29.10.2013
На Северном Кавказе появятся «умные» города
В августе этого года руководством ОАО «Россети» принято решение о реализации на Северном Кавказе инновационного проекта по созданию высокоэффективной энергетической инфраструктуры. И уже в сентябре в столице Чеченской Республики состоялось первое совещание с обсуждением плана создания «умных» городов. В Грозный съехались руководители профильных направлений электросетевого холдинга «Россети» и его дочерних компаний в Северо-Кавказском федеральном округе, представители органов власти Дагестана, Ингушетии и Чеченской Республики, а также компании-производители энергооборудования.
Вдохнуть интеллект в инженерные сети
Город, в котором дома, играя солнечными бликами, поглощают энергию пространства, по улицам мчатся электромобили без едкого шлейфа выхлопных газов, а «умные» сети инженерной инфраструктуры без посторонней помощи регулируют подачу воды, света и газа, самостоятельно принимая важные решения – не плод разыгравшейся фантазии. Такие города планируется создать на Северном Кавказе.
Сегодня мировая электроэнергетика переживает небывалый инновационный бум, демонстрируя стремительное технологическое развитие. В России ноу-хау только прокладывают путь – на линиях электропередачи появляются композитные опоры, население обживает «умные» дома. Где-то считывают информацию интеллектуальные приборы учета, где-то в полную силу трудятся ветряки. Но пока все это происходит стихийно, разрозненно и точечно. На Северном Кавказе впервые планируется реализовать комплексный подход к созданию высокоэффективной энергетической инфраструктуры, куда будут вовлечены не только отдельные объекты, в том числе и энергетики, но в целом вся инфраструктура городов.
Концепция, озвученная генеральным директором ОАО «Россети» Олегом Бударгиным на саммите в Париже, сегодня оформилась в соглашение о создании энергоэффективной инфраструктуры на территории Северного Кавказа.
Протокольными поручениями, данными на совещании по вопросам производства электротехнического оборудования на территории Северо-Кавказского федерального округа, прошедшего 1 августа текущего года в Пятигорске, поставлены конкретные задачи. В их решении ОАО «Россети» делает ставку на свои ДЗО – ОАО «МРСК Северного Кавказа» и ОАО «ФСК ЕЭС». Реализация проекта включает три этапа: модернизацию энергообъектов на базе «умных» технологий, создание территориальных интеллектуальных кластеров - «умных» городов, и, наконец, организацию высокоэффективной региональной инфраструктуры.
В результате энергетический комплекс Северного Кавказа ожидают серьезные перемены: инновационные решения будут внедрены при модернизации трансформаторных подстанций и электрических сетей. В рамках проекта планируется создание локальной сети гарантированного электроснабжения социально-значимых и особо важных объектов, внедрение альтернативных источников электроэнергии для сглаживания пиковых нагрузок в распределительных сетях, системы постоянного тока для увеличения пропускной способности существующих распределительных сетей, а также системы управления нагрузкой, напряжением и реактивной мощностью в сети. По словам Генерального директора МРСК Северного Кавказа Петра Сельцовского, «умная» сеть будет оптимально интегрировать действия всех пользователей, выявлять и решать проблемы, возникающие с излишком мощности, искать решения для снижения пиковой нагрузки, управлять напряжением.
Три инновационные площадки
Пилотный проект «Умный город» планируется реализовать на трех площадках - в столице Ингушетии Магасе, дагестанском Каспийске и Гудермесе Чеченской Республики. Почему именно здесь решено опробовать столь сложную инновационную концепцию? Как заявили участники совещания в Грозном, одно из основных условий для успешного воплощения в жизнь таких проектов – высокий потенциал строящихся городов. Наложить прорывные ноу-хау на старую и изношенную инфраструктуру, как правило, довольно трудно, так как связано с многочисленными проблемами. Нужным параметрам отвечают молодые и перспективные муниципальные образования Северного Кавказа.
Столица Ингушетии город Магас уже в скором времени обещает увеличить количество жителей с 4 до 30 тысяч. Возводимый «с нуля», сегодня он готов сдать в эксплуатацию более 30 тыс. кв. м жилой площади. Как было заявлено на совещании, город меняется на глазах, быстро вводятся в строй новые объекты. Развивается промышленная зона – в этом году начато строительство завода детского питания, в 2014 году будет заложен фундамент для других производств, планируется строительство новой подстанции.
В Каспийске находится одна из самых крупных энергетических систем Республики Дагестан – 55 300 кВт.ч годового потребления электроэнергии, 15 трансформаторных подстанций, 1 ТЭЦ, малые блочные ГЭС. Современное строительство ведется сразу в четырех микрорайонах. Здесь сосредоточен большой научный потенциал, много наработок инновационного характера, которые не первый год реализует ОАО «Россети». Более того, инновационные решения позволят снять острые проблемы экологии, дефицита пресной воды, безотходной мусоропереработки. В рамках проекта уже рассматриваются предложения по строительству новых энергоэффективных очистных сооружений - сточные воды, попадающие в Каспийское море, они смогут превращать в биогаз. Вынос в открытое море установок по ветрогенерации позволит вырабатывать энергию, достаточную для работы опресняющих станций. Наличие довольно крупных месторождений газа дает повод задуматься о его использовании в связке с существующими подстанциями.
В Чечне инновационной площадкой станет Гудермес, который называют северной столицей республики с численностью населения 50 тысяч человек. Быстро развивающийся промышленный город ориентирован на увеличение объемов потребляемой электроэнергии, и в то же время является самым проблемным в плане дефицита мощностей. Отсутствие продуманной схемы развития городской инфраструктуры приводит к хаотичному подключению к распредсетям. Выход – внедрение инноваций.
- При реализации инновационного проекта в каждом случае необходимо исходить из конкретных задач, актуальных для того или иного города. И в то же время должна быть создана стартовая модель развития, которую в дальнейшем можно брать за основу, распространяя прогрессивный опыт на весь регион,- отметил заместитель Генерального директора МРСК Северного Кавказа Владимир Ходневич.
ЛЭП будет сама устранять аварии
Каким будет «умная» инфраструктура СКФО, мы узнаем совсем скоро – МРСК Северного Кавказа, ставшая координатором проекта, установлены крайне сжатые сроки для внесения и отработки регионами инновационных предложений. После этого, как сообщил Генеральный директор сетевой компании Петр Сельцовский, будет составлена дорожная карта, создана рабочая группа, разработан подробный график реализации мероприятий, определены источники финансирования.
- В данном случае у нас нет готовой схемы, нет сбалансированных решений, мы создаем совершенно новый продукт. Инновационная концепция должна появиться на стыке научных выкладок, детального аудита, консалтинговых услуг, менеджемента и практических наработок. И в конечном итоге дать высокий экономический эффект,- подытожил Петр Сельцовский.
По предварительным подсчетам, реализация структурной программы создания «умного» города с «умными» домами позволит снизить энергопотребление на 40%. Такого результата удастся добиться за счет внедрения в зданиях системы регулирования энергопотребления, управления газо- и водоснабжением, системой вентиляции и кондиционирования воздуха, освещением, лифтовым хозяйством. Использование солнечных батарей и коллекторов, автоматизированных теплонасосных установок, системы датчиков, осуществляющих постоянный контроль за деятельностью человека с целью регулирования потребления электроэнергии в помещении – и это еще не все компоненты Smart Grid, которые предстоит объединить в единую интеллектуальную сеть. Концепция «Умный город» должна охватить все аспекты жизнедеятельности - систему управления транспортом, переход на электромобили.
- В данном случае энергетика – на первом плане,- считает Петр Сельцовский.- Только по данному направлению была высказана масса предложений: использование кабельных и воздушных линий с системой мониторинга состояния ЛЭП, вставками постоянного тока, управление перетоками электроэнергии (система mEMS), строительство компактных цифровых и элегазовых подстанций, позволяющих отказаться от традиционных трансформаторов и релейной защиты, что на порядок увеличит их эффективность.
Создание ситуационного центра, к примеру, позволит объединить в единую схему диспетчерские службы. Уйдет в прошлое исторически сложившееся «ручное» управление нештатными ситуациями, периодически возникающими в сетях под воздействием погодных условий. Как пояснили на совещании, сегодня порядка 40% сетей выпадают из-под наблюдения диспетчера. Возникла авария - бригады ищут поврежденный участок путем ручного сканирования, на что уходит немало времени, в течение которого потребители остаются без электроэнергии. Кроме того, для устранения аварии привлекается большое количество техники и персонала, взаимодействие осуществляется в телефонном режиме, что крайне непродуктивно.
Встраиваемый трансформаторный аккумулятор, которым предлагается оснастить ЛЭП, позволит снять до 60% неустойчивых повреждений, вызванных провисанием и перехлестом проводов, воздействием птиц, гололедообразованием и т.д. Появится уникальная возможность смоделировать всю линию. Оборудование, установленное через каждые 10-15 км, позволит разделить ЛЭП на участки, создав единый управляемый комплекс. При этом каждый отдельный аппарат, являясь интеллектуальным устройством, анализирует режимы работы электрической сети и автоматически производит ее реконфигурацию в аварийных режимах, т.е. локализацию места повреждения и восстановление электроснабжения потребителей неповрежденных участков сети. Экспериментальные опыты, в ходе которых в разных местах было спровоцировано короткое замыкание, позволило отработать эффективные способы защиты ВЛ от повреждений. В числе основных преимуществ - отсутствие человеческого фактора. Отключение короткого замыкания и локализация повреждения происходят автоматически. Время восстановления питания на неповрежденных участках сети сокращается до секунд, как следствие, снижается риск ущерба потребителям электрической энергии.
В свою очередь, высокоинтеллектуальные счетчики будут тщательно контролировать объемы потребленной электроэнергии с анализом полученной информации и конкретными рекомендациями в решении спорных вопросов. Например, немедленно будет поставлен правильный «диагноз» объекту, проявляющего чрезмерно высокий «аппетит» на фоне идентичных учреждений. «Умный» прибор точно и оперативно укажет место несанкционированного отбора электроэнергии.
Самое важное - инновационные технологии позволят без кардинальных изменений структуры электросетевого комплекса и введения в строй дополнительных линий почти вдвое увеличить пропускную способность сетей.
В результате реализации проекта на территории СКФО будет создана интеллектуальная распределительная сеть, которая будет включена в инновационную энергоэффективную городскую инфраструктуру.
Виктор Михайлов
Общероссийская газета "Энергетика" № 18
