Главная События в мире Умная электроэнергия: как сократить потери и улучшить сеть
19 сентября 2018, 07:09

Умная электроэнергия: как сократить потери и улучшить сеть


Бизнесмен Илон Маск любит ввязываться в авантюры. В марте 2017-го он поспорил, что установит в Австралии самую мощную в мире аккумуляторную станцию (100 МВт) всего за 100 дней. Если не успеет — передаст ее местным властям бесплатно. Маск успел. Теперь его станция спасает жителей Южной Австралии от блэкаутов. На рынке решения по хранению электроэнергии появляются все чаще. Правда, пока подобными накопительными решениями пользуются далеко не все. В общепринятой практике дело происходит абсолютно не так. Электроэнергия остается товаром, который нельзя складировать: почти вся произведенная мощность должна быть в ту же секунду потрачена потребителем.

Особенность России — большие расстояния между производителем электроэнергии и потребителем. Эта особенность может привести к потерям до 10-20% электроэнергии.
А с этим возникает ряд проблем. Первое: нужно грамотно управлять потоками электроэнергии, перераспределяя ее между потребителями с учетом пиков нагрузки. Второе: нужно мониторить состояние сети на случай сбоев и аварий. Третье: нужно постоянно оптимизировать пути передачи и распределения электроэнергии для минимизации потерь. Особенность России — большие расстояния между производителем электроэнергии и потребителем. Эта особенность может привести к потерям до 10-20% электроэнергии, половину из которых могут составлять технические потери, а другую — соответственно коммерческие.


Что с этим делать? Модернизировать предприятия. Электроэнергетика превращается в высокотехнологичный бизнес. Процессами управляет умный софт, который сам определяет место повреждения, изолирует его и восстанавливает питание отключенных потребителей, подсказывает, какие элементы сети нуждаются в модернизации, где можно оптимизировать, чтобы избежать потерь, и какие мероприятия необходимо выполнить для повышения надежности и качества электроснабжения потребителей. Производителей таких умных систем несколько. Аналитическая компания Gartner уже пять лет подряд лучшей называет EcoStruxure ADMS от компании Schneider Electric.

EcoStruxure ADMS позволяет мониторить сеть, точно рассчитывать и визуализировать недостающие данные (что очень важно для распределительных сетей с уровнем наблюдаемости 10-15%), проводить многофакторный анализ состояния сети и оптимизировать большую часть процессов оперативно-технологического и ситуационного управления сетями. Внедрение данной системы позволяет снизить технические потери и выявить очаги коммерческих потерь, улучшить показатели качества электроэнергии, сгладить пики потребления, повысить надежность и, как следствие, исключить издержки от недоотпуска электроэнергии. Отдельный пункт — возможность для обучения и тренировок персонала на реальной сети без каких-либо рисков.

ADMS является частью архитектуры EcoStruxure, которая объединяет множество продуктов для управления в нескольких сферах — от энергоснабжения и систем обеспечения безопасности до IT-процессов и интернета вещей. Это трехступенчатая архитектура, в основе которой датчики, подключенные устройства, отдельные компьютеры. На втором уровне — системы сбора и анализа этой первичной информации. И на вершине — мощные аналитические системы, которые способны не только к сложной статистической работе, но и к выдаче рекомендаций и к автоматическому управлению всей системой. Применительно к энергетике это означает, что клиент может построить всеобъемлющую систему, которая будет поддерживать качество и эффективность энергоснабжения на нужном уровне, обеспечит значительную экономию.
Сетевые компании используют достаточно много различных баз данных, внутренних систем. Одна — для диспетчерского управления, другая — для мониторинга и оптимизации сети, третья — для управления генераторами и так далее. Причем чаще всего они никак не связаны друг с другом.
Одним из крупнейших пользователей EcoStruxure ADMS является компания Enel (наследница итальянской энергетической монополии), работающая в 40 странах. После начала использования системы компании удалось сократить технические потери более чем на 4% от объема пропускаемой электроэнергии — это около 144 ГВт/час экономии в год. Для сравнения: чтобы хранить такой объем электроэнергии, потребовалось бы почти 1500 станций, построенных Илоном Маском в Австралии.
Еще один пример — Сербия. Там Schneider Electric внедрял систему EcoStruxure ADMS в сеть компании Electric Power of Serbia в 2002 году. Тогда удалось добиться снижения технических потерь на 10%. Особенность системы EcoStruxure ADMS в ее модульности, ее можно разворачивать на совершенно разных по размеру предприятиях. Сейчас системой Schneider Electric пользуются более чем в 80 сетевых компаниях по всему миру, которые обеспечивают доступ к электроэнергии более 100 млн конечных потребителей. И, конечно, все эти компании разные по размеру. Такой принцип называется «свободной архитектурой», когда система может расширяться или, наоборот, сокращаться в размерах под требования заказчика.


Сетевые компании используют достаточно много различных баз данных, внутренних систем. Одна — для диспетчерского управления, другая — для мониторинга и оптимизации сети, третья — для управления генераторами и так далее. Причем чаще всего они никак не связаны друг с другом. Подобным образом была устроена работа в китайской Guizhou Power Grid Corp, которая поставляет электроэнергию 40 млн потребителей. В 2009 году корпорация решила модернизировать систему, перейдя на ADMS. Системы нового поколения объединяют в себе все разрозненные элементы сети, предоставляя единый интерфейс для управления.
Сначала Guizhou Power Grid Corp сделала пилотный проект в городе Гуйян, он был реализован за 12 месяцев и позволил сотрудникам компании обучиться работе с новой системой. Спустя полтора года была модернизирована вся сеть компании. Какой итог модернизации? Представители Guizhou Power Grid Corp в своем отчете указывают, что одним из главных итогов стало намного более простое и эффективное управление сетью, мониторинг, анализ и дальнейшее расширение. А среди главных опасений во время внедрения специалисты называли возможность работы с существующими у компании данными — сможет система их «съесть» или нет. Система EcoStruxure ADMS от Schneider Electric «всеядна» — может использовать базы данных заказчика и получать информацию через существующие протоколы передачи данных. Благодаря наличию у компании Schneider Electric НИОКР-центра в «Сколково», разрабатывающего софтверные решения для энергетики, в рамках проектов возможна интеграция с любыми локальными системами и контроллерами, работающими не по стандартным протоколам передачи данных.


В России тоже думают о модернизации. Еще в 2007 году была анонсирована масштабная программа «Интеллектуальная энергетическая система России», тогда общая ситуация с электроэнергетикой в стране была близка к аварийной. За 10 лет часть объектов модернизировали, но, как отмечают специалисты, многие электросетевые и генерирующие компании работают на технологиях 10-15-летней давности. Чем это плохо? Например, тем, что от сетей электроэнергии зависят Центры обработки данных (ЦОДы). Они нужны и IT-компаниям, и банкам. В итоге без модернизации электроэнергетики тормозится развитие других областей. Минэнерго прогнозирует в 2018 году рост на 1,2% — до уровня 1 трлн 052 млрд кВт-час. По планам общая установленная мощность электростанций в России к 2030 году вырастет почти в 2 раза и составит 355-445 ГВт. Это амбициозная задача, которая требует значительного финансирования. Вероятно, модернизация систем управления помогла бы снизить потери электроэнергии и тем самым хотя бы частично избежать трат на увеличение мощностей электростанций.

http://se.rbc.ru/article/7#