Новые технологии в электроэнергетике
Казанский государственный Энергетический Университет
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ.
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ.
Новиков Вячеслав Федорович, доктор химических наук, научный руководитель
Шакирова Гулия Габдельбаровна, Файзрахманова Алсу Раисовна, магистрант первого года обучения
Энергетика - одна из ведущих, отраслей народного хозяйства нашей страны, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии.
Успешность решения проблем выхода из глобального кризиса и устойчивого развития экономики нашей страны во многом определяется тем, насколько электроэнергетическая отрасль России сможет удовлетворить текущие и перспективные потребности в энергоресурсах и сопутствующих услугах. Исходя из прогнозируемых объемов спроса на электроэнергию при высоких темпах развития экономики, суммарное производство электроэнергии может возрасти по сравнению с 2000 г. более, чем в два раза к 2020 г. (до 2000 млрд. кВтч). При пониженных темпах развития экономики производство электроэнергии составит 1700 млрд. кВтч. Обеспечение этих уровней электропотребления требует решения ряда проблем, которые носят системный характер: снижение объемов ограничений на передачу мощности, обновление основного энергетического и электротехнического оборудования, преодоление технологической отсталости, рационализация структуры топливного баланса и ряд других проблем.
На сегодня состояние электроэнергетики России не соответствует растущей потребности развития экономики и социальной структуры страны, и не только высокий уровень потерь является побудительным мотивом для рассмотрения новых подходов к развитию отрасли. Среди негативных факторов следует отметить:
высокие риски потери надежного и качественного электроснабжения потребителей;
снижение экономичности функционирования ЕЭС России;
средства управления не отвечают современным требованиям управления большими системами;
недостаточность применения новых технологий в электроэнергетических сетях; отсутствие четкой идеологии и системного характера применения новых технологических решений;
отставание во внедрении современных средств и систем управления, обеспечения их необходимой информацией для оперативного управления в реальном времени.
Таким образом, сложившаяся к настоящему моменту общая структура электроэнергетической системы нашей страны крайне разнородна по широкой совокупности технико-технологических и иных параметров и характеристик, что сдерживает процесс ликвидации существующих диспропорций и требует упорядочения в рамках единого подхода, который целесообразно сформировать на новых принципах построения энергосистем[1].
Новый подход к построению современных энергосистем базируется на:
Возможности использования всех видов генерации, развитии нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;
Возможности определения потребителем безопасности, надежности и качества энергоснабжения;
Скоординированном гибком и оптимальном развитии, надежном и экономичном функционировании и техническом обслуживании.
Ядро энергосистемы - электрические сети должны быть:
Гибкими: выполнять потребности потребителей, прогнозируя и реагируя на возможные изменения и проблемы;
Надежными: гарантирование и улучшение безопасности и качества электроснабжения;
Экономичными: обеспечение меньшей стоимости передачи электроэнергии за счет использования новых технологий, эффективное управление сетями;
При развитии энергосистемы необходимо обеспечить для нее новые качества, такие как:
на базе инновационного развития создать новую технологическую основу энергетики России;
интегрирующую роль электрической сети - структуре, создающей надежность связи генерации и потребителей с повышением качества ее услуг;
системную установку в сети активных технических средств, дающих эффект при развитии энергосистемы в целом;
применение новых информационно-технологических систем;
создание адаптивной системы централизованного и местного управления в нормальных и аварийных режимах;
применение быстродействующих программ для оценки состояния и управления в режиме on-line и off-line, в т.ч. электропотреблением;
повышение эффективности использования энергоресурсов и энергосбережение.
Для решения существующих проблем необходим итоговый выход российской электроэнергетики на новое качество управления путем формирования целостной многоуровневой системы управления с увеличением объемов автоматизации и повышением критической надежности всей системы, включая самые слабые и уязвимые звенья. Должен измениться подход к оценке исходных факторов - важно упреждать системные риски и угрозы планирования, иметь возможность быстро реагировать на инциденты и аварии. В итоге состоится переход к интеллектуальной электроэнергетической системе России с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС)[2].
ИЭС ААС содержит любые генерирующие источники, в т.ч. нетрадиционные и возобновляемые (НИВИЭ), которые подключаются к потребителям посредством активно-адаптивной сети: линий электропередачи всех классов напряжения, активных устройств электромагнитного преобразования электроэнергии, коммутационных аппаратов, устройств защиты и автоматики, информационно-технологических и адаптивных управляющих систем, обеспечивая:
адаптивную реакцию в реальном масштабе времени на различные виды возмущений и отклонений от заданных параметров в нормальных и аварийных режимах как собственно в сети, так и на объектах, подключенных к сети (генераторах и потребителях);
выдачу необходимых управляющих воздействий по результатам обработки информации, поступающей от информационно-измерительной системы ИЭС ААС;
надежную и экономичную параллельную работу всех объектов, формирующих электроэнергетическую систему.
ИЭС ААС является интегрирующей платформой для достижения целей, главных направлений технологического обновления и развития России.
Аспекты эффективности при построении ИЭС ААС:
управление спросом и снижение потерь с ликвидацией коммерческих потерь снизят общее электропотребление как минимум на 5%;
активно-адаптивное регулирование режимов электропотребления уменьшат приросты максимумов электрической нагрузки и снижение потребность в резервах мощности, т.е. снижая требуемую вводимую мощность электростанций;
существенное повышение пропускной способности линий электропередачи и сечений, уменьшая потребность в капитальных вложениях в строительство сетей;
снижение площади землеотводов под электросетевые коммуникации.
Создание энергосистемы с активно-адаптивной сетью является качественно новым техническим уровнем развития отечественной энергетики и создает положительный мультипликативный эффект для промышленности и других сфер деятельности в России, повышение возможностей экспорта новых технологий[3].
электроэнергетический отрасль генерация возобновляемый
Список литературы
1) #"justify">) Неклепаев Электрические станции и подстанции
) http://www.ntc-power.ru/press_center/media_about_us/?ELEMENT_ID=201