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. кВт*ч). При пониженных темпах развития экономики производство электроэнергии составит 1700 млрд. кВт*ч. 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;

? Доступными: обеспечение возможности подключения для всех пользователей сети (генераторов и потребителей), с приоритетом возобновляемых источников энергии и источников, наиболее эффективно использующих углеводородные ресурсы;

? 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;

* увеличение надежности электроснабжения за счет превентивного и адаптивного управления ЭС ААС и ее элементами кратно сократит ущербы от системных аварий и перерывов электроснабжения потребителей;

* 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) http://www.oilru.com/nr/125/2368/

2) Неклепаев Электрические станции и подстанции

3) http://www.ntc-power.ru/press_center/media_about_us/?ELEMENT_ID=201