«Поумнеют» ли распределительные сети?

 

Авторы

Ашмарина Ольга, ОАО «МОЭСК»

Халудоров Тимур, ОАО «МОЭСК»

 

    В настоящее время правительства ведущих государств мира трансформируют конфигурацию своих энергетических комплексов, стремясь к повышению эффективности использования электросетевой инфраструктуры. Во многом этому способствует концепция «умных» сетей — Smart Grid, приобретающая сейчас все большую популярность.
    Smart Grid в электросетевых компаниях России
    В США специалисты выделили следующие атрибуты, присущие интеллектуальным сетям:
    - способность к самовосстановлению после сбоев в подаче электроэнергии;
    - возможность активного участия в работе сети потребителей;
    - устойчивость к физическому и кибернетическому вмешательству злоумышленников;
    - гарантия передачи электроэнергии требуемого качества;
    - обеспечение синхронной работы источников генерации и узлов хранения электроэнергии;
    - появление новых высокотехнологичных продуктов и рынков;
    - повышение эффективности энергосистемы в целом.
    Во всем мире неуклонно растет удельное потребление энергии на душу населения, сокращаются запасы органического топлива — по-прежнему основного источника энергии, все более заметным становится негативное воздействие на окружающую среду промышленных производств и продуктов жизнедеятельности человека. В России с ее обширной территорией это усугубляется тем, что новые мощности вводятся не слишком активно, при увеличении расхода электроэнергии устаревают основные фонды. В этих условиях очевидны преимущества интеллектуальных сетей над традиционными.
    Во-первых, с помощью цифровых технологий, автоматизированного управления и автономных систем Smart Grid обеспечивает надежное электроснабжение с меньшим количеством коротких отключений. Во-вторых, во все системы Smart Grid встроена функция защиты информации, сети контролируют сами себя, чтобы избежать ситуаций, которые могут снизить надежность и безо­пасность эксплуатации. В том числе предусмотрена защита всех пользователей и клиентов сети. В-третьих, Smart Grid энергоэффективна, способствует сокращению общего потребления, падению пикового спроса и значительному уменьшению потерь электроэнергии. Кроме того, «умные» сети более экологичны за счет снижения выбросов от неэффективных источников энергии, а также экономически выгодны.
    Пригодна ли концепция Smart Grid для российской энергетики, в частности для распределительных сетевых компаний? В настоящее время в нашей стране не предложена реализация полной концепции, пока можно говорить лишь об элементах Smart Grid, которые внедряются в рамках пилотных проектов.
    Инновационные проекты в Москве
    В ОАО «Московская объединенная электросетевая компания» (МОЭСК) для достижения стратегических целей, главной из которых является удовлетворение запросов потребителей, осуществляется ряд инновационных проектов, способствующих переходу сетевого комплекса на новый уровень технологического развития. Предлагаемые технические решения направлены на повышение эффективности основного вида деятельности компании — транспортировку электрической энергии.
    В рамках данной программы планируется развивать новые сервисы для потребителей и привлекать их к участию в управлении процессом передачи электроэнергии совместно с МОЭСК посредством технологии Smart Grid, что предполагает, например, установку приборов коммерческого учета, поддерживающих многотарифное меню, для стимулирования потребления электроэнергии в часы с минимальной общесетевой загрузкой, а также бытовых приборов с дистанционным регулированием мощности.
    Ожидаемый эффект от реализации — удобство обслуживания (возможность выбора тарифного плана «под себя»), сдерживание роста тарифов, доступность технологического присоединения, надежность и бесперебойность транспортировки электроэнергии, сокращение потерь, доступность информационных сервисов.
    ОАО «МОЭСК» реализует пилотный проект интеллектуальной сети на двух площадках: Щербинка — микрорайон новой застройки и Люберецкие поля аэрации и Некрасовка.
    Указанные районы имеют минимальное количество перетоков с соседними территориями, что позволяет отрабатывать локальные технологии учета и управления потерями. Здесь уже спроектирована сеть с топологией, которой можно гибко управлять из единого центра, а именно двухлучевые схемы с взаимным резервированием. Немаловажно, что в выбранных районах представлены все основные виды потребителей: промышленные предприятия, многоэтажные жилые массивы, коттеджные поселки.
    В проекте планируется использовать «классические» элементы и методы построения Smart Grid, в частности создание сети с оптимальной топологией и систем управления сетью, внедрение интеллектуального учета и др. Предусмотрено также наличие механизмов интеграции технологических и информационных систем и информирование потребителей в режиме реального времени о нештатных ситуациях, ходе восстановительных работ, плановых мероприятиях, профиле потребления в реальном времени, новых услугах и т. п.
    На первом этапе прототип интеллектуальной сети разворачивается в Щербинке и в центральном офисе Московских кабельных сетей — филиале ОАО «МОЭСК», а в Некрасовке проводится обследование для апробации альтернативных решений.
    Ожидаемые результаты — сокращение вдвое среднего времени восстановления (перерывов) транспорта электроэнергии (до 30 мин); снижение на 12% потерь при передаче электроэнергии (до 9% от отпуска в сеть). Однако главная задача проекта — тестирование технологий Smart Grid для выработки типовых проектных решений и дальнейшего тиражирования самых эффективных из них в Москве и Московской области.
    Электромобиль как элемент Smart Grid
    Уникальные элементы Smart Grid нашли применение и в реализуемом компанией проекте «МОЭСК-EV», который ориентирован на будущее электроэнергетики и транспорта и учитывает все современные тенденции развития этих двух отраслей. Инициатива полностью укладывается в концепцию построения «умных» сетей.
    Задачи проекта:
    выравнивание пиковых нагрузок;
    - развитие сетевой интеллектуальной инфраструктуры в соответствии с будущими потребностями EV (Smart Charging) как элемента реализации комплексной стратегии внедрения технологий Smart Grid;
    - формирование модели взаимодействия между потребителем и энергетической компанией;
    - стандартизация зарядных станций и устройств, подготовка проектов стандартов и требований к техническим регламентам функционирования общественных и частных зарядных станций;
    - получение экспериментальных данных об эксплуатации электромобилей и зарядных станций различного типа с учетом климатических и дорожных условий, особенностей сетевой инфраструктуры;
    - разработка концепции развития инфраструктуры зарядных станций в России, в том числе подготовка бизнес-модели.
    В рамках проекта планировалось создать прототип законченной инфраструктуры для использования электромобилей различного типа на территории Москвы и Московской области. Сейчас проект вступил в завершающую стадию. Зарядная инфраструктура практически выстроена и включает в себя объединенные в общую информационную сеть зарядные станции различной мощности, установленные на территории ответственности ОАО «МОЭСК» и партнеров проекта, единые средства доступа и авторизации для водителей электромобилей, а также инструменты мониторинга и управления нагрузкой, подаваемой в сеть зарядными станциями.
    В России в последние два года идет становление рынка электротранспорта — от появления первого электромобиля в Москве до начала экспансии в регионы страны. Такой крупнейшей распределительной сетевой компании, как ОАО «МОЭСК», которая работает в самом экономически сильном регионе России, «сам Бог велел» принять участие в создании зарядной инфраструктуры для электротранспорта. С 2011 г. компания успешно осуществляет этот проект, благодаря которому определено стратегическое направление развития сети зарядных станций для электромобилей в Москве и Московской области. Выход на новый рынок открывает для ОАО «МОЭСК» перспективы роста доходов от дополнительных объемов поставки электроэнергии, а также диверсификации бизнеса.
    Своевременность разработки и реализации «МОЭСК-EV» подтверждается «включением» электромобилей отечественного производства в региональные транспортные проекты, а также заявлениями мировых автоконцернов о желании вывода на российский рынок новых моделей машин на электротяге при наличии развитой сети зарядной инфраструктуры.
    В рамках проекта «МОЭСК-EV» сформирована сеть из 28 зарядных станций, из них 25 станций переменного тока и три — экспресс-зарядки постоянного тока.
    Все станции с помощью специального программного обеспечения будут объединены в общую информационную сеть, что обеспечит возможность управления электрозаправками из единого центра. Потребители получат доступ к заправкам посредством электронных RFID-карт. Зарядные станции будут установлены преимущественно на территории собственных объектов МОЭСК, а также дилерских центров компании «РОЛЬФ-Импорт».
    При этом в ОАО «МОЭСК» предусмотрено проведение работ по анализу и прогнозированию развития рынка электротранспорта в России, а также построению бизнес-модели участия компании в создании зарядной инфраструктуры для электротранспорта в столичном регионе. Планируется перевести в электротранспорт часть собственного парка компании.
    Отметим, что активное участие ОАО «МОЭСК» в развертывании зарядной сети является превентивной мерой по предотвращению хаотичного развития этого рынка, которое в дальнейшем может привести к технологическим проблемам в электросетях. Не будет преувеличением назвать МОЭСК стратегическим разработчиком отечественной программы по созданию сети зарядной инфраструктуры, первой в России компанией, взявшейся за этот уникальный инновационный проект.