Интеллектуальные сети Smart Grid: экспертное мнение

08 апреля 2011 года в Москве в рамках Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» прошла Международная конференция «Интеллектуальные электрические сети: мировой опыт и перспективы России» (http://www.mief-tek.com/ ).

08апреля 2011 года в Москве в рамках Московского международного энергетическогофорума «ТЭК России в XXIвеке» прошла Международная конференция «Интеллектуальные электрические сети: мировойопыт и перспективы России» (http://www.mief-tek.com/ ).

Врамках конференции были рассмотрены мировые тенденции в развитии электрическихсетей, вопросы повышения надежности и безопасности функционированияэлектрических сетей, рассмотрено текущее состояние внедрения активно-адаптивнойсети в России, определены дальнейшие перспективы внедрения.

Вобсуждении приняли  участие и поделилисьсвоими мнениями главный аналитик ММЭФ Епишов А.П., генеральный директор Центраэнергоэффективности ЕЭС Конев А.В., заведующий лабораторией Институтаэнергетических исследований РАН Веселов Ф.В., заместитель директора Институтапроблем ценообразования и регулирования естественных монополий ГУ-ВШЭ, внешнийэксперт Федеральной сетевой компании «Единой энергетической системы России»Волкова И.О., начальник Департамента технологического развития и инноваций ОАО«ФСК ЕЭС» Дементьев Ю.А., руководитель Центра проблем энергетической безопасности Института США и Канады РАНКорнеев А.В., и другие эксперты.

Хочупривести вашему вниманию ряд мнений, высказанных на конференции, по данномувопросу.

Главный аналитик ММЭФА.П.Епишов обозначилосновные проблемы, существующие сегодня в отрасли электроэнергетики. Вчастности, это значительная изношенность электросетевого комплекса, а такжеведомственная разобщенность в этой сфере. Было отмечено, что для того, чтобысделать инфраструктуру электроэнергетики адекватной тому уровню, который естьза границей и задумывалась реформа электроэнергетики. Smart Grid – это один изинструментов, который позволит сделать сети гибкими. Целью интеллектуальныхсетей является повышение технологического уровня электроэнергетики. Согласнопоручению Президента РФ Д. Медведева создание интеллектуальнойэлектроэнергетики в России должно осуществляться  в рамках Доктрины энергетическойбезопасности, которую было поручено разработать Правительству РФ.

Генеральный директорЦентра энергоэффективности ЕЭС Конев А.В. подчеркнул, что активно-адаптивная сеть пришла к намиз-за рубежа, но ничего нового для нас здесь нет.

«Вновых условиях развития IT технологий представилась возможность объединить всеэлементы электросети в такую систему, которая бы обеспечивала надежноефункционирование всех элементов  такойсистемы.

 Для чего это нужно? Сегодня, обособившись вотдельный вид бизнеса,  деятельность вэлектроэнергетике, в частности, направлена на получение прибыли.  Этот факт является бременем для потребителей.В основе этого бремени лежит несовершенство ценообразования  на электроэнергию. На сегодняшний моментпотребитель рассматривается, прежде всего, как плательщик средств на развитиеэнергосистемы. Сегодня ценообразование несовершенно и непонятно, за чтопотребитель должен платить. Потребитель в цепи «Производство – Распределение  - Потребление» должен быть равноправнымсубъектом. Потребительские платежи должны быть экономически оправданными, ипотребитель должен чувствовать себя наравне с производителем электроэнергии.

Разделиврынок электроэнергии на 2 вида продукции, мы фактически подстроили ловушку дляпотребителя. Когда мы платим за мощность – мы платим за возможностьпроизводства электроэнергии. За счет средств потребителя создаются новыемощности - имущественные  комплексы вэлектроэнергетике. В результате этого возникает вопрос  о праве потребителя защищать своиимущественные претензии на  мощности,создаваемые за его счет. Создавать мощность, а потом еще платить деньги заэксплуатацию такой мощности – это абсурдно. В текущих условиях потребитель полностьюотстранен от процесса контроля. Долгосрочный рынок мощности в настоящее времяполностью перенес все риски на потребителя. В результате этого возникаетвопрос, каким образом осуществляется поддержка предпринимательства, и как мысобираемся внедрять инновационные технологии в электроэнергетику. Сегодня мызакрыли путь для конкуренции и внедрения инноваций в электроэнергетику.Необходимо отказаться от рынка мощностей, а также уделить особое вниманиеценообразованию. Это очень важный фактор, который необходимо изменять.

Чтокасается потребителя в активно-адаптивной сети, то в случае, если рассматриватьтолько сеть, а не потребителя, как равноправного субъекта, то мы придем каналогичной ситуации. В этой связи необходимо сделать потребителя главнымсубъектом.

Длявнедрения интеллектуальных сетей необходимо решить базовые вопросы в бизнесе.Отмечается о необходимости в комплексном подходе при внедрении интеллектуальнойэнергетики. При внедрении данной концепции все должно делаться радипотребителя, поскольку именно потребитель делает экономику, и он должен быть конкурентоспособным».

Заведующий лабораториейИнститута энергетических исследований РАН, Веселов Ф.В. в своем докладе рассказал о состояниивнедрения интеллектуальных сетей за границей.

«Зарубежом вкладываются очень большие деньги на развитие интеллектуальнойэнергетики. На первом месте по капиталовложениям – Китай (7 323млн.дол.США),  на втором – США (7 092млн.дол.США), на третьем – Япония (849 млн.дол.США). Все страны реализуютмодель государственно-частного партнерства при внедрении данной технологии.Энергетические компании также активно включились в процесс внедрения.

Однако,при выделении денег на что-либо, необходимо знать, на что эти деньги будутпотрачены и какой ожидаемый результат. Сегодня существует неопределенность вэтом вопросе. Каждая страна определяет для себя, что она ожидает от внедренияинтеллектуальной электроэнергетической системы. Вопрос полезностиSmartGrid сегодня остается открытым.

Наиболеепродвинуты США в этой сфере. Они параллельно ведут работу по разработкетехнологий, стандартов, оценке эффективности внедрения интеллектуальной сети, атакже исследуют, как это отразится на экономике, на безопасности страны и т.д.

SmartGrid – это решение для нового обликаэкономики государства, а не решение одной компании.

Все,что делается в рамках реализации данной концепции, идет снизу вверх. Центрразработки лежит на уровне конечного потребителя, распределённой генерации,возобновляемых источников энергии.

Подавляющеебольшинство проектов за рубежом лежит в области ВИА, распределенной генерации,микросетей. Предполагается, что контур интеллектуальной энергосистемысформируется через 20 лет.

Интереснымявляется следующий вопрос. До сегодняшнего времени, говоря о SmartGrid, мы заглядываем за границу. Конечно,зарубежный опыт безусловно является бесценным. Но в России на данном этапе идетформирование критической массы относительно внедрения данной концепции. Сложнойявляется оценка эффектов полезности внедрения SmartGrid в целом, а не отдельного проекта.Поэтому системный анализ является очень важным».

Докладчикомбыли отмечены новые качества в ЕНЭС, которые появятся при внедрении SmartGrid. Это снижение потерь в электросетях,снижение капиталовложений из-за сокращения объемов строительства новыхмощностей и приобретения новых земель под это строительство, снижениепотребности в новых резервирующих мощностях.

Каксправедливо заметил Веселов Ф.В., мы должны проанализировать, какие результатыявляются для нас наиболее важными, определить, какие технологии разрабатывать ивнедрять. Исходя их этого, нужно предложить оптимальные варианты.

По итогам выступления докладчику былизаданы следующие вопросы:

1)              Онеобходимости первоочередной модернизации оборудования электросетевогокомплекса перед внедрением SmartGrid.

По мнению докладчика, безусловно,модернизация нужна, но если заниматься только модернизацией системы, тоинтеллектуальной энергосистемы не будет. «Говоря об интеллектуальности, мы,прежде всего, говорим о системе интеллектуального управления».

2)              Ведетсяли сейчас единая работа по реализации стратегии SmartGrid в России?

Ответ: «Единаяработа сегодня не ведется. Ведется ряд обособленных работ, которые в будущеммогут быть  использованы в работе пореализации данной концепции. Чтобы Россия перешла к реализации даннойстратегии, необходим импульс со стороны государства. Прежде всего, организационный,а потом и финансовый».

Заместитель директораИнститута проблем ценообразования и регулирования естественных монополий ГУ-ВШЭВолкова И.О.рассмотрела мировой опыт внедрения интеллектуальных сетей, озвучила возможныесценарии развития данной технологии в России.

«Наоснове проведенных масштабных исследований зарубежного опыта, было установлено,что представляет собой Смарт Грид. Смарт Грид – это концепция преобразованияэлектроэнергетики.

Ключевыепозиции - основная идеология SmartGrid -  системное преобразование всей энергосистемы,энергоинформационная система, подобная интернету (такая система прослеживаетсяв разработках зарубежных компаний); построение концепцииSmart Grid на основании удовлетворенияинтересов всех участников энергетического сектора.

Западныестраны потратили на согласование всех ключевых позиций около 6 лет. С этойцелью были проведены масштабные исследования.

Концепция«Интеллектуальные сети» предполагает одновременно как модернизацию  оборудования, так и внедрение инновационныхтехнологий. За рубежом Smart Grid рассматривается как локомотив развитияэкономики в целом, поскольку увеличиваются заказы на производство новыхтехнологий, что способствует такому развитию.

Основные подходы кобеспечению ключевых требований к новой электроэнергетике:

 - главное – это удовлетворение интересовпотребителя;

 - основные изменения должны произойти именно вуправлении – за счет внедрения интеллектуальных систем;

 - формирование единой информационной структуры(наложение на энергетическую инфраструктуру информационной).

Функциональные свойстваэлектроэнергетики для достижения ключевых требований:

 - активный потребитель – предполагаетвозможность потребителя генерировать энергию и участвовать в энергосистеме вразных качествах;

 - расширение рынков электроэнергии и мощностидля конечного потребителя. Что касается зарубежных стран, то там также не решены все аспекты и сейчас находятсяв стадии исследования.

В зарубежных странахбыли выделены следующие этапы реализации SmartGrid(на примере США):

1этап: активизацияпотребителя, развитие учета электроэнергии;

2этап: управлениеактивами

СШАвкладывает очень большие средства в развитие электроэнергетики. Деньгивыделяются государством совместно с бизнесом.

Насамом деле вопросы оценки эффектов от внедрения SmartGrid в России пока что не определены, неопределены основные выгоды по внедрению.

ВСША была дана экспертная оценка соотношения доходов и расходов при внедренииинтеллектуальных сетей. Это 4:1. В России пока что такая оценка не была дана.

Факторы, оказывающиенегативное влияние на развитие SmartGridвРоссии:

  - отсутствие координации и управленияразвитием отрасли (отсутствует орган, который бы координировал развитие всехсекторов энергетики);

 - отсутствие инновационной структуры.

Сценарии развитияинтеллектуальных сетей в России:

Вариант1:  Отслеживание инноваций за рубежом и внедрениеу себя.

Вариант2: Развитиесуществующих у себя компетенций, недостающие – закупать за границей.

Формы организации попереходу на SmartGrid:

-В США деятельность по внедрению интеллектуальных сетей сконцентрирована в рукахгосударства. В частности, Министерства энергетики США. Прежде чем, перейти квнедрению, США разработали стандарты для унификации всех разработок в этойсфере.

ВРоссии реализация концепции планируется в рамках государственно-частногопартнерства «Технологическая платформа «Интеллектуальная энергетическая системаРоссии» (инициатива ФГУ «РЭА»  и ОАО «ФСКЕЭС»)».

Начальник Департаментатехнологического развития и инноваций ОАО «ФСК ЕЭС» Дементьев Ю.А.:

«Из-за  старения оборудования электроэнергетическогокомплекса, ОАО «ФСК ЕЭС» приняла решение пойти по пути инновационного развития,не производя замену старого оборудования на аналогичное, а делая акцент нановые технологические решения.

Основная цельинновационного развития- обеспечение надежности, энергобезопасности. Задачи – выход на новый уровеньмодернизации, повышение качества услуг, переход к интеллектуальной энергетике.

Ключевыммоментом является комплексная модернизация на основе новых технологий,проектных решений на территории всех субъектов РФ.

Наданный момент Программа инновационного развития, подготовленная ОАО «ФСК ЕЭС»,находится на утверждении в Правительстве. Значительный блок в Программесоставляет концепция SmartGrid: идеология ипрактическая реализация в России.

Основные направленияНИОКР в рамках указанной Программы:

 - научными центрами ведется разработкаконцепции основ внедрения SmartGrid в России.

Реализация отдельныхэлементов SmartGridв настоящее время:

  - новые методы разрушения гололеда и наледина проводах воздушных линий электропередач (Ставропольский, Краснодарскийкрай);

 - взрывобезопасное маслонаполненноеоборудование;

 - разработка новых видов проводов, которыевыдерживают высокие температуры, проявляют новые гололедоотталкивающиесвойства.

Проведение пилотныхпроектов по созданию кластеров SmartGrid:

 - создан полигон «цифровая подстанция»  на базе ОАО «НТЦ электроэнергетики»;

 - реализуется проект по созданию энергокластеровинтеллектуальных сетей в ОЭС Востока и ОЭС Северо – Запада.

Социально-экономическийэффект:

 - положительный эффект для промышленности(развитие инновационных технологий в базовых отраслях, увеличение производстваматериалов).

 - развитие отечественного производстваоборудования (на сегодняшний день 70% оборудования закупается за границей).

Для успешного внедрения SmartGrid в России необходимо:

  - координация субъектов электроэнергетики,участников техноплатформы, усилий государства».

Руководитель  Центра проблем энергетической безопасностиИнститута США и Канады РАН Корнеев А.В. раскрыл достаточно актуальный вопрос - Безопасностьинтеллектуальной энергосистемы, проблемы борьбы с дистанционным икибернетическим терроризмом.

«Вгосударствах, которые внедряют концепцию SmartGrid, начались случаи бесконтактныхвторжений в энергосистему. Например, в США без видимых причин вышли из строяряд атомных электростанций. При этом были зарегистрированы сбои системуправления.

Послеэтого случая Сенат США решил, что внедрение SmartGrid поставит под угрозу тысячипромышленных объектов энергосистемы. Поэтому внедрение этой технологии необходимоприостановить до момента разработки системы безопасности.

Сейчасв 30 странах мира начались работы по разработке защиты от диверсионноговторжения (диверсионный модуль типа «Win32/Stuxnet»).

ВСША начались работы по разработке защитных мер. Выяснилось, что все элементыинтеллектуальной сети абсолютно проницаемы для таких средств нападения иобнаружить скрытые заражения практически невозможно.

Основныеспособы обеспечения энергетической безопасности в США – это специальноподготовленные группы людей - группы реагирования на нарушение работыкомпьютерных систем. Необходимо непрерывное обучение  персонала для того, чтобы люди знали,как  им действовать в таких ситуациях,поскольку реагировать необходимо мгновенно. А обычно из-за стресса, незнания или иных причин быстрота реакцииснижается.

Частослабое звено энергосистемы – это плохо подготовленный человек – оператор.Ситуация на АЭС «Фукусима-1» подчеркнула негативную роль человеческого фактора.

Длятого, чтобы защита от диверсионного вторжения действовала, необходиманепрерывная система модификации – самообновление защиты промышленных объектов иэнергосистем.

Развитиеинтеллектуальной энергетики невозможно без внедрения в систему возобновляемыхисточников энергии – ВИА. В настоящее время идет проработка законодательнойбазы  РФ в сфере ВИА. Планируется сделатьтак, чтобы ОАО «ФСК ЕЭС» владела источниками малой генерации. Главная цель –это обеспечение снабжения потребителей за счет ВИА на удаленных территориях,где строительство новых энергетических мощностей нецелесообразно.

Например,внедрение ВИА в Китае выведено на государственный уровень. Существуетгосударственная программа по установке ветрогенераторов, в рамках которой ониустанавливаются.

Россиипредстоит пройти путь разработки, адаптации и применения стандартов построенияактивно-адаптивной энергетической системы. Эффективное участие государства,восстановленная научная база и сильные инженерные кадры позволят сделатьполноценные прогнозы развития интеллектуальной электроэнергетики в России».

Отсебя хотелось бы добавить, что прежде,  чемвнедрять SmartGrid в российскуюэлектроэнергетику необходимо тщательно подготовиться. Нужно продумать и оценитьвсе выгоды от внедрения и возможные риски, определиться с единой стратегиейвнедрения, подготовить законодательную базу, выявить оптимальныетехнологические решения для SmartGrid.  Разрозненные действия по внедрению отдельныхэлементов интеллектуальной сети могут не дать должного положительного эффекта.