Трансформация энергосети |
|
|
|
Энергетическая отрасль переживает трансформацию, которая быстро приобретает глобальный характер и приведет к коренным переменам в энергетике. Изменятся способы производства, распределения и потребления энергии, а вместе с тем наш образ жизни и окружающая среда. В результате будет создана подключенная к Интернету энергетическая суперинфраструктура для XXI века и на более далекую перспективу. Как и другие отраслевые преобразования такого масштаба, этот процесс можно назвать революцией. Она вызовет глобальные социальные, политические и экономические перемены наподобие тех, что произошли вследствие промышленной революции начала прошлого столетия.
Обо всем этом – в статье старшего вице-президента компании Cisco, генерального менеджера подразделения по разработке решений Cisco Smart Grid Лоры Ипсен (Laura K. Ipsen). 27 октября Лора Ипсен выступит с докладом на ту же тему в московском Центре международной торговли при открытии конференции Cisco Expo-2010, а затем там же проведет пресс-конференцию, где объявит о выходе на российский рынок решений и продуктов Cisco для «умных» сетей электроэнергетики Smart Grid.
“Энергетическая революция” станет возможной благодаря технологиям XXI века. Сегодня технологию часто рассматривают в буквальном смысле слова как замену существующих решений, но в данном случае она не заменит, а усовершенствует и улучшит нынешние способы потребления энергии. Это потребует резкой смены парадигмы и иного подхода: на локальном уровне такую задачу не решить. В результате мы перестанем рассматривать энергию как всего лишь поток электронов. В нашем представлении она превратится в поток данных, которые можно передавать, модифицировать и менять по мере необходимости. Существующая сегодня односторонняя связь превратится в многостороннюю коммуникационную систему, оптимизированную для использования всех имеющихся электронных каналов связи.
В основе такой трансформации лежит “умная” технология Smart Grid, надстраиваемая над инфраструктурой электропередачи в соответствии с ключевыми требованиями, необходимыми для выполнения взятых обязательств. При ее создании используются три группы взаимно пересекающихся факторов: политических, технологических и экономических.
Политика
Политические деятели во всем мире рассматривают трансформацию энергосетей как еще одну возможность решения более широких политических задач, связанных с изменениями климата, вопросами энергетической независимости и разработкой экологически чистых технологий. Политики понимают, что энергетическая независимость, а также стабильность и безопасность инфраструктуры стали важнейшими условиями устойчивого экономического роста. В результате принимаются законы и постановления, направленные на фундаментальную трансформацию электроэнергетики. И хотя разные страны преследуют разные политические цели, политика в области решений Smart Grid вращается вокруг пяти основных проблем:
• повышения эффективности сетей электропередачи и сокращения системных потерь;
• использования крупных возобновляемых источников энергии (централизованных и распределенных);
• более широкого доступа независимых поставщиков и потребителей на энергетический рынок;
• повышения загруженности сетей за счет оптимизации энергетических потоков;
• повышения надежности и устойчивости энергетических сетей (в том числе с точки зрения информационной безопасности).
Решение этих вопросов поможет не только добиться устойчивого экономического роста, но и сократить выбросы углеводородов в атмосферу и внести вклад в борьбу с изменениями климата. Вышеперечисленные проблемы имеют большое значение, и для их решения принимаются законы и нормативные акты, требующие крупных международных инвестиций. Все эти инициативы преследуют благородные цели, но для их реализации нужно скоординировать национальные и местные нормативные базы и оценить влияние новых тарифов и программ на конечных пользователей, на скорость распространения новых технологий и на возможности повышения прибыли в этих условиях.
Кроме того, общественная и индивидуальная ценность этих политических решений должна непрерывно и доходчиво разъясняться. В США политикам и другим заинтересованным лицам еще только предстоит объяснить потребителям преимущества и уточнить стоимость политики, направленной на борьбу с климатическими изменениями и требующей перехода от сжигания ископаемых видов топлива к более экологически чистым способам производства и использования электроэнергии. В свою очередь, коммунальные службы должны разрабатывать долгосрочные стратегии и планы внедрения технологии Smart Grid, а также разъяснять направление развития отрасли и преимущества новых решений заказчикам, инвесторам и регулирующим органам, чтобы ускорить распространение новых технологий и поддержать его будущими инвестициями.
Технология
Подстегиваемые новыми веяниями в сфере энергетической политики, коммунальные службы во всех частях света приступили к проектированию энергетических сетей будущего. Лучшие разработки в этой области основаны на новаторских энергетических и информационно-коммуникационных технологиях. Технология Smart Grid часто рассматривается как чисто информационно-технологическое решение, но она в равной мере относится как к энергетике, так и к информационно-технологической области. Сочетание этих факторов и позволяет строить более “умные” энергетические сети.
Совершенно очевидно, что энергетическая сеть XXI века должна поддерживать сложные многосторонние энергетические потоки и транзакции, не зависящие от прежней парадигмы передачи и распределения энергии. В результате значение физического уровня энергетической сети и ее новых технологических компонентов приравнивается к значению интеллектуальных сетевых функций. По нашему мнению, коммунальным службам очень важно разработать общую архитектуру Smart Grid, отражающую физические изменения энергосистем и интеграцию информационно-коммуникационных технологий. Ниже перечислены основные технологические тенденции, которые окажут значительное влияние на развитие “умных” энергетических сетей.
Распределенная генерация
В ближайшее время североамериканский рынок должен пережить “точку перелома”, после которой начнется массовое распространение решений для распределенной генерации (производства электроэнергии). Европа прошла эту точку давно, а в Азиатско-Тихоокеанском регионе эти решения только начинают распространяться. В некоторых европейских странах доля возобновляемых источников энергии в общем энергетическом балансе превышает 50%. В 38 американских штатах приняты стандарты и программы распространения этих источников и стандартов их использования.
Все большее распространение тарифов на энергию, которую потребители не сжигают, а возвращают в энергетическую сеть (feed-in tariffs), показывает, что возобновляемые источники энергии будут распространяться в геометрической прогрессии. К примеру, одна из калифорнийских коммунальных служб заявила, что за два последних года ежегодные темпы роста в этой области составили 60%. Распределенные источники энергии сокращают потребности в строительстве новых генерирующих мощностей, поэтому мы ожидаем, что в обозримом будущем использование возобновляемых источников энергии в сетях распределения будет постоянно расширяться.
Датчики (сенсоры)
В энергетических сетях широко распространяются сенсорные технологии и устройства: синхрофазоры (системы одновременного измерения параметров всех фаз переменного тока), “умные” электронные устройства для подстанций и систем распределения, а также “умные” счетчики. Синхрофазоры особенно важны для подключения возобновляемых источников к общей энергетической сети, увеличения объемов надежно доставляемой энергии и передачи данных в диспетчерские центры коммунальных служб.
Электромобили с подзарядкой от сети переменного тока
Электромобили с подзарядкой от сети переменного тока (Plug-in electric vehicles, PEV) выйдут на массовый рынок в течение ближайшего года. Растущая популярность гибридных автомобилей позволяет предположить, что электромобили PEV завоюют солидную долю автомобильного рынка, которая будет постоянно расти на протяжении ближайшего десятилетия и в более далекой перспективе. По мнению аналитиков, к 2015 году в Европе будет продано около полумиллиона электромобилей этого типа. Другие аналитики утверждают, что к 2020 году машины PEV займут до 20% рынка новых автомобилей США. Прогнозами распространения технологии Smart Grid и влияния этой технологии занимаются Институт исследований электроэнергии (Electric Power Research Institute) и ряд других североамериканских НИИ.
Созданная более 50 лет назад технология аналоговых энергетических сетей не способна поддерживать устройства этого типа, имеющие тенденцию подключаться к сети в одно и то же время. Они вряд ли выдержат не только одновременное, но даже последовательное подключение к сети большого числа электромобилей. Это значит, что тарифы в часы наибольшей и наименьшей нагрузок должны быть разными. В результате может возникнуть серьезная нагрузка на сеть Smart Grid, но информационно-коммуникационные технологии помогут решить данную проблему.
Хранение энергии
Хранение электроэнергии может сделать энергетические сети более надежными и стабильными, повысить качество энергии и предоставить потребителям функции управления энергетическими потоками. Климатические и энергетические задачи заставляют смотреть на хранение энергии как на способ решения проблемы сопряжения возобновляемых источников энергии с магистральной энергетической сетью. Технологии хранения энергии, способные динамично реагировать на колебания спроса и предложения, становятся коммерчески выгодными при условии развертывания технологии Smart Grid. Вполне возможно, что с помощью аккумуляторов, подобных тем, что устанавливаются в электромобилях, мы сможем добиться настоящего прорыва в инженерной и экономической области. В этом случае массовое распространение решений этого типа может начаться уже в текущем десятилетии.
|
|
|
|
| ОБОРУДОВАНИЕ |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
BizRussia.ru - Российский бизнес-портал. Пресс-релизы, Деловые предложения, Каталог сайтов, Каталог фирм. Все отрасли экономики. Портал BizRussia.ru включает все отрасли промышленности, свежую коммерческую информацию, бизнес новости и пресс-релизы фирм. Всем пользователям доступно бесплатное размещение деловой информации в тематических разделах ресурса.
|
|
|
