Зарубежный опыт и пути решения

мощность сеть умный потеря Электроавтомобили и дома с солнечными коллекторами на крышах, представляющие собой мини-генераторы, явились причиной появления «умных» сетей (Smart grids). Начиная с 70-х годов прошлого века, в Европе и США проводятся эксперименты с созданием «умных» распределительных электрических сетей Шилин А. Н., Шилин А. А. Интеллектуальные электрические сети: проблемы и решения / Волгоградский государственный технический университет. // Энергетика. — 2011; № 3- т.8 — С.84−88. Они позволяют создать равновесие между многочисленными производителями и потребителями электроэнергии. В странах ЕС наряду с крупными электростанциями существуют и многочисленные мелкие производители энергии вплоть до так называемых «активных» домов, которые непотребленную электроэнергию возвращают обратно в сеть. С другой стороны, постоянно растет количество потребителей электроэнергии. По мнению создателей «умных» систем в будущем в распоряжении потребителей будет иметься значительное количество разнообразных источников электроэнергииот электростанций, работающих на различных носителях, до электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии. Очевидно, что такая сложная система должна использовать возможности современной информационной техники, которая существенно повышает уровень «интеллекта» и позволяет решать задачу системной оптимизации. Необходимо отметить, что в решение климатических проблем «умные» сети способны внести свой вклад. Эксперты полагают, что более чем миллиард тонн эмиссии С02 может быть уменьшен с помощью «умных» сетей к 2020 году. И это на фоне того, что согласно исследованиям концерна «Сименс», потребность в электроэнергии всего человечества удвоится к 2030 году, несмотря на предпринимаемые меры по повышению энергоэффективности. Здесь достаточно упомянуть, что разработанные комиссией ЕС установки предполагают сокращение энергопотребления в странах ЕС именно за счет повышения уровня энергоэффективности к 2017 году на 9%.

Евросоюз разрабатывает концепцию «Европейская электрическая сеть будущего». Концепция «умных» сетей уже реализована на уровне локальных, как, например, энергоснабжение отдельных зданий или региональных сетей, которые могут охватывать целые районы и даже небольшие государства, такие как Дания. В целом же потенциал «умных» сетей простирается гораздо шире, а именно уже вполне реальными становятся системы, которые, руководствуясь сообщениями от миллионов индивидуальных счетчиков, повышают или понижают тарифные ставки ежечасно, в зависимости от загруженности сети. В некоторых ситуациях счетчики даже реагируют на дефицит энергии, приказывая «умной» бытовой технике временно прекратить работу до восстановления баланса энергии.

По мнению многих экспертов, в умных сетях заложен потенциал, подобный тому, каковой имел Интернет в начале цифровой революции в 1996 году. Американская консалтинговая фирма Cisco прогнозирует, что потенциальный рынок «умных» сетей должен быть в 100−1000 раз больше, чем Интернета, а уровень будущих инвестиций в него составит более 100 млрд. долларов Шилин А. Н., Шилин А. А. Интеллектуальные электрические сети: проблемы и решения / Волгоградский государственный технический университет. // Энергетика. — 2011; № 3- т.8 — С.84−88. Для Джеффа Иммелта, шефа правления «Дженерал Электрик», «умные» электросети — это «самый большой шанс вложения денег в первой половине этого столетия». Поэтому американское правительство сделало тему «умных» сетей одним из центров тяжести государственной инвестиционной программы и приняло в феврале этого года программу в размере 4,5 млрд. долларов, направленную на перестройку инфраструктуры электроэнергетики.

В Европе «умными» сетями активно занимается «Сименс». Фирма планирует получить заказы не менее чем на 6 млрд евро для создания подобных сетей. Вольфганг Дехен, глава Энергетического сектора «Сименс», ожидает, что заказы по созданию технологии «умных» сетей достигнут почти 1 млрд евро в текущем бюджетном году.

В рамках пилотного проекта Cisco и Yello Strom предполагают подключить 70 жилых домов и предприятий к местной сети электропередач и источникам энергии через интеллектуальную IP-сеть. С помощью интеллектуального счетчика Yello Sparzahler пользователи будут в онлайновом режиме получать информацию о потреблении энергии в реальном времени, а установленные в домах системы управления энергией позволят с помощью «интеллектуальных разъемов» настраивать бытовые устройства на автоматическое включение в часы минимальной нагрузки Шилин А. Н., Шилин А. А. Интеллектуальные электрические сети: проблемы и решения / Волгоградский государственный технический университет. // Энергетика. — 2011; № 3- т.8 — С.84−88.

Стратегия Cisco в области сетевых технологий включает строительство хорошо защищенной комплексной электрической инфраструктуры, позволяющей управлять всей сетью энергоснабжения — от генерирующих станций до домашних и корпоративных потребителей — как единой целостной системой. Благодаря встроенным интеллектуальным функциям, такая сеть сможет активно распознавать колебания спроса и предложения и оперативно реагировать на них, повышая безопасность и надежность доставки электроэнергии и оптимизируя текущие расходы.

«В основе сети Smart Grid лежат новаторские коммуникационные технологии. Без них идея интеллектуальной доставки электроэнергии была бы полной утопией», — считает вице-президент Cisco Михаэль Гансер (Michael Ganser). «Управление электрическим током очень похоже на управление информационными потоками, поэтому принципы работы сетей Smart Grid сходны с принципами Интернета, — добавил сотрудник глобального консалтингового подразделения Cisco IBSG Кристиан Файсст (Christian Feisst). — Разница только в том, что электрические сети включают в свой состав гораздо больше сетевых узлов. Здесь можно применить опыт интеграции и обработки важной информации и оптимизировать потребление электроэнергии».

Yello Strom специализируется на оптимизации электрических систем. Исследования показали, что подобные технологии могут сократить потребление электроэнергии на 10%. Более того, экономия может достигнуть 15% и более, если бытовая техника будет включаться в наиболее выгодные промежутки времени. Со временем сокращение потребления энергии в часы пиковой нагрузки поможет избежать ожидаемого на германском энергетическом рынке дефицита генерирующих мощностей. Более того, те, кто сегодня потребляет электроэнергию, могут стать ее поставщиками.

Пилотные проекты по использованию «интеллектуальных сетей» появились в США, Китае, Европе. Консорциум «умных городов» Accenture стал глобальной площадкой для кооперации и продвижения «интеллектуальных технологий» путем обмена знаниями, опытом и идеями, основываясь на принципах активного действия, синергии и использования преимуществ.

К примеру, проект «Умный город — Амстердам» включает установку в домах индикаторов, отображающих исторические и фактические данные по энергопотреблению и советы по способам экономии, использование термостатов и автоматических выключателей питания вместо режимов ожидания, энергоаудит, позволяющий анализировать данные по энергопотреблению для выявления новых способов экономии энергии. «Умные» счетчики измеряют объем энергопотребления, предоставляют контроль электроэнергетическим компаниям и передают информацию конечным пользователям. Установка солнечных панелей на крышах и стенах офисных зданий снижает потребность во внешних источниках питания. Структура энергоснабжения, адаптированная под пользователя, дает возможность пользователям выбирать методы генерации энергии из ветра/воды. Для управления городским освещением используются датчики, производится замена обычных ламп накаливания светодиодными лампами. В «умных» зданиях энергопотребление сокращается путем использования сенсорного включения-выключения света, климатических установок и т. д.

Долгосрочные цели Евросоюза предусматривают:

• * 20% сокращение выбросов CO2
• * 20% экономия энергии
• * 20% возобновляемая энергия