16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/411/7599226.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 7 (411) апрель 2021 года

Микрогриды генерируют стабильность

Мировая энергетика По материалам зарубежной прессы Андрей Давлицаров 968

Февральский кризис энергоснабжения в Техасе, вызванный погодными катаклизмами, обрушил на головы местных энергетиков целый шквал обвинений. Одним из наиболее распространенных среди них стало неумеренное увлечение «зеленой энергетикой». И в качестве красноречивой иллюстрации приводились снимки обледеневших лопастей турбин ветряных электростанций. На этом основании делались выводы о низкой надежности технологий ВИЭ. Хотя аварии случаются и на традиционных тепловых и даже самых надежных — гидроэлектростанциях. Проблема кроется в организации системы энергоснабжения. Замена электроцентрали на ветряную турбину не решит проблему надежного электроснабжения. Зато это может сделать внедрение микрогридов или в российском варианте — активных энергокомплексов (АЭК).

Дорогая изоляция

Проблема Техаса во многом носит организационный характер. Штат входит в число лидеров по внедрению «зеленых технологий» в энергетику США. Однако основную роль в генерирующих мощностях играет все еще газ — около 51%, а на долю ветра и солнца приходится не более 30% летом и 10% зимой. Гораздо важнее другое.

В далеком 1935 году техасские энергетики решили остаться «островными», чтобы не попасть под надзор федерального регулирующего органа. Для этого они отказались от строительства линий электропередачи, связывающих их штат с другими. Как результат — энергетическая изоляция. До сих пор это не вызывало проблем, но после столь крупной «заморозки» штата этот подход, возможно, будет пересмотрен.

Например, сейчас между Соединенными Штатами и Канадой существует 37 основных линий электропередачи. Каждая канадская провинция связана с одним или несколькими соседними американскими штатами, а многие из них могут похвастаться многочисленными международными связями. Результатом интегрированной канадско-американской электросети является надежное энергоснабжение по обе стороны границы.

Природные катаклизмы — изменения температуры, далеко выходящие за границы привычных значений, были всегда. И энергетикам к ним сложно подготовиться. Например, в январе 1998 года в Монреале, Оттаве, других частях Восточной Канады и США рухнула инфраструктура передачи и распределения электроэнергии.

В январе 2019 года калифорнийский коммунальный гигант PG&E объявил о банкротстве, когда против него возникли судебные иски из-за лесных пожаров, вызванных неполадками ЛЭП. Более того, в тот период компания вынуждена была отключить от электроснабжения более 2 миллионов домов.

Ущерб от снежных бурь, лесных пожаров и ураганов является ведущей причиной перебоев в подаче электроэнергии в США. Изменение климата, как ожидается, увеличит частоту и серьезность экстремальных погодных явлений, а с ними может возрасти и количество перебоев в электроснабжении.


Далеко значит дорого

Еще один фактор нестабильности в энергетике США, как, впрочем, и России — большая протяженность линий электропередачи. В энергосистемах, доминирующих в Северной Америке, основная выработка электроэнергии происходит вдали от мест ее потребления.

Более 430 000 километров линий электропередачи пересекают Северную Америку. Однако поддержание сетевой инфраструктуры обходится достаточно дорого. Министерство энергетики США в докладе о модернизации электросетей утверждает, что к 2030 году коммунальным компаниям может потребоваться до 2 трлн долларов США только для поддержания текущего уровня надежности обслуживания. Сети страдают от линейных потерь между генерирующими станциями и конечными потребителями. Особенно когда речь идет о передаче на большие расстояния, тут потери могут достигать 5%. Хотя эта величина может показаться незначительной, в сумме за год она сравнима с энергией топлива, сжигаемого транспортными средствами всего мира. Кроме того, электрические сети также подвержены угрозам кибербезопасности, которые могут поставить под угрозу подстанции и электростанции.

Пандемия COVID-19 еще больше осложнила последствия незапланированных отключений электроэнергии, вызванных лесными пожарами, ураганами и другими стихийными бедствиями. Жизнь стала более «локальной». Люди все меньше ездят в офисы и все больше зависят от домашнего электроснабжения, чтобы общаться, работать и учиться. Кроме того, ограничения на поездки, требования изоляции и проблемы с цепочками поставок оборудования и материалов затрудняют оперативное реагирование коммунальных служб на перебои в подаче электроэнергии.


Микрогриды растят «у дома»

В этих условиях наиболее эффективным вариантом местного электроснабжения является микрогрид: самодостаточная, генерирующая энергию система распределения и контроля. Он интегрирует источник электроэнергии с потребительскими нагрузками, такими, как дома и предприятия, в подключенную систему, позволяя работать изолированно, когда внешнее электроснабжение по тем или иным причинам прерывается. Например, во время калифорнийских отключений в 2019 году Блю-Лейк-Ранчерия (Blue Lake Rancheria) — муниципалитет на северо-западе Калифорнии, был «маяком энергии» в море тьмы. Он ранее построил современный микрогрид, который позволял отключаться от основной сети и обеспечивать дома и предприятия электроэнергией, вырабатываемой местной солнечной энергией, в то время как другие калифорнийцы оставались без электричества. В результате в критический момент местная гостиница превратилась в редакцию газеты для улучшения коммуникаций, а также клинику, где врачи принимали критических пациентов из окружных больниц. Люди из других районов выстраивались здесь в очередь на заправках и в магазинах, чтобы запастись ресурсами, к которым в их районах не было доступа из-за перебоев с электричеством.

К преимуществам местной генерации можно отнести ее технологическую «локальность». Электричество на основе энергии Солнца и ветра, а также аккумуляторные батареи экономически эффективны и надежны. Эти альтернативные источники генерации, как правило, являются маломасштабными и расположены близко к тем местам, где эта электроэнергия используется. Кроме того, возобновляемые ресурсы не нуждаются во внешнем источнике, как дизельное топливо или природный газ, поставки которых могут быть затруднены в критических условиях. Такие технологии, как солнечная фотоэлектрика, не требуют больших затрат на техническое обслуживание, к нему можно привлекать местных работников.

В Северной Америке существуют различные муниципальные программы стимулирования в провинциях, чтобы помочь инвестированию в зеленую инфраструктуру. Например, Федерация канадских муниципалитетов имеет несколько программ финансирования, таких, как зеленый муниципальный фонд, которые помогают от разработки планов до финансирования капитальных проектов. В Британской Колумбии программа лидерства в области муниципальной энергетики содержит руководство с перечнем ресурсов и поддержки для муниципалитетов, заинтересованных в осуществлении проектов чистой энергетики.

Безусловно микрогриды не смогут в ближайшем будущем заменить традиционные централизованные энергосистемы, особенно в крупных странах. Но их развитие делает экономику более стабильной, защищенной как от неизбежных капризов природы, так и от последствий «рукотворных» — техногенных катастроф. По пути решая задачу перехода к возобновляемым источникам энергии.

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ), Автономное энергоснабжение, Распределенные источники энергии,

Микрогриды генерируют стабильностьКод PHP" data-description="Февральский кризис энергоснабжения в Техасе, вызванный погодными катаклизмами, обрушил на головы местных энергетиков целый шквал обвинений. Одним из наиболее распространенных среди них стало неумеренное увлечение «зеленой энергетикой». И в качестве красноречивой иллюстрации приводились снимки обледеневших лопастей турбин ветряных электростанций. На этом основании делались выводы о низкой надежности технологий ВИЭ. Хотя аварии случаются " data-url="https://www.eprussia.ru/epr/411/7599226.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/758/7588720019a7f703ff9d965c31430990.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.