В электроэнергетике спрос на инновации растет не только в сфере производства или потребления. В последнее время начался процесс внедрения энергоэффективных технологий и в процесс передачи энергии. Практически одновременно в мире стали развиваться технологии так называемых интеллектуальных сетей (smart grids), задача которых снизить потери при передаче электроэнергии, увеличить пропускную способность ЛЭП, повысить управляемость и, как следствие, надежность энергосистем.

В России в силу ее огромной территории внедрение Smart Grid, с одной стороны, риск, с другой — перспектива. Ведь только за счет оптимального использования существующей энергопередающей инфраструктуры можно ежегодно экономить до 50 млрд рублей. Развитие smart grid началось с пилотных проектов, некоторые из них реализуются на Северо–Западе. Для начала стоит оговориться, что единого определения smart grid пока не существует. Например, один из руководителей сетевой компании это понятие трактует следующим образом: «умная» сеть — это полностью автоматизированная электрическая сеть, технологически объединяющая потребителей и производителей электроэнергии, способная устранять все аварии, неисправности, ненормальные режимы в процессе эксплуатации автоматически, а также сама выбирать наиболее оптимальные варианты своей работы. Таких сетей в настоящее время пока не существует, разработки ведутся по отдельным составляющим этого «определения». Так, в Европе потребность в «умных» сетях возникла ради решения задачи присоединения к сетевой инфраструктуре объектов малой энергетики. Генераторы, вырабатывающие энергию из возобновляемых источников (например, солнца или ветра), из–за природных ограничений не всегда в состоянии обеспечивать стабильную передачу тока в сеть, что в свою очередь сказывается на качестве выработанного электричества. Поэтому энергокомпаниям пришлось искать способы воздействия на линии электропередачи, для того чтобы ЛЭП самостоятельно принимала решение о включении или отключении того или иного генератора.

Однако проблема включения малой генерации в единую энергосистему хотя и актуальная, но все же не первостепенная. Огромные расстояния, на которые передается электроэнергия в РФ, ставят качество энергоснабжения в зависимость от надежности сетевого оборудования, уровня потерь, возможностей резервирования (например, в случае аварии). Как сообщили РБК daily в Федеральной сетевой компании (ФСК), создание интеллектуальной электроэнергетической системы как раз позволит решить задачу снижения потерь электроэнергии при передаче и повышения пропускной способности воздушных линий. Как следствие, снизится нагрузка на энергогенерирующее оборудование и потребность в строительстве новых электростанций. По данным ФСК, построение энергосистемы с интеллектуальной сетью позволит уменьшить потери в российских электрических сетях всех классов напряжения на 25%, что даст экономию порядка 34–35 млрд кВт•ч в год. Такой объем энергии в течение года вырабатывается несколькими электростанциями суммарной мощностью 7,5 ГВт. По расчетам ФСК, экономический эффект от внедрения smat grid в России оценивается в сумму до 50 млрд рублей в год.

«Smart grid станет одним из приоритетных направлений развития электросетевого комплекса», — уверен Дмитрий Скворцов, руководитель отдела по работе с ключевыми клиентами в области распределительных сетей и городского электроснабжения Schneider Electric в России. Это связано с двумя основными тенденциями: ростом количества оборудования в распределительных сетях и сокращением численности персонала, обусловленным, прежде всего, демографической ситуацией. По прогнозам Schneider Electric, через 10–15 лет невозможно будет обеспечить необходимое количество персонала для обслуживания электрооборудования, работающего по технологиям, которые сегодня наиболее распространены. Поэтому применение технологий smart grid (в первую очередь систем телемеханики, телеуправления и диспетчеризации) необходимо для развития российских электросетей./

Вместе с тем, поскольку Smart Grid на сегодняшний день представляет собой не какую–то определенную и проверенную технологию, а скорее общую концепцию, идеологию, в рамках которой происходит внедрение различных, зачастую конкурирующих технологических решений, инвестиции в такие сети могут оказаться рискованными.

«Например, могут проявиться риски того, что выбранное оборудование и решения не оправдают себя в ходе дальнейшего развития передающей и распределительной инфраструктуры, либо просто плохо "уживутся» с существующей архитектурой«, — размышляет начальник аналитического отдела компании БФА Денис Демин. "Особая сложность внедрения "умных» сетей — масштабная энергосистема России. Даже на западе опытное внедрение smart grid пока в основном осуществляется в некрупных локальных сетях", — добавляет он.

Однако рискованно и игнорировать современные тенденции на этапе активного капитального строительства, который имеет место в российской энергетике. Просто восстанавливая изношенные сети, Россия рискует остаться с новыми, но морально устаревшими активами, продолжает аналитик. По его мнению, возможность качественной перестройки энергетической инфраструктуры представляется нечасто — раз в десятилетие. Решить нынешнее противоречие позволит конкретизация довольно абстрактного понятия «умные сети» в виде его компонентов: учет, автоматизация, управление.

«В каждом из этих направлений российским сетям есть куда расти; в каждом из них целесообразность применения современного оборудования и технологий не вызывает сомнений», — заключает Денис Демин.

Обретение формы

Процесс разработки стандартов smart grid по сути только начался, поэтому рассчитывать на быстрое внедрение технологий «умных» сетей в российскую энергетику пока преждевременно. Сейчас в нескольких регионах планируется реализация пилотных проектов, в том числе и на Северо–Западе, на основе которых и будут приниматься решения о возможности тиражирования результатов на всю энергосистему.

«Для создания энергокластера интеллектуальной сети Северо–Запад выбран не случайно, — рассказывают в ФСК. — В этом регионе накопился ряд различных проблем, в частности, необходимость увеличения пропускной мощности линий электропередачи, резервирования, выдачи мощности электростанций, проблемы Петербурга как мегаполиса, повышение надежности и качества энергоснабжения потребителей, необходимость противоаварийного и режимного управления и проч.».

Для решения этих проблем в округе будет создано несколько энергокластеров: энергосистемы Республики Коми и Архангельска, Республики Карелия, а также большое и малое энергокольцо Санкт–Петербурга. В энергокластерах предполагается в зависимости от режимной ситуации в энергосистеме регулировать параметры электрической сети, удаленно управлять коммутационными аппаратами и оборудованием, изменяющими топологию сети. Также планируется в режиме реального времени проводить оценку технического состояния сети в нормальных, предаварийных и послеаварийных режимах работы энергосистемы, разработать информационно–технологические и управляющие системы. Объем инвестиций в создание интеллектуальной сети Северо–Запада составит порядка 12 млрд рублей и будет уточнен по результатам проектирования и совершенствования применяемых технологий. Окупаемость проекта оценивается в 5–8 лет. Реализация «пилота» планируется на 2013–2014 гг.

Элементы «умных» сетей внедряются не только в магистральных, но и в распределительных сетях.

«С 2005 года в филиалах МРСК Северо–Запада уже используются элементы "умных» сетей, которые распространяются в трех направлениях, — говорит заместитель генерального директора — главный инженер ОАО «МРСК Северо–Запада» Георгий Турлов. — Это автоматизация управления потреблением, предусматривающая внедрение систем и средств измерения электрических параметров сети, установку приборов учета энергоресурсов, программные решения по обработке измерительных сигналов для принятия управленческих решений. Автоматизация управления аварийными режимами (реклоузеры, регуляторы напряжения, управляемые разъединители) и автоматизация управления распределительной сетью (управление активами и режимами сетевой компании в целом)".

С 2012 года в рамках программы инновационного развития МРСК Северо–Запада планирует выйти на этап проектирования интеллектуальной электрической сети. Предполагается создать пилотную зону для отработки методов управления и мониторинга параметров распределительных электрических сетей на базе концепции Smart Grid. Сейчас в компании определяют территорию реализации такого проекта. Ориентировочно затраты на проектирование могут составить порядка 15 млн рублей в расчете на один филиал компании.

Пилотная «умная» сеть уже создана и в исторической части Петербурга на участке сети 6 кВ. Проект реализуется Schneider Electric совместно с «Ленэнерго».

«Сейчас все возможности многофункциональности сети, такие как передача данных, управление и диспетчеризация, можно увидеть в демо–режиме, — рассказывает Дмитрий Скворцов. — Вторым этапом работ будет вывод данных о состоянии сети в диспетчерский пункт. Задачи, которые мы ставили перед этим проектом: подтвердить работоспособность предлагаемых решений и технологий, на реальном примере продемонстрировать возможность интеграции в сети smart grid не только современного оборудования, но и оборудования предыдущих поколений. Например, одна из подстанций в Санкт–Петербурге оснащена российским оборудованием 60–х годов прошлого века».

«Одним из элементов, входящих в технологию "умные сети», который активно внедряет ОАО «Ленэнерго», является система интеллектуального учета (Smart Metering). Интеллектуальный счетчик, установленный у потребителя, может передавать данные о потреблении энергии практически в режиме реального времени, помогая потребителю принимать обоснованные решения о том, сколько энергии использовать и в какое время суток«, — рассказал РБК daily заместитель генерального директора по техническим вопросам — главный инженер "Ленэнерго» Максим Артемьев.

«В будущем счетчики станут отслеживать потребление энергии каждым "домашним» устройством и поддерживать определенные режимы потребления в часы пиковой нагрузки и в другое время суток. Такой подход даст преимущества не только потребителям, но и энергетическим компаниям, которые смогут повысить эффективность своих процессов за счет удаленного управления счетчиками и смогут лучше бороться с кражами электроэнергии", — отметил г–н Артемьев.

Очевидное не значит вероятное

Но, при всей очевидности движения в сторону модернизации и активного внедрения самых современных технологических решений в сетевом комплексе, крайне актуальным вопросом является поиск источников финансирования, тем более с учетом наметившегося вектора на снижение тарифов монополий.

«Сейчас главными причинами, препятствующими массовому внедрению технологии Smart Grid в России, являются отсутствие стандартов и нормативов внедрения, а также значительные финансовые вложения в строительство и обслуживание сетей, — отмечает аналитик "Ленмонтажстроя» Ирина Мушка.

В качестве примера она приводит Белгородэнерго — филиал МРСК Центра, где реализуется еще один пилотный проект Smart Grid. На этот филиал приходится порядка 35–39% всей программы МРСК.

По этой причине в условиях высокой изношенности сетей инвестпрограммы в основном (на 65–80%) предусматривают замену силового оборудования и поддержание старого оборудования в рабочем состоянии.

"Следует отметить, что доля нового строительства в инвестиционных программах сетевых компаний очень высока; в условиях резкого сокращения тарифов сетевых компаний в 2012 году, на мой взгляд, основное сокращение инвестпрограмм пойдет как раз по статье “новое строительство"", — считает Ирина Мушка.

«В условиях сокращения тарифов монополий подобные инвестиции можно финансировать либо кредитами (при этом эффект от ввода сетей должен перекрывать ставку по кредиту), либо из бюджета, поскольку инновационность — приоритетное направление развития России, а электроэнергетика — основополагающая отрасль для будущего развития экономики страны», — полагает Юрий Подковыров, аналитик ИК «Rye, Man & Gor securities».

Такого же мнения придерживается и Светлана Корзенева, аналитик ГК «АЛОР».

«Однако в настоящий момент о серьезной господдержке говорить не приходится, — сожалеет она. — Кроме того, нововведения правительства в отношении тарифов снижают интерес со стороны зарубежных инвесторов к сектору».

Таким образом серьезные политические риски не позволяют рассчитывать на существенное привлечение средств из–за границы.

Более оптимистичен Денис Демин из БФА.

«В принципе, обеспеченные тарифами ресурсы сетевых компаний не так уж и малы; особенно это относится к ФСК, сумевшей обеспечить себе весьма солидный рост тарифов, несмотря на повышенное внимание властей к этому вопросу», — считает он.

В таких условиях остается надеяться, что активное обсуждение концепции smart grid не окажется пустым сотрясанием воздуха. Растущая цена на электроэнергию при росте потребления является неплохим стимулом для разработки и внедрения энергосберегающих технологий на всех этапах процесса энергоснабжения — производстве, передачи и потребления. Кроме того, помимо чисто экономических задач, «умные» сети способны помочь решению и экологических проблем. Ведь если вместо строительства новых электростанций будут оптимально использовать существующие мощности, то снизится и воздействие на окружающую среду. Если раньше эти вопросы относились к категории вторичных, то сейчас, хочется верить, ситуация изменилась.

В чем преимущество «умной» сети над обычной?

Помимо интеллектуального учета (Smart Metering), «умные» сети решают следующие задачи:

• Динамическое управление электросетями (Dynamic Grid Management). «Умная» сеть позволит подключить к интеллектуальной сети все электрооборудование, от генерирующего оборудования до энергопринимающих установок конечного потребителя, что позволит видеть текущее состояние всех устройств в любой момент времени, соответственно, контролировать и управлять электрическими режимами сетей.
• Регулирование спроса (Demand Response). «Умные» сети позволяют регулировать потребление электрической энергии, cдвигая его по времени. Вместо того чтобы использовать всю энергию в дневное время, мы можем подключать ряд энергопринимающих устройств в часы минимальной нагрузки.
• Повышение безопасности. Интеллектуальная IP–сеть решает многие вопросы информационной и физической безопасности. Технологии сетевого видеонаблюдения и ограничения доступа позволят непрерывно наблюдать за удаленными объектами через «умные» сети.
• Сокращение расходов. «Умные» сети повышают эффективность энергетических компаний. Кроме того, они дают значительную экономию потребителям электрической энергии.