Энергетика – основа цивилизации

Электроэнергетика обеспечивает жизнедеятельность и безопасность общества и государства. При этом электрические сети являются технологическим ядром энергосистемы. К ним в современных условиях предъявляются возрастающие требования по надежности, качеству, экономичности и безопасности. При этом модернизация и инновационное развитие электрических сетей с использованием новейших технологических решений и систем должны начинаться с инфраструктуры – в первую очередь именно эти преобразования станут катализатором дальнейшей модернизации всей электроэнергетики.



- Термин «умные сети», или smart grid, появившийся относительно недавно, – масштабное направление в современной энергетике, которая становится средством развития всех направлений деятельности человека. Смысл smart grid в том, чтобы сделать «интеллектуальными» генерацию, передачу и распределение электрической энергии, насытить электрические сети современными средствами диагностики, электронными системами управления, алгоритмами, техническими устройствами типа ограничителей токов короткого замыкания сверхпроводящих линий – фактически «умные сети» включают в себя всю научную базу, которая существует в современной энергетике. Это мультидисциплинарная область человеческой деятельности, соединение возможностей информационных технологий с силовой электротехникой. И это дает кратное – в разы – уменьшение потерь при передаче электрической энергии от генератора к потребителю, кратное увеличение надежности энергоснабжения, дает возможность оптимально перераспределять энергетические потоки и тем самым уменьшить пиковые нагрузки (а все электротехнические системы конструируются именно в расчете на пиковые нагрузки). Это, наконец, дает возможность потребителю работать на рынке электроэнергии. Ведь если раньше потребитель брал электрическую энергию от одного продавца, то теперь в условиях рынка он может выбирать среди генерирующих компаний.

Еще одна потребность в «умных сетях» связана с так называемыми возобновляемыми источниками энергии. Энергетики и Европы, и России давно говорят о том, что нужно уходить от углеродной энергетики, связанной со сжиганием органического топлива, и переходить на альтернативную энергетику – солнечную, ветровую, водородную и т.д. В частности, это связано также и с развитием электротранспорта, где необходимо иметь рассредоточенные источники питания, зарядки. Но, чтобы подключать возобновляемые источники энергии в большую сеть и делать их такими же объектами рынка, как и другие источники, сегодня необходимы smart grid.

В масштабах страны нам нужны магистральные или распределительные сети, которые самостоятельно могут контролировать свое состояние и режим работы потребителей, генераторов, электрических линий и подстанций и автоматически реализовывать решения, которые позволяют осуществлять электроснабжение бесперебойно и с максимальной экономической эффективностью. Скажем, «умная сеть» сама должна сформировать управляющее воздействие с достижением оптимального уровня потерь электроэнергии при нарастании перетоков по линиям электропередачи из-за роста потребления у какого-либо крупного потребителя или целого энергообъединения. Должны срабатывать самодиагностика и самовосстановление, при этом автоматически должны выявляться наиболее слабые участки или аварийно опасные элементы сети и также автоматически схема сети должна перестраиваться во избежание аварии.

В обозримом будущем электрические сети должны быть гибкими, чтобы прогнозировать возможные изменения, проблемы и реагировать на них; доступными, чтобы к ним могли подключиться все пользователи сети (генераторы и потребители); с приоритетом возобновляемых источников энергии, а также таких, которые наиболее эффективно используют углеводородные ресурсы; надежными, то есть обеспечивающими безопасность и качество электроснабжения; экономичными – за счет новых технологий и эффективного управления сетями. И наконец, централизованное и местное управление в нормальных и аварийных режимах должно быть охвачено адаптивной системой, при этом оценка состояния и управления в режиме on line и off line должна производиться с применением быстродействующих программ.

Вот таково, образно говоря, техническое задание для российской электроэнергетики: она должна сформироваться в целостную многоуровневую систему управления с увеличением объемов автоматизации и повышением критической надежности, включая самые слабые и уязвимые звенья, с упреждением системных рисков и угроз и с быстрым реагированием на инциденты и аварии. Вот смысл, который заложен в термин «умные сети», или smart grid.