Ветер, вода, солнце. Опубликована новая модель 100% ВИЭ глобальной энергосистемы

on Среда, 25 Декабрь 2019.

100% ВИЭ — возможно. Коллектив ученых под руководством стэндфордского профессора Марка Джекобсона опубликовал в журнале One Earth новую работу «Влияние энергетических планов «Нового зеленого соглашения» на стабильность энергосистемы, затраты, рабочие места, состояние здоровья и климат в 143 странах».

Новая статья является продолжением исследований, проводимых группой уже десять лет. В 2017 году мы подробно описывали предыдущую работу Джекобсона и его коллег «100% чистая и возобновляемая энергия на основе ветра, воды и солнца для всех секторов. Дорожные карты для 139 стран мира». В значительной степени на её основе сформулированы основные положения американского «Нового зеленого соглашения».

В новой статье использованы обновлённые исходные данные, учитывающие прогресс в развитии ВИЭ в мире, а круг исследования расширен на четыре страны.

Дорожные карты разработаны для 143 стран мира с целью перевода их традиционных практик использования энергии для всех нужд (электричество, транспорт, отопление / охлаждение, промышленность, сельское хозяйство / лесное хозяйство / рыболовство, военное дело) на технологии ВИЭ, а именно на ветер, воду и солнце (wind-water-solar или WWS) с применением систем накопления энергии. Страны сгруппированы в 24 региона для моделирования соответствия спроса на энергию и предложения энергии (100% ВИЭ) с учётом хранения электроэнергии, тепла, холода и водорода в каждый момент времени (30-секундные интервалы) в течение трех лет. Стабильные решения (без потери нагрузки) найдены во всех 24 регионах, отмечают авторы.

Получены новые метрики для оценки частных и общественных издержек WWS по сравнению с традиционной организацией энергетики (business as usual или BAU). Хотя среднемировые частные издержки WWS на энергию (электроэнергия, тепло, холод и водородная энергия), включая хранение и передачу, на единицу энергии всего лишь на 10% ниже, чем у BAU, WWS имеет на 61% меньшие совокупные частные издержки и на 91% меньшие совокупные общественные издержки (с учётом эффектов для здоровья и климата). Если в системе BAU годовые общественные издержки в 2050 году составят $76,1 триллиона, то для системы WWS требуется всего $6,8 триллиона в год (в долларах США 2013 года). Суммарные годовые частные издержки (затраты на энергию) снизятся с $17,7 до $6,8 триллиона в год. Капитальные затраты на установку систем WWS в 143 странах составляют ~ $73 трлн. В частности, для реализации американского Green New Deal требуется примерно $7,8 триллиона капитальных инвестиций, но это приведёт к снижению частных и социальных издержек на 64% и 89% соответственно, по сравнению со сценарием BAU. В то же время такой переход создаст на 3,1 миллиона больше долгосрочных рабочих мест с полной занятостью в США. Глобально, переход на WWS создаст 28,6 миллионов дополнительных рабочих мест.

Модель авторов показывает, что WWS энергетическая система может существенно снизить общее потребление энергии – на 57,1% к 2050 г (верхний рисунок). Это объясняется более высокой эффективностью транспортных средств с электрическими двигателями и водородными топливными элементами по сравнению с машинами, работающими на ископаемом топливе; электрифицированной промышленности по сравнению индустрией, работающей на ископаемом топливе; электрических тепловых насосов по сравнению с традиционными системами обогрева и охлаждения, а также устранением потребления энергии, необходимой для добычи, транспортировки и переработки ископаемого топлива.

Как мы знаем, сложившаяся сегодня система производства и потребления энергии чрезвычайно неэффективна и расточительна. Речь идёт не о том, что энергии потребляется «много», а о том, что большая часть первичной энергии, поступающей в экономику, просто-напросто теряется в процессе переработки, доставки и работы двигателей. Посмотрите для примера на следующий график энергопотребления США:

Потери энергии составляют почти 68% !!

Изменение топливно-технологической структуры энергетического сектора приводит к значительному росту эффективности энергетических затрат.

Следует особо отметить, что новая модель Джекобсона, несмотря на полную электрификацию всего, предполагает довольно умеренное расширение генерирующих мощностей. К 2050 году установленная мощность мировой энергосистемы в сценарии WWS должна достичь 40544 ГВт. Это меньше, чем в некоторых других исследованиях.

Одним из мифов о ВИЭ является заблуждение, что для них требуется слишком много площадей для размещения объектов. Авторы подсчитали, что под размещение объектов энергетики в системе WWS потребуется всего 0,17% поверхности суши и еще 0,48%, если учитывать расстояния между наземными ветряными турбинами — всего 0,65%.

На следующем графике показана расчётная средняя стоимость единицы энергии (LCOE) в разных странах и регионах мира в 2050 году в сценарии WWS:

Наибольшую часть затрат составляют затраты на генерацию, которая включает капитальные затраты, затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и вывод из эксплуатации. В порядке убывания следующие по величине затраты — на передачу и распределение; хранение электроэнергии; производство и хранение водорода; и хранение тепловой энергии.

Авторы намеренно фокусируются только на энергии ветра, воды и солнца и исключают ядерную энергетику, «чистый уголь» и биотопливо. Ядерная энергетика не рассматривается, поскольку она отличается слишком долгими циклами планирования/строительства, высокими затратами и целым набором общепризнанных рисков. «Чистый уголь» и биотопливо не включены, поскольку они вызывают сильное загрязнение воздуха.

Одна из проблем, часто обсуждаемых в связи с ветровой и солнечной энергетикой – зависимость от погоды и сезонные колебания выработки, как следствие, сложность согласования поставок энергии с потребностями энергосистемы. Модель авторов показывает, как это согласование происходит. Джекобсон и его команда обнаружили, что электрификация всех секторов фактически формирует более гибкий спрос на энергию, то есть позволяет в большей мере адаптировать потребление под выработку. Например, электромобиль можно заряжать в любое время дня и ночи или водонагреватель с электрическим тепловым насосом также может работать в «более удобное» для энергосистемы время.

Авторы отмечают, что дорожные карты, которые предлагает их исследование, не являются единственно возможными путями. В работе даётся ссылка на исследования, проделанные 11 другими группами, которые также описали возможные пути к 100% чистой, возобновляемой энергии. «Мы просто пытаемся изложить один сценарий для 143 стран, чтобы дать людям в этих и других странах уверенность в том, что да, это возможно. Но есть много решений и множество сценариев, которые могут сработать. Вы, вероятно, не можете предсказать точно, что произойдет, но вам не нужно искать иголку в стоге сена. В этом стоге сена много игл», — говорит Джекобсон.

Источник

Портал НОЭ

В США бум домашних солнечных панелей

on Вторник, 24 Декабрь 2019.

По мнению экспертов Wood Mackenzie, рекордный объем установок связан с тем, что все больше потребителей беспокоятся о климатических изменениях и перебоях с электричеством.
Рынок домашних солнечных батарей в США поставил новый рекорд. Согласно отчету Wood Mackenzie и Ассоциации производителей солнечной энергии, в третьем квартале этого года в стране было установлено панелей на 712 МВт, что на 8% выше, чем в аналогичном периоде прошлого года.
Лидером, как и в прошлые годы, осталась Калифорния — на нее пришлось 40% всех установок. Однако рекордные кварталы были отмечены и в 14 других штатах, включая Вайоминг, Айову и Техас, где солнечная генерация не столь популярна. Хотя использование солнечной энергии считается отличным способом сократить давление на климат, клиентов привлекает не только это, отмечает Green Tech Media.
Домашние солнечные панели в сочетании с аккумуляторами обеспечивают стабильную генерацию и страховку от массовых отключений электричества. По мнению ряда аналитиков, вызванные изменениями климата лесные пожары и отключение электроэнергии в Калифорнии столь широко освещались в СМИ, что это заставило многих потребителей принять решение об установке солнечных панелей.
С общей тенденцией к росту популярности домашних солнечных панелей контрастирует ситуация в северо-восточных штатах. Они традиционно считаются оплотом солнечной энергетики, но в третьем квартале не попали даже в пятерку рейтинга по скорости роста. В некоторых местных штатах объем установки практически не изменился по сравнению с прошлым годом. Эксперты связывают столь слабые показатели с высокой насыщенностью местного рынка и ростом затрат на привлечение клиентов.
Одним из лидеров генерации солнечной энергии в США становится Невада. В этом штате в ближайшие годы введут в эксплуатацию более 1 ГВт коммерческих солнечных установок.

Источник

Портал НОЭ

Глава Комитета ГД по энергетике назвал главные достижения РФ в этой сфере

on Вторник, 24 Декабрь 2019.

Председатель Комитета Госдумы РФ по энергетике Павел Завальный в интервью с корреспондентом iReactor рассказал о главных достижениях страны в профильной сфере.
22 декабря в России традиционно празднуется День энергетика. Российский президент Владимир Путин передал свои поздравления работникам и ветеранам энергетического комплекса РФ, отметив, что российский комплекс по праву считается в мире одним из крупнейших и экологически чистых. По словам главы государства, отрасль продолжает уверенно двигаться вперед.
Глава Комитета Госдумы РФ по энергетике Павел Завальный подчеркнул в беседе с журналистом iReactor, что первое, чего достигла Россия в 2019 году в сфере энергетики — обеспечила энергоресурсами всех потребителей РФ надежно и безопасно, а именно экономику и население. Рост потребления газа и электроэнергии говорит о развитии экономики, уточнил эксперт.
«Второе. Более половины добываемых энергоресурсов, включая нефть, газ, уголь, даже частично электроэнергию, экспортируем, что составляет более 6% валютной выручки, формирует более 40% федерального бюджета. И учитывая, что цены на нефть держались практически более 60 долларов за баррель, а в бюджете заложено 42,5, то это обеспечило доходы в федеральный бюджет, и можно будет тратить деньги на развитие экономики, включая национальные проекты», — рассказал Павел Завальный.
Одним из значимых событий в 2019 году, по словам главы Комитета Госдумы РФ по энергетике, стал выход на проектную мощность проекта «Ямал СПГ», произошло также увеличение объема производства и экспорта. Завальный напомнил, что было завершено строительство газопровода «Сила Сибири» и, по сути, начались поставки газа в Китай по контракту.
«Это завершение строительства газопровода «Турецкий поток» и прямые поставки на Турцию уже с начала следующего года. А также возможность поставлять газ через Болгарию в страны Восточной Европы: Грецию, Молдавию, Румынию», — добавил Завальный.
Кроме того, собеседник iReactor выразил надежду, что в этом году технологически удастся достроить газопровод «Северный поток — 2». Тогда в следующем году его можно будет запустить в эксплуатацию.
«Ну и из значимых событий, одна из лучших новостей к Новому году — это договоренности с «Нафтогазом» с Украиной по обеспечению транзита газа через Украину. Все проблемы урегулированы, нашли компромиссные решения. Это очень хорошее, очень знаковое событие, при этом взаимовыгодное и для России, и для Украины, и для европейских потребителей», — подчеркнул эксперт.
По словам Завального, это компромиссное решение будет иметь большие хорошие политические последствия и для Украины, и для России, и для Евросоюза. По его мнению, до конца года урегулирование, связанное с этой ситуацией, будет завершено.
«Мы исходим из целеполагания, что рано или поздно этот период закончится в нашей истории — американцы перестанут доминировать на Украине, и мы продолжим сотрудничать в интересах двух стран», — отметил глава Комитета Госдумы РФ по энергетике.
Он считает, что это самая важная новость уходящего года. По его словам, договоренности показывают, что страны преодолели экономические и политические разногласия.

Источник

Портал НОЭ

НОЭ организовало и провело серию бесплатных вебинаров для работников бюджетных организаций

on Понедельник, 23 Декабрь 2019.

Национальное объединение организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности (НОЭ http://no-e.ru/) совместно с ВОК НОЭ (http://vocnoe.ru/) при поддержке Минэкономразвития России с 01.11.19 по 20.12.19 организовало и провело серию бесплатных вебинаров для бюджетных организаций по следующим темам:
-·Государственная политика в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.
-·Обязательные требования для государственных учреждений. Основные нормативные документы в области энергосбережения и повышения уровня энергоэффективности.
-·Особенности заключения и реализации энергосервисного контракта.
-·Что нужно знать, прежде чем внедрять систему энергоменеджмента.
-·Финансово-кредитные инструменты, применяемые при финансировании энергосберегающих проектов.
-·Требования ИСО 50001- как основа энергоменеджмента.
-·Передача данных с приборов учета энергетических ресурсов в систему ГИС ЖКХ.
-·Оценка экономической эффективности мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности.

Предложенные темы вызвали повышенный интерес среди руководителей и специалистов, отвечающих за энергосбережение и повышение энергетической эффективности.
Общее количество участников составило около 11 тысяч человек.
Вебинары проходили в режиме реального времени. Благодаря применению современных технологий, специалисты из любого региона России имели возможность принять участие в вебинарах, а также получить ответы на интересующие вопросы.
Результаты проведенного анкетирования показали, что свыше 98% участников положительно оценили содержание докладов и профессиональный уровень докладчиков.
Учитывая высокую эффективность проведенных образовательных мероприятий, НОЭ планирует и в дальнейшем использовать формат вебинаров для повышения качества подготовки специалистов.

Портал НОЭ

Завод по производству экологичного общественного транспорта появится в Петербурге

on Понедельник, 23 Декабрь 2019.

Соглашение о создании совместного предприятия подписали холдинг «Синара – Транспортные Машины» и Skoda Transportation.
Новое производство экологичного общественного транспорта появится в Петербурге в ближайшие годы. Соглашение о совместной реализации проекта во вторник, 17 декабря, подписали компания Skoda Transportation и холдинг «Синара – Транспортные машины».
Совместное предприятие будет специализироваться на проектировании, производстве, сдаче в эксплуатацию, а также сервисном обслуживании городского общественного транспорта – электричек, трамваев, автобусов и электробусов. Продукцию будет отличать высокий уровень экологичности и комфортности.
Инвестиции в производство в 2020 – 2021 годах составят 1,5 – 2 млрд рублей. Генеральным директором завода был избран Виктор Леш. По его словам, ежегодно предприятие будет выпускать до 300 единиц техники. Курс на активное использование отечественных компонентов, как рассчитываются владельцы, сделает ценовую политику производителя привлекательной для клиентов.
Ожидается, что уже в 2020 году к поставкам будет готова первая партия троллейбусов производства Sinara Skoda. Также следует добавить, что завод обеспечит Петербургу до 1 тыс. новых рабочих мест.

Источник

Портал НОЭ

Развитие ВИЭ в Китае: перспективы до 2050 года

on Понедельник, 23 Декабрь 2019.

ВИЭ в Китае нуждается в революции. На ежегодной 25-й Конференции стран-участниц Рамочной Конвенции ООН по изменению климата (COP25) в Мадриде было представлено новое масштабное исследование, посвящённое развитию энергетического сектора Китая до 2050 года — Перспективы возобновляемой энергии (China Renewable Energy Outlook — CREO 2019). Церемонию презентации доклада открыл вице-министр КНР по экологии и охране окружающей среды Жао Юминь.

Доклад подготовили Китайский национальный центр возобновляемой энергии (China National Renewable Energy Center — CNREC) и Государственный институт энергетических исследований (Energy Research Institute — ERI) в «тесной кооперации с национальными и международными партнёрами».
В настоящее время в КНР обсуждается новый, 14-й пятилетний план развития страны (2021-2025), и ведутся оживлённые дискуссии на предмет, что в этот план должно быть включено. Новый доклад содержит соответствующие предложения от одной из «ветвей» китайской власти. В нём видное место отведено именно краткосрочным целям — на период этой пятилетки.
Авторы отмечают, что КНР достигла больших успехов в деле перестройки своей энергетической системы в соответствии с задачами нынешнего 13-ого пятилетнего плана, однако «следующие пять лет будут иметь решающее значение для энергетического перехода». «Энергетическая трансформация стартовала, но нужна энергетическая революция».
В докладе содержатся следующие ключевые рекомендации для 14-ого пятилетнего плана:

Установить амбициозные, но реалистичные конечные цели на этот период. В частности, снизить энергоёмкость реального ВВП на 21% и углеродоемкость реального ВВП на 27%.
Учитывая снижение затрат на ветровую и солнечную энергию, увеличить темпы развития ВИЭ. В среднем за год на период 14-й пятилетки предлагается устанавливать 53 ГВт ветровых электростанций и 58 ГВт солнечных.
Обеспечить поддержку политики развития ВИЭ, например, строгие обязательства по покупке ВИЭ электроэнергии, после перехода от субсидирования к рыночным ценам.
Интернализировать экстерналии от использования ископаемого топлива с помощью усовершенствованного механизма торговли выбросами.
Стимулировать электрификацию в промышленности – для сокращения потребления угля, и на транспорте — чтобы остановить рост потребления нефтепродуктов.
Избегать строительства новых угольных электростанций и осуществлять упорядоченное закрытие неэффективных электростанций и угольных шахт.
В докладе рассматриваются два сценария энергетического развития. Сценарий «Заявленная политика» (Stated Policies scenario) отражает последствия реализации уже утвержденных государственных мероприятий, в то время как сценарий «Ниже 2°C» (Below 2°C) показывает путь, который может пройти Китай для достижения целей Парижского соглашения.
Основным сценарием в CREO является «Ниже 2°C», который и рассматривается в резюме к Докладу (полный текст выйдет в январе).
В данном сценарии предусматривается радикальное снижение потребления угля и его доли как в выработке электроэнергии, так и в потреблении энергии.
Уже к 2035 году доля безуглеродных источников энергии в выработке электричества составит 78%, а в 2050 году – 91%. Солнечная и ветровая энергия обеспечит 58% выработки электроэнергии в 2035 году и 73% в 2050. По сравнению с 2018 годом увеличится выработка атомных и газовых электростанций, но их доля останется крайне незначительной.
Предполагаемая структура мощностей ВИЭ и их выработки на 14-й, 15-й и 16-й пятилетние планы, то есть до 2035 года, показана в следующей таблице:

Как мы видим, уже к 2025 году суммарная установленная мощность солнечных и ветровых электростанций может превысить 1000 ГВт, а их выработка 2000 ТВт*ч в год.
Основные показатели потребления энергии в КНР показаны в следующей таблице:

Доля ВИЭ в потреблении первичной энергии достигнет 58%, а доля угля, напротив, снизится до 11% к 2050 году.
Графически показатели из вышеприведённой таблицы выглядят так:

По расчётам авторов, изменение структуры энергетики в соответствии со сценарием «Ниже 2°C» приведёт к снижению стоимости единицы электроэнергии примерно на 20% к 2050 г (по сравнению с уровнем 2018 г).
В Докладе предусматривается практически полная электрификация пассажирского автомобильного транспорта (400 млн электромобилей на дорогах) к 2050 году.
Китай строит «Экологическую цивилизацию», и новый Доклад создан в духе этого современного политического течения. Разумеется, довольно сложно судить о реалистичности представленных в нём прогнозов, в то же время, на наш взгляд, документ правильно обозначает основные направления изменений в китайской энергетике.

Источник

Портал НОЭ

Система диспетчеризации «ТОТЭМ» вошла в реестр Лаборатории информационных технологий «Умного города» ИТМО

on Понедельник, 23 Декабрь 2019.

АИИС КУЭ «ТОТЭМ» прошла экспертную проверку в Лаборатории информационных технологий «Умного города» при Институте дизайна и урбанистики университета ИТМО и внесена в соответствующий Реестр лучших проектов в рамках разработки концепции «Умный Санкт-Петербург».
Напомним, разработанная консорциумом ЛОГИКА-ТЕПЛОЭНЕРГОМОНТАЖ система диспетчеризации «ТОТЭМ» предназначена для организации процесса автоматизированного измерения и контроля и учета энергоресурсов (электроэнергии, мощности, газа, холодной и горячей воды, тепла и других энергоресурсов).

К основным задачам, реализованным в АИИС КУЭ «ТОТЭМ», можно отнести:
- Погодное регулирование поставки тепловой энергии.
- Централизованный мониторинг перетопов\ недотопов.
- Унификация взаимодействия между конечным оборудованием, обеспечивающим учет и поставку ресурсов, и централизованной платформой сбора данных.
- Автоматизированная передача данных в федеральные государственные информационные системы (ГИС ЖКХ).
- Оперативное информирование о сбоях работы в сетях ресурсоснабжения.
- Автоматическая публикация в виде «открытых» данных.
- Исполнение требований №261-ФЗ «Об энергосбережении» в части установки приборов учета и экономии ресурсов.
- Использование классического вэб-интерфейса и мобильных устройств.
Очень важно, что система получила свидетельство Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и была внесена в госреестр средств измерений. Это говорит о том, что она, в отличие от многих других систем диспетчеризации, прошла необходимые поверочные процедуры и федеральные структуры, подтверждающие правильность дистанционного съема данных с узлов и пригодность этих данных для коммерческого учета в дальнейшем.
АИИС КУЭ «ТОТЭМ» уже несколько лет успешно работает на территории России, в том числе в Санкт-Петербурге, а также Ленинградской, Мурманской, Иркутской областях, республике Карелия и других регионах.

Для справки:
Лаборатория информационных технологий «Умного города» входит в состав Проектного офиса «Умный Санкт-Петербург» при Институте дизайна и урбанистики университета ИТМО.
Основные направления деятельности лаборатории:​
- Разработка Концепции «Умного Санкт-Петербурга» с учетом текущего состояния и перспектив развития города;
- Проектирование «Умного города»;
- Разработка пакета методик и регламентов оценки и отбора проектов-кандидатов;
- Разработка семинаров и образовательных программ повышения квалификации сотрудников и обучения специалистов по «Умному городу».

Портал НОЭ

С ДНЁМ ЭНЕРГЕТИКА!

on Пятница, 20 Декабрь 2019.

Компания «Россети Северо-Запад» оборудует линию электропередачи в Поморье цифровыми датчиками измерения температуры

on Пятница, 20 Декабрь 2019.

Энергетики смонтируют оборудование на воздушной линии 110 кВ «Архангельск-1»
Компания «Россети Северо-Запад» смонтирует в Архангельской области датчики измерения температуры провода. Установка оборудования – часть пилотного проекта «Цифровая воздушная линия электропередачи 110 кВ». Работы обеспечат дополнительную надежность электроснабжения 10 тысяч жителей области.
С помощью датчиков специалисты смогут круглосуточно в режиме онлайн отслеживать изменения температуры провода и определять степень загруженности линии. Данные будут передаваться дистанционно при помощи GSM-модемов.
Энергетики смонтируют диагностическое оборудование на линии 110 кВ «Архангельск-1», которая соединяет между собой Северодвинскую ТЭЦ-2 и узловую подстанцию №7. Это первая ЛЭП в регионе, оборудованная подобными устройствами. Воздушная линия обеспечивает электроснабжение потребителей Приморского района.
Отдел по связям с общественностью Архангельского филиала компании «Россети Северо-Запад»

Портал НОЭ

Игорь Маковский: «В 2019 году мы выполнили 30 % всех мероприятий первого этапа цифровой трансформации, рассчитанного на пять лет»

on Пятница, 20 Декабрь 2019.

17 декабря генеральный директор ПАО «МРСК Центра» — управляющей организации ПАО «МРСК Центра и Приволжья» (работают под брендами «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье») Игорь Маковский провел пресс-конференцию в информационном агентстве ТАСС. Игорь Маковский подвел итоги работы энергокомпаний в 2019 году и рассказал о ключевых проектах, планируемых к реализации на ближайшую перспективу.
Глава «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» отметил, что в уходящем году компании обеспечили безусловную реализацию всех текущих производственных программ. Введены в работу свыше 10 тыс. км ЛЭП и более 2000 МВА, отремонтировано 13 тысяч трансформаторных подстанций и 52 тысячи километров воздушных ЛЭП, расчищено 30,6 тыс. га и расширено 1 тыс. га просек.
Завершено строительство целого ряда крупных объектов, реализован ввод новых мощностей в рамках обеспечения электроснабжения предприятий, имеющих важное значение для социально-экономического развития регионов. Выполнено свыше 72 тысяч договоров технологического присоединения. Повышена операционная эффективность, сохранены и улучшены финансово-экономические показатели при неблагоприятной внешней конъюнктуре.
Обеспечен высокий уровень безаварийной работы, несмотря на серьезные испытания непогодой. Количество аварийных ситуаций по итогам года в целом по двум компаниям снизилось на 15 %. В преддверии зимы энергетики прошли жесткое испытание в Тверской области. Регион пережил два подряд беспрецедентных по силе удара стихии. Благодаря профессионализму, четкой и слаженной работе, самоотверженности специалистов двух компаний, массовые отключения были ликвидированы в максимально короткие для таких ситуаций сроки.
Стратегическим приоритетом для «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» в 2019 году стал разворот полномасштабной реализации Концепции цифровой трансформации электросетевого комплекса. «В 2019 мы обеспечили мощный старт и форсированные темпы работ, запустив, а в ряде регионов даже уже завершив все ключевые проекты первого этапа цифровой трансформации. На сегодня выполнено до 30 % всех мероприятий первого этапа, рассчитанного на пять лет – в два раза больше, чем планировалось изначально», — подчеркнул Игорь Маковский.
В периметре энергокомпаний созданы 8 цифровых Центров управления сетями и Городских диспетчерских пунктов, откуда в режиме онлайн осуществляется управление электросетевым комплексом регионов и крупных городов. В Белгородской области введена в строй первая в периметре «Россети Центр» цифровая подстанция «Никольское». В Воронежской области началось возведение подстанции «Спутник» — это будет первый в Центральной России цифровой центр питания, построенный с нуля. В Удмуртской Республике завершен монтаж оборудования на первой цифровой подстанции региона «Аэропорт». В Белгороде и Иваново завершены работы по созданию цифровых Контакт-центров.
Закончены подготовительные работы по реализации проекта «Программный метод выявления неучтенных объемов электроэнергии с использованием технологии «Big Data». Завершена разработка технических решений по телеметрии на ТП и начат монтаж комплексной системы энергомониторинга и установка распределенной автоматизации в Цифровых районах электрических сетей. Принята к разработке математическая модель сети.
В Белгороде и Владимире успешно реализованы пилотные проекты по установке накопителей электроэнергии в распределительной сети низкого напряжения. В Удмуртской Республике — пилотный проект по информированию потребителей — виртуальный диспетчер. В Ярославской, Липецкой, Владимирской, Нижегородской и Тверской областях введен в опытную эксплуатацию «Цифровой электромонтер» по учету электроэнергии. В Липецкой области завершены испытания уникального комплекса автоматического мониторинга состояния линий электропередачи с использованием беспилотных летательных аппаратов и зарядных станций.
В числе главных эффектов цифровизации глава «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» обозначил снижение на 50% индексов средней частоты и продолжительности отключений в сети, сокращение на 30% операционных затрат на 15% — капитальных затрат, рост производительности труда и капитализации компаний.
Подробно остановился Игорь Маковский и на результатах работы Обществ по консолидации электросетевых активов. Такая задача сформулирована в утвержденной Правительством Российской Федерации «Стратегии развития электросетевого комплекса РФ». В Удмуртской Республике завершен процесс по приобретению имущества «Воткинских городских электрических сетей». С учетом приобретенных в начале года Ижевских электрических сетей собрали 100% сетевых активов региона, находившихся в государственной собственности. В Воронеже завершена сделка по приобретению акций АО «Воронежская горэлектросеть». Подписан договор на приобретение АО «Тульские городские электрические сети».
Оптимальная модель управления электросетевым комплексом на примере Удмуртской Республики, включающая консолидацию сетевых активов, создание Центров управления сетями, Городских диспетчерских пунктов и Цифровых районов электрических, была представлена в рамках рабочей поездки Президента Российской Федерации Владимира Владимировича Путина в Ижевск и получила одобрение Главы государства, напомнил руководитель «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье».
Говоря о планах на 2020 год, Игорь Маковский подчеркнул, что прежде всего «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» нацелены продолжать ускоренную реализацию цифровой трансформации. «В будущем году мы завершим строительство 19 цифровых Центров управления сетями и 4 Цифровых подстанций. Введем в эксплуатацию Главный аналитический центр «Россети Центр», 30 Цифровых РЭС и проект «Цифровой электромонтер» по учету электроэнергии и эксплуатации. Начнем опытную эксплуатацию проекта «Программный метод выявления неучтенных объемов электроэнергии с использованием технологии «Big Data». Таким образом мы практически полностью завершим первый этап цифровой трансформации. Работа на опережение позволит нам в числе первых в отрасли в полной мере воспользоваться ее эффектами», — сказал генеральный директор «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье».
Также в планах компании на 2020 год приобретение электросетевых активов в Липецкой, Нижегородской, Ивановской, Брянской и Владимирской областях.
Отвечая на вопросы журналистов, Игорь Маковский затронул темы реализации подписанных с регионами Соглашений о сотрудничестве, снижения потерь, ликвидации дебиторской задолженности, тарифного регулирования и платы за резерв мощности, борьбы с хищениями электроэнергии, а также реализуемых компаниями в регионах социально значимых проектов.
Обсуждались и особенности подготовки кадров для целей цифровой трансформации. Игорь Маковский рассказал, что в компаниях введена в действие комплексная программа по развитию компетенций персонала в области цифровизации, охватывающая всех работников. Для ее целей и задач адаптирована система учебных центров компании и активно используется потенциал профильных вузов — с ними у энергетиков подписаны 26 соглашений. Так, на базе ИГЭУ при их участии создана лаборатория по «Цифровой подстанции».
«Мы занимаемся «цифровым просвещением» системно и последовательно. Это касается и действующего персонала, и тех, кого мы хотели бы видеть в рядах наших компаний. Главные требования — это адаптированность к цифровой среде, безусловное знание и понимание сути, технологий и целей этого процесса», — подчеркнул глава «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье».

Портал НОЭ

«Хевел» построила солнечную электростанцию на железнодорожной станции в Ставрополье

on Среда, 18 Декабрь 2019.

Группа компаний «Хевел» выполнила поставку оборудования и монтаж солнечной электростанции мощностью 30,7 кВт для электроснабжения железнодорожной станции Светлоград в Ставропольском крае.
Наземная сетевая фотоэлектрическая система построена на гетероструктурных солнечных модулях, произведённых на заводе «Хевел» в Новочебоксарске. Эффективность солнечного элемента на таких модулях достигает 23%. Станция позволит снизить расходы на электроснабжение инфраструктуры железнодорожной станции за счёт замещения части потребления собственной электроэнергией. Прогнозная выработка солнечной электростанции составляет – 38,5 тысяч кВт*ч в год.
Это не первый проект, реализованный «Хевел» в железнодорожной отрасли. Ранее компания построила солнечные электростанции, обеспечивающие электроснабжение железнодорожных вокзалов в городах Анапа и Сочи.
Группа компаний «Хевел» основана в 2009 г., является крупнейшей в России интегрированной компанией в отрасли солнечной энергетики. В структуру компании входят три подразделения: завод по производству солнечных модулей в Новочебоксарске (Чувашская Республика), девелоперское подразделение, которое проектирует, строит и эксплуатирует солнечные электростанции, а также Научно-технический центр тонкопленочных технологий в энергетике (г. Санкт-Петербург), который является крупнейшей в России профильной научной организацией в сфере фотовольтаики.
С 2014 года компания построила 587,5 МВт сетевой солнечной генерации в республиках Алтай, Башкортостан, Бурятия, Калмыкия, а также в Астраханской, Волгоградской, Оренбургской и Саратовской областях. Общий объём проектов сетевой генерации в России до 2022 года составляет 907,5 МВт, в Республике Казахстан – 238 МВт.

www.hevelsolar.com

Портал НОЭ

«Сименс Гамеса Реньюэбл Энерджи» и «Сименс Технологии Газовых Турбин» (СТГТ) завершили сборку первых гондол ветровых турбин в России

on Среда, 18 Декабрь 2019.

- Успешный запуск производства первых компонентов ветрогенераторов компанией «Сименс Гамеса Реньюэбл Энерджи» совместно с локальным партнером «Сименс Технологии Газовых Турбин».
- Первые турбинные модули готовы к поставке на построенную компанией «Энел Россия» Азовскую ВЭС в Ростовской области.
- Сформирована локальная цепочка поставок, соответствующая требованиям местного производства и способствующая развитию ветроэнергетической промышленности в России.

Совместно со своим деловым партнером «Сименс Технологии Газовых Турбин» компания «Сименс Гамеса Реньюэбл Энерджи» завершила сборку первых гондол ветровых турбин в России. Это ознаменовало успешный запуск сборочного производства «Сименс Гамеса» в России. Первые модели, которые собирают в настоящее время, будут поставлены «Энел Россия», — одному из независимых производителей электроэнергии в стране. Сборка осуществляется в рамках соглашения на поставку 26 турбин SG 3.4-132 для Азовской ВЭС в Ростовской области, которое включает поставку, установку и ввод оборудования в эксплуатацию.
«Сименс Гамеса» приступила к локализации бизнеса в 2017 году, а в 2018 году подписала соглашение с СТГТ на сборку модулей ветровых турбин для российского рынка. Совместно с «Сименс Гамеса» специалисты СТГТ создали сборочную линию для производства гондол под Санкт-Петербургом.
«Сименс Гамеса Реньюэбл Энерджи» — один из игроков на российском рынке возобновляемых источников энергии — способствует достижению Россией поставленных целей в области разработки возобновляемых источников энергии и развития местной ветроэнергетики. При содействии СТГТ и других локальных поставщиков и партнеров «Сименс Гамеса» за последние годы удалось создать цепь поставок, удовлетворяя требование о локализации продукции в России.
«Россия — новый рынок ветроэнергетики с потрясающим потенциалом. Мы доказали свое стремление работать на российском рынке и совершенно уверены, что с помощью местных партнеров, таких как СТГТ, сможем успешно развивать ветроэнергетику в России, — рассказывает Даниил Соломонов, генеральный директор «Сименс Гамеса» в России. — Мы также хотим поблагодарить нашего клиента, компанию «Энел Россия», за оказанное доверие и содействие в реализации проекта, который помог нам успешно выйти на российский рынок».
«Имея столь сильного партнера как «Сименс Гамеса» мы продолжаем развивать местное производство и способствуем широкому распространению возобновляемых источников энергии в России. Это позволяет нам диверсифицировать портфолио турбин, выпускаемых в России для России» — отмечает Нико Петцольд, исполнительный директор ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин».

Дополнительные сведения: www.siemensgamesa.com
Пресс-служба «Сименс Гамеса»

Портал НОЭ

«Роснано» рассказала о будущем российской возобновляемой энергетики

on Среда, 18 Декабрь 2019.

Программы поддержки возобновляемых источников энергии, новые инвестиции и совершенствование технологических процессов.
Руководитель инвестиционного дивизиона возобновляемых источников энергии (ВИЭ) УК «Роснано» Алишер Каланов, выступая на ежегодной конференции «Будущее возобновляемой энергетики в России», рассказал о результатах программы стимулирования ВИЭ на период до 2024 года и обозначил перспективы развития отрасли до 2035 года.

Алишер Каланов
Руководитель инвестиционного дивизиона ВИЭ УК «Роснано»
«Первая программа договоров поставки мощности (ДПМ) ВИЭ объемом 5,4 ГВт предопределила облик отрасли: создан большой индустриальный кластер с перспективами на экспортных рынках и потенциалом для российской сферы НИОКР. Задача второй программы ДПМ ВИЭ — до 2035 года усилить сформированные компетенции в области солнечной и ветроэнергетики, увеличить конкурентоспособность отрасли ВИЭ РФ на внутреннем и внешнем рынках и обеспечить экспорт высокотехнологичной продукции и услуг. Принятые Правительством РФ параметры программы поддержки ВИЭ на 2025-2035 годы позволяют построить еще 7-9 ГВт мощностей ВИЭ на оптовом рынке».
Помимо оптового рынка ВИЭ, глава инвестдивизиона ВИЭ УК «Роснано» прогнозирует развитие розничного рынка, рынков изолированных энергосистем и микрогенерации по мере совершенствования мер поддержки. «По нашей консервативной оценке, до 2035 года потенциал данных рынков оценивается в объеме до 10 ГВт в дополнение к оптовой генерации. Таким образом, минимальный объем отрасли достигнет 25 ГВт к 2035 году. Суммарный оборот всех существующих рынков отрасли возобновляемой энергетики на этом горизонте оценивается в 2,7 трлн руб.», — заявил он.
По словам Каланова, отрасль ВИЭ создает большой инвестиционный спрос как для сектора машиностроения и производителей базовых материалов, так и на услуги инжиниринга, логистики, лизинга, страхования и финансовых организаций. Появление до 15 тыс. новых рабочих мест сформирует спрос на высококвалифицированные кадры и потребует создания новых образовательных программ. А само увеличение доли ВИЭ в энергобалансе стимулирует разработку и внедрение перспективных цифровых технологий отрасли электроэнергетики. Эти факторы в совокупности создадут существенное положительное влияние отрасли ВИЭ на прирост российского ВВП, утверждает менеджер УК «Роснано».
На следующем этапе поддержки инвесторы в проекты локализации оборудования будут осваивать новые технологии возобновляемой энергетики, ожидает Алишер Каланов. «Игроки будут думать над увеличением КПД солнечных модулей и габаритов ветроустановок для оптового рынка, внедрением новых материалов и над углублением локализации производимого оборудования. Конкурентное преимущество будут иметь решения ВЭУ свыше 5 МВт, обладающие низкой нормированной стоимостью выработки электроэнергии (LCOE) и перспективой для экспорта», — заявил он. Одновременно будут появляться мультимегаваттные решения для офшорных ветроустановок (морского типа), которые уже имеют широкое применение в мире, а также эффективные ветроустановки средней мощности (около 1 МВт) для розничного рынка.
«Роснано» — один из лидеров российской возобновляемой энергетики. При участии компании в 2015 году в Чувашии был построен завод компании «Хевел», выпускающий гетероструктурные модули для солнечной генерации объемом в 260 МВт в год. С 2020 года его производственная мощность должна вырасти до 340 МВт. Разработана полностью отечественная технология солнечных батарей с КПД в 23%, входящая в мировую тройку по эффективности.
С 2017 года компания активно реализует ряд проектов в области ветроэнергетики, делая ставку на комплексное развитие всех четырех компонентов этого нового промышленного кластера: генерации и производства оборудования, образования и прикладной науки.
Так, Фонд развития ветроэнергетики, созданный «Роснано» на паритетной основе с финской «Фортум», обладает крупнейшим портфелем проектов строительства ветропарков — почти 2 ГВт до 2024 года. Первая ветростанция в Ульяновске мощностью 50 МВт была запущена в начале 2019 года. А в октябре Фонд приступил к возведению в Ростовской области Каменской, Сулинской и Гуковской ВЭС суммарной мощностью 300 МВт.
Параллельно в 2018 году в рамках технологического партнерства с Vestas было запущено три производства ключевых элементов ветроустановок: завод по изготовлению гондол в Нижегородской области, лопастей — в Ульяновске и башен — в Таганроге. Причем в конце 2019 года было объявлено, что последнее предприятие освоило производство нового типа изделий для Siemens Gamesa — еще одного поставщика технологий ВЭУ на российский рынок.
При участии Фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано» МГТУ им. Н. Э. Баумана в консорциуме с Ульяновским техническим университетом создали две специализированные программы по подготовки кадров для новой отрасли. По ним уже прошли обучение более 100 специалистов в области строительства и эксплуатации объектов ветроэнергетики, энергомашиностроения в области ВЭУ и др.
Развитие возобновляемых источников энергии создаст большой инвестиционный спрос для отечественных машиностроителей и производителей базовых материалов, компаний, предоставляющих услуги инжиниринга, логистики, лизинга, страхования и финансовых организаций. Появление благодаря ВИЭ около 15 тыс. новых рабочих мест потребует внедрения новых образовательных программ. Эти компоненты в совокупности окажут существенное позитивное влияние отрасли на российский внутренний валовый продукт.

ТАСС

Портал НОЭ

Новое поколение в науке: молодые ученые получили награды от «Глобальной энергии»

on Вторник, 17 Декабрь 2019.

Победители первого цикла Международной молодежной программы «Глобальная энергия» были награждены в Москве. Они разделили призовой фонд в размере 4 млн. рублей. Трое исследователей получат гранты по 1 млн. каждый на развитие своих научных идей. Четвертый победитель, который уже реализовал свой проект на производстве, будет удостоен личной премии, в таком же объеме. В 2019 году лучшими были признаны разработки в сфере энергоэффективности, использования органических возобновляемых материалов и изучение влияния электромагнитного излучения на биологические и промышленные объекты.
Награды победителям, золотые статуэтки конкурса и почетные дипломы вручил лауреат премии «Глобальная энергия» 2018 года, академик РАН, Сергей Алексеенко. Он пожелал молодым ученым успехов в реализации своих идей, а также отметил: «Россия — самая мощная энергетическая держава, не только в части добычи нефти, газа и угля, но и в плане энергетических технологий. Молодое поколение ученых рождает новые идеи, на которых строится деятельность не только энергетической науки, но и всего общества. Именно поэтому молодежная часть премии «Глобальная энергия» принципиальна важна».
Первым свою награду получил Роман Мишнев, научный сотрудник Лаборатории механических свойств наноструктурных и жаропрочных материалов НИУ «БелГУ», который стал одним из победителей в номинации «Идея». Молодой ученый предложил использовать новую мартенситную теплотехническую сталь при изготовлении компонентов турбин и паропроводов. Это позволит вырабатывать электрическую энергию на угольных «ТЭС» более экологичным и экономически выгодным способом. По расчетам, прибыль от использования новой стали превышает 5 млн. рублей в сутки только на одной электростанции. «Победа в Международной молодежной программе «Глобальная энергия» — это очень важный шаг на пути реализации проекта и высокая оценка нашей работы. Сейчас о нашей разработке узнает гораздо больше людей. И я надеюсь, что мы получим обратную связь от компаний, которые могут реализовать проект», — сказал Роман о своей победе в конкурсе.
Еще одним победителем в номинации «Идея» стал Евгений Наранов, научный сотрудник Федерального Государственного Бюджетного Учреждения Науки Ордена Трудового Красного Знамени Института Нефтехимического Синтеза им. А.В.Топчиева Российской Академии Наук (ИНХС РАН). На конкурс он представил технологии производства высококачественных продуктов из бионефти с использованием Ru-содержащих катализаторов. Разработки ученого помогут решить проблему переработки отходов биомассы, снизить негативное воздействие на окружающую среду, а также позволят производить дополнительные полезные продукты на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Во время церемонии награждения ученый отметил: «Конкурс работ Международной молодежной программы «Глобальная энергия» — важное событие для начинающих исследователей. Победа стала для меня приятной неожиданностью. Работа, посвященная изучению проблем переработки биомассы растений в ценные нефтехимические продукты, была серьезным научным исследованием. Тематика переработки возобновляемого сырья в настоящее время уже приобрела огромную популярность как в научных, так и в коммерческих кругах, поэтому в данном направлении важно непрерывно и много работать, а также внимательно следить за прогрессом».
Третей победительницей, получившей награду в номинации «Идея» стала представительница Китая Тяньшу Гэ, Доцент Шанхайского Университета транспорта. На конкурс она представила разработки, которые позволяют увеличивать КПД системы кондиционирования в 2 раза. Технология может применяться в любых сферах от частных домов, офисных помещений до супермаркетов, городского транспорта, метро и скоростных поездов. В своей благодарственной речи Тяньшу сказала: «Моя победа — это большая честь и большой сюрприз. Я узнала о премии «Глобальная энергия» примерно 3 года назад от своего руководителя и знаю, что это почетная награда. Когда я получила звонок от ассоциации и узнала, что я победила в Международной молодежной программе – я не могла поверить. Признание моей работы на таком высоком уровне для меня очень ценно. Это вдохновляет меня на дальнейшую работу. В ближайшем будущем я сосредоточусь на внедрении нового вида высокоэффективной системы теплового насоса в транспортных средствах и с нетерпением буду ждать завершения практических испытаний в метро или скоростном поезде в течение одного года».
Победитель в номинации «Стартап», доцент Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, Евгений Титов получил статуэтку «Глобальная энергия» не в первый раз. В 2014 году он уже побеждал в конкурсе «Энергия молодости», который ассоциация проводила для российских ученых с 2004 года. В этом году ученый представил на конкурс уже реализованный проект. Разработанная им система позволяет проводить мониторинг электромагнитной обстановки в бытовой и промышленной средах. Применение новой технологии приводит к сокращению затрат на полное исследование одного объекта на 97%. «Путь к победе в этом году был заложен ещё в 2014-ом, когда я решил участвовать в конкурсе «Энергия молодости». На тот момент я поставил цель стать победителем и в «Энергии прорыва». А в 2019-ом мне посчастливилось стать победителем Международной молодежной программы «Глобальная энергия» в номинации «Стартап». В связи с этим могу с уверенностью сказать: чем тернистее путь, тем радостнее победа. Следующая цель – это двигаться дальше, совершенствуя функциональность интеллектуализированной системы и раскрывая её потенциальные способности», — рассказал исследователь.
Торжественная церемония награждения победителей Международной молодежной программы «Глобальная энергия» состоялась на площадке Общероссийской общественной организации «Деловая Россия». Мероприятие прошло совместно с церемонией вручения статуэтки Золотая Молния VII Международной Премии «Малая энергетика — Большие достижения». Совместное проведение двух церемоний было объединено единой задачей — созданию общей коммуникационной платформы для молодых ученых с целью обмена опытом и реализации совместных инициатив.

Портал НОЭ

Энергосистема-2050: безуглеродное будущее

on Вторник, 17 Декабрь 2019.

Тема глобального изменения климата и перехода к возобновляемой энергетике одинаково глубоко интегрирована как в научный, так и в политический контекст современного общества. Чем бы ни считалось изменение климата — реальной угрозой или преступным заблуждением — оно прямо сейчас меняет энергетическую картину мира. Обозреватель «Атомного эксперта» Антон Смирнов рассказывает об одной из самых цитируемых научных статей 2019 года — работе ученых из Утрехтского университета, которые задались простым вопросом: возможно ли будущее, построенное исключительно на возобновляемых источниках энергии? И дали на него сразу несколько ответов.
В 2011 году Европейский союз подтвердил намерение сократить выбросы парниковых газов на 80−95% к 2050 году по сравнению с уровнем 1990 года — это считается необходимым шагом для сдерживания глобального потепления ниже 2 °C в соответствии с прогнозами Межправительственной группы экспертов по изменению климата. В 2016 году было подписано Парижское соглашение об «удержании прироста глобальной средней температуры значительно ниже 2 °C сверх доиндустриальных уровней и продолжении усилий по ограничению роста температуры до 1,5 °C».
Чтобы достичь этих целей, выбросы энергетического сектора должны существенно сократиться — вплоть до нулевого уровня — к 2050 году. Это потребует широкомасштабного внедрения низкоуглеродных и безуглеродных технологий, таких как возобновляемые источники энергии (ВИЭ), ядерная энергетика, а также установки для улавливания и хранения углерода.
Было проведено несколько крупных исследований для оценки готовности отдельных стран и всего мира к полному переходу на ВИЭ. В ходе исследований анализировался технологический и экономический потенциал энергосистем для удовлетворения прогнозируемого спроса на электроэнергию. В данном случае объект исследований — 100% ВИЭ-энергосистема, то есть электроэнергетическая система, состоящая исключительно из возобновляемых источников электроэнергии, к которым ядерная энергетика, согласно общепринятой терминологии, не относится.
Однако наличие достаточной мощности ВИЭ не означает, что такая система осуществима, так как из-за прерывистой природы генерации электроэнергии из переменных возобновляемых источников энергии (пВИЭ), таких как ветровые и фотоэлектрические системы, поддержание баланса между спросом и предложением электроэнергии оказывается затруднительным. В 100% ВИЭ-энергосистемах любые остаточные потребности в электроэнергии, не обеспечиваемые пВИЭ, должны компенсироваться за счет эффективного хранилища или управляемых, т. е. выдающих энергию по требованию, возобновляемых источников энергии (уВИЭ) (геотермальная энергия, гидроэнергия, биоэлектричество и концентрированная солнечная тепловая энергия).
Вместе с тем в краткосрочной перспективе существуют технические ограничения, из-за которых такие станции не смогут нарастить скорость генерации электроэнергии достаточно быстро, чтобы сбалансировать спрос и предложение. При изучении долгосрочной перспективы следует учесть, что некоторые годы могут быть менее солнечными или ветреными, поэтому нельзя рассчитывать на то, что ветряные и фотоэлектрические установки будут вырабатывать одинаковое количество электроэнергии каждый год.
В своем исследовании научные сотрудники нидерландского Института устойчивого развития им. Н. Коперника при Утрехтском университете изучили осуществимость перехода Европы к энергосистеме со 100% ВИЭ к 2050 году, построив подробную модель энергосистемы с детальной проработкой особенностей различных источников энергии.

Семь плюс один
Перед работой с моделью в специализированном программном комплексе PLEXOS авторы статьи нарисовали восемь сценариев перехода на ВИЭ. В сценариях по-разному оценивался спрос на электроэнергию, рассматривались различные комбинации ВИЭ (к примеру, сценарий без уВИЭ), присутствовали или отсутствовали низкоуглеродные (но необязательно возобновляемые) технологии генерации электроэнергии. Семь сценариев учитывали только ВИЭ, восьмой допускал использование атомной энергетики.
Авторы статьи рассмотрели два возможных профиля спроса на электроэнергию: профиль из сценария Гринпис с общим спросом к 2050 году в объеме 6 020 ТВт в год и прогноз Европейской сети системных операторов передачи электроэнергии ENTSO-E с общим спросом в объеме 4 409 ТВт в год. Для сравнения, в 2017 году потребление электроэнергии в Европе составило 3 103 ТВт, в России — 978 ТВт. Общемировое потребление электроэнергии в 2017 году достигло 23 696 ТВт. Профиль определяет не только границы общего потребления, но и вид почасовой кривой спроса на электроэнергию.
Далее для каждого сценария было проведено моделирование и сформирован оптимизированный портфель источников энергии. На параметры полученных энергосистем влияли такие факторы, как энергоемкость, стоимость строительства, сложность передачи энергии, величина пиковых нагрузок, географическое распределение источников энергии и многие другие.
В сценариях со 100% ВИЭ-энергосистемой оптимальное распространение наземных ветряных станций менялось от 50% до 64% (в сценариях без геотермальных и других управляемых ВИЭ) от максимального потенциала (543 ГВт), а развертывание ветряных станций в прибрежной зоне из-за высокой стоимости в большинстве сценариев оставалось крайне скромным — около 17% от максимального потенциала в 754 ГВт. Тем не менее распространение прибрежных ветряных станций значительно увеличивается при исключении любого уВИЭ или повышении спроса на электроэнергию.
Солнечная энергетика чувствует себя уверенно при любом сценарии. Смоделированное развертывание солнечных электростанций варьируется от 65% для базового сценария (все ВИЭ-технологии, спрос на уровне 4 409 ТВт в год) до 85% от общего потенциала (895 ГВт) в условиях высокого спроса. Таким образом, фотоэлектрические технологии представляют наибольшую долю установленной мощности во всех сценариях, несмотря на то что они не вносят вклада в устойчивую мощность. Из-за высокой стоимости фотоэлектрических элементов их размещение на крышах в значительных количествах прогнозируется только в условиях высокого спроса или исключения ряда других источников.
Интересно, что во всех сценариях ключевая роль среди управляемых ВИЭ, ответственных за устойчивую генерацию электроэнергии и способных следовать спросу, отводится биомассе. По разным оценкам, на биомассу будет приходиться генерация от 160 до 230 ГВт. Геотермальные источники и станции концентрации солнечного света также используются во всех сценариях, хоть и в значительно меньшем объеме.

Развернуть и учесть нагрузку
На Рис. 1 показано, как оптимизированная генерирующая мощность из базового сценария может быть развернута по всей Европе. Ветровая мощность на суше в основном устанавливается в странах, граничащих с Северным и Балтийским морями — в полосе, простирающейся от Британских островов до стран Балтии. Эти места предпочтительны из-за благоприятных скоростей ветра и расположения в центре Европы, что сводит к минимуму потери при передаче. Прибрежные ветряные станции в основном устанавливаются в Северном море из-за более высоких скоростей ветра и центрального расположения.
Мощность фотоэлектрических систем распределена по территории большинства стран. Внутри стран высокая концентрация фотоэлектрических систем наблюдается либо в южных регионах, либо рядом с центром энергопотребления, чтобы снизить затраты на передачу электроэнергии. На Пиренейском полуострове установлено меньше полезных фотоэлектрических мощностей, чем можно было бы ожидать, так как бóльшая часть подходящей земельной площади для пВИЭ необходима для размещения установок концентрации солнечного света.

Как видно из пространственного распределения источников энергии, надежная энергосистема должна обладать важной характеристикой — эффективной передачей электроэнергии. Для обеспечения баланса между спросом и предложением крупномасштабное расширение передачи электроэнергии представляется более экономичным, чем ежедневное накопление энергии даже в условиях оптимистичного сценария сокращения затрат на ее хранение. Ключевое следствие создания взаимосвязанной энергосистемы — возрастание роли систем передачи электроэнергии: при более высокой зависимости стран от соседних источников энергии устойчивость подачи электроэнергии зависит не только от наличия линий электропередачи, но и от их надежности.
При моделировании энергосистемы, построенной полностью на ВИЭ, очень важно учесть пики потребления и генерации электроэнергии. Производство электроэнергии на солнечных и ветряных станциях колеблется ежечасно, ежедневно и сезонно. Солнечные станции летом в дневное время суток работают достаточно стабильно, а установки концентрации солнечного света помогают удовлетворить спрос на электроэнергию летними ночами, однако не могут обеспечить такой же уровень производства энергии зимой. Производство энергии на ветряных станциях менее надежно. Несмотря на то что средняя эффективность ветряных станций зимой выше, чем у фотоэлектрических источников, исследования показывают, что даже зимой часты периоды слабого ветра.
Биомасса играет совершенно разные роли летом и зимой. Летом электрогенерация, получаемая в результате использования биомассы, «страхует» ВИЭ-ресурсы и удовлетворяет вечерний пиковый спрос. Зимой энергия биомассы используется как для удовлетворения базовой нагрузки, так и во время дневных и ночных пиков потребления, в основном вызванных электромобилями.

Будущее без атома: можно, но сложно
Проведя экономический анализ, авторы статьи сделали ряд важных и любопытных выводов. Общая годовая стоимость системы в базовом сценарии (и большинстве остальных) для реализации 100% ВИЭ-энергосистемы составит примерно € 560 млрд в год. Сегодня Европа тратит на производство электроэнергии € 300−400 млрд в год.
Затраты увеличиваются (приблизительно в 1,4 раза) для сценария с высоким спросом на электроэнергию, поскольку увеличение спроса на 36% приводит к увеличению затрат на 50% по сравнению с базовым сценарием. Это связано с более высокой требуемой мощностью, использованием более дорогих источников биомассы, потребностью в более дорогостоящих источниках электроэнергии с пиковой нагрузкой, строительством прибрежных ветряных станций и необходимостью установки ВИЭ-станций на менее удобных участках.
Как показывают расчеты, энергосистема из 100% ВИЭ технологически реализуема, но ее стоимость будет выше не менее чем на 30% по сравнению с системой, включающей ядерную энергетику. По оценкам авторов, при включении атомной энергетики стоимость энергосистемы к 2050 году снизится до € 410 млрд в год.
Изучив семь сценариев со 100% ВИЭ-энергосистемами, авторы подтвердили возможность перехода Европы к 2050 году на чистую энергию. Тем не менее для достижения разумных экономических показателей и надежности системы нужно решить ряд вопросов. До 2050 года рекомендуются меры по повышению энергоэффективности, чтобы снизить спрос на биомассу, а также наращивание скоростей развертывания новых генерирующих и передающих мощностей. Необходимо поддерживать скорости развертывания ветровой энергетики не менее 7,5 ГВт в год, солнечных станций — не менее 15 ГВт в год до 2050 года (сегодня этот показатель — около 11 ГВт в год для каждого источника). Для обеспечения надежности энергосистемы следует наращивать количество твердой биомассы и внедрение биогазовых мощностей по меньшей мере на уровне 4 ГВт в год и 6 ГВт в год соответственно.
В заключение авторы статьи отмечают, что, даже когда мощность ветра и фотоэлектрической энергии будет пространственно оптимизирована и электроэнергия сможет передаваться в рамках взаимосвязанной линиями передачи европейской энергосистемы, такая 100% ВИЭ-система все равно будет требовать значительной устойчивости и гибкости, чтобы сбалансировать переменную выработку ветра и фотоэлектрической энергии — покрыть спрос, когда ветер и солнечная энергия невелики.
Требуемые мощности могут быть обеспечены за счет гидроэнергетики, конденсации солнечного света, геотермальной энергии и использования биомассы. Однако ни одна из этих технологий сегодня не используется на уровне, необходимом для поддержания системы ВИЭ к 2050 году.
Таким образом, придерживаясь курса перехода на надежную и экономически эффективную энергосистему, соответствующую европейским климатическим амбициям, правительства стран должны обеспечить доступность всех технологических вариантов, включая биомассу, улавливание и хранение углерода и ядерную энергию.

Источник

Портал НОЭ

Заказы на энергоаудит

Информация о заказах на энергетические обследования (энергоаудит), проектные, строительные работы, поставку товаров и иные услуги во всех регионах России.
Компаниям, не являющимся членами СРО НП "ЭнергоСтандарт" необходимо заполнить анкету.