Федеральная комиссия по энергорегулированию (FERC) разрешила Tres Amigas оказывать услуги по передаче электроэнергии по договорной тарифной ставке.
    Компания ABB получила крупный заказ на подключение морского ветропарка к энергосистеме Германии
    Подразделение электро­энергетики и автоматики компании ABB получило крупный и уникальный в своем роде заказ на 700 млн долл. от немецкой электросетевой компании Transpower на прокладку линии с пропускной способностью 800 МВт, которая должна соединить морской ветропарк в Северном море (кластер DolWin1) с материковой энергосистемой Германии.
    Согласно заявлению ABB, компания намерена использовать свою технологию HVDC Light (передача постоянного тока высокого напряжения) для транспорта электроэнергии от ветропарка Borkum West II мощностью 400 МВт и других ветропарков, которые появятся поблизости. Проект планируется завершить в 2013 г.
    Ветропарки будут подсоединены к морской преобразовательной подстанции HVDC, от которой электроэнергия по подводным и наземным кабелям постоянного тока пойдет к береговой подстанции HVDC рядом с г. Дерпен, расположенным на северо-западном побережье Германии. Это второй проект по подключению морских ветропарков с помощью технологии HVDC Light, реализуемый компанией ABB в Германии.
    Напряжение 320 кВ — самое большое для экструдированных кабелей, которые когда-либо использовались для передачи постоянного тока высокого напряжения. ABB будет отвечать за проектирование, поставку и монтаж морской платформы, морской и береговой подстанций, а также за поставку и прокладку подводных и наземных кабельных линий.
    «Морские ветровые электростанции становятся богатым источником возобновляемой энергии и максимально ослабляют воздействие на окружающую среду», — подчеркнул Петер Лойп (Peter Leupp), глава подразделения электроэнергетики ABB. — Наша компания располагает самыми современными технологиями для эффективной интеграции возобновляемых источников энергии и обеспечения надежности и стабильности энергосистемы».
    В настоящее время ветро­энергетика покрывает около 8% потребностей Германии в электроэнергии, к 2020 г. этот показатель удвоится.
    Группа TenneT/transpower проложит две новые подводные кабельные линии к Норвегии
    Группа TenneT/transpower приступила к следующему этапу строительства двух подвод­ных кабельных линий, ведущих к Норвегии. Об этом сообщил Мел Крон (Mel Kroon), исполнительный директор компании TenneT, во время визита в Норвегию Ее Величества королевы Беатрикс (королева Нидерландов). Новые высоковольтные подводные кабели позволят увеличить импорт экологически чистой электроэнергии из Норвегии и укрепить позиции Европейской комиссии в вопросе обеспечения устойчивого развития.
    Группа TenneT/transpower является первым международным оператором линий электропередачи в Европе. В ее собственности находится 14 линий. Более того, TenneT планирует прокладку новых линий к Великобритании (в 2011 г.), Германии (в 2013 г.) и Дании (к 2016 г). Объединение сетей передачи электроэнергии, принадлежащих немецкой компании Transpower и голландской TenneT, позволит группе занять лидирующие позиции в Европе.
    В заявлении особо подчеркивается время начала этапов разработки новых линий Норвегия — Голландия (NorNed2) и Норвегия — Германия (Nordlink), предназначенных для расширения импорта и экспорта электроэнергии и отвечающих стратегии Европейского союза по объединению рынков электроэнергии и росту их ликвидности.
    Новые кабели увеличат пропускную способность уже существующих между Скандинавскими странами и остальной Европой линий, способствуя интеграции европейского рынка электроэнергии, повышая надежность энергоснабжения и поддерживая концепцию устойчивого развития. В Норвегии 99% электроэнергии генерируется на гидроэлектростанциях. NorNed, первая линия электропередачи между Голландией и Норвегией, находится в эксплуатации с 6 мая 2008 г. С этого времени по ней было отправлено 80% экологически чистой электроэнергии. Окончательное решение по инвестициям в прокладку двух подводных кабелей будет принято по окончании этапа подготовки проекта в конце 2013 г.