«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КГЭУ ОСОБЕННОСТИ И ОСНОВНЫЕ ТРЕНДЫ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Докладчик – магистрант 2 -го курса КГЭУ Бахтеев К. Р.
Инновационная активность предприятий: международные сопоставления 71. 8 48. 8 43 25. 9 42. 2 31. 4 41. 8 22 19. 9 22. 4 44. 8 я Че хи а П ол ьш ы ан д 80% Н 1 1. 6 4. 1 2. 8 1. 7 2. 6 3. 7 1. 8 24. 1 1. 3 60% ид ер л Ли тв а ан ия м Ге р вс тр 120% 100% 3. 5 А Ро с 72. 9 ия 9. 3 си я 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Структура затрат на инновации: международные сопоставления 32. 9 Приобретение новых технологий 43. 2 84. 1 86. 4 40% 20% 14. 2 65. 4 55. 1 10. 5 9 11. 7 сс Ав ия с Ге три рм я ан и Ит я ал ия Ни Ли де тв рл а ан д По ы ль Фр ша ан ц Эс ия то ни я 0% 62. 9 52. 7 42. 5 81. 6 Приобретение машин и оборудования И и Р, выполненные сторонними организациями И и Р, выполненные собственными силами Ро Структура затрат на инновации в России 16. 3 24. 7 55. 7 Предприятия промышленного производства, осуществляющие : Технологические инновации Нетехнологические инновации Прочие затраты 22. 4%14. 2% 6. 4% 1. 3% 55. 7% И и Р, выполненные собственными силами И и Р, выполненные сторонними организациями Приобретение машин и оборудования Приобретение новых технологий Прочие затраты Источник: Данные экспертной группы, сформированной в начале 2011 г. по решению Председателя Правительства РФ для подготовки рекомендаций по актуальным проблемам социально– экономической стратегии развития страны на период до 2020 г.
Технологические платформы в электроэнергетике Малая распределенная энергетика Интеллектуальная энергетическая система России Экологически чистая тепловая энергетика высокой эффективности Перспективные технологии возобновляемой энергетики • Создание современных, эффективных и мощных газовых турбин • Широкое освоение когенерационных источников теплоснабжения • Освоение современных технологий сжигания углей с суперсверхкритическими параметрами пара • Освоение технологий газификации угля • Освоение технологий сжигания углей в кипящем слое Экономия топлива около 30% Коэффициент использования топлива порядка 90% Снижение расхода топлива на 7 -10% Повышение КПД до 46 -52% Улучшение экологических показателей Энергия солнца Геотермальная энергия ВИЭ Энергия ветра Гидравлическая энергия Низкопотенциальная тепловая энергия Энергия морских волн, течений и приливов
Малая распределенная энергетика (МРЭ) - это распределенное (децентрализованное) производство электрической и тепловой энергии, в том числе из возобновляемых источников энергии. § § Основные признаки малой распределенной генерации: объем генерации (до 25 МВт) присоединение к уровню напряжения (до 35 к. В) Состав МРЭ - более 50 тыс. электростанций (ЭС). Общая мощность ЭС - 17 ГВт (или 8% от всей установленной мощности страны). Общая годовая выработка электроэнергии - достигает 5% от общей выработки в стране. Наибольшее распространение МРЭ получила в регионах, относящихся к децентрализованным зонам энергоснабжения. Это районы Крайнего Севера, Камчатки, Дальний Восток, Сибирь, Бурятия, Якутия, Алтай, Курильские острова, часть Центральной России - стратегически важные транспортные коридоры, приграничные и прибрежные районы, изолированные малые поселения, где проживает около 20 млн человек.
Основные причины привлекательности МРЭ Снимается необходимость реконструкции и строительства новой сетевой инфраструктуры Наличие источников напряжения в непосредственной близости от нагрузки увеличивает надежность энергоснабжения, способствует поддержанию должных уровней напряжения в сети и снижает риск потери устойчивости Снижаются потери в сетях и перетоки реактивной мощности Финансовые риски, связанные с объектами малой и средней генерации, намного ниже, чем для объектов с большой установленной мощностью Предсказуемость затрат на энергоснабжение Повышение надежности энергоснабжения для владельца собственного источника электроэнергии Возможность расширения производства на предприятии, т. к. нет необходимости ждать развития инфраструктуры поставщиками электроэнергии Отпадает необходимость проведения процедуры технологического присоединения к сетям и ее оплаты
Положительный вклад МРЭ Элементы влияния МРЭ Срезание пиков нагрузки Поставка системных услуг Операционные резервы Регулирование Запуск с нуля Реактивная мощность Аварийные резервы Эконо. Отсрочка Повышемия стои мия инвести- ние надеж -мости потерь в ций в -ности энергии сетях и генерасетевое сетевых цию хозяйперество грузок Повышение качества поставляемой энергии Эффективное использование земельных ресурсов + + + + + + +
Основные направления инновационного развития МРЭ Технология когенерации электрической и тепловой энергии Технологии эффективного использования энергии в локальных энергосистемах Технологии использования местных энергетических ресурсов, ВИЭ и биоэнергетика Ресурсосберегающие технологии в локальных сетях ресурсосбережения Смежные энергосберегающие строительные технологии
Проблемы интеграции распределенной генерации в электроэнергетическую систему Трудности режимного управления энергосистемой Повышение напряжения в распределительной сети Избытки мощности и проблемы регулирования частоты Реверсивные потоки мощности в сетях низкого и среднего напряжения Обеспечение устойчивости энергосистемы при отключении большого числа установок Обеспечение изолированной работы всех типов установок Сложность обслуживания фидеров с активными потребителями и установками распределенной генерации
Масштабное развитие МРЭ требует интеллектуализации энергетической системы Развитие МРЭ свыше определенных пороговых значений (~30 -40% от выработки электроэнергии) требует масштабной интеллектуализации энергосистемы: • • • создания интеллектуальной инфраструктуры - «умных» электрических и тепловых сетей (Smart Grid); формирования интеллектуальных рынков; появления «активных» потребителей, в т. ч. потребителей-производителей. «Умные сети» позволят: • • интегрировать крупные объемы МРЭ (прежде всего, ВИЭ); достичь максимального системного экономического и технического эффекта от их использования. Интеллектуальные технологические решения, необходимые для тиражирования МРЭ • Гибкие, активные и адаптивные алгоритмы и системы управления режимами и параметрами работы сети для оптимизации управления нагрузкой; • Системы накопления энергии – малые распределенные, большой мощности и т. д. (управляющиеся через микрогрид); • Интеллектуальный микрогрид, объединяющий разные типы генерации, хранения энергии, активных потребителей; • Системы управления спросом Demand Response, Demand Management
Интеллектуальная энергетическая система России ИЭС – это совокупность подключённых к 2011 год Основные атрибуты ИЭС: Способность к самовосстановлению после сбоев в подаче электроэнергии; Возможность активного участия в работе сети потребителей; Устойчивость сети к физическому и кибернетическому вмешательству злоумышленников; Обеспечение требуемого качества передаваемой электроэнергии; Обеспечение синхронной работы источников генерации и узлов хранения электроэнергии; Появление новых высокотехнологичных продуктов и рынков; Повышение эффективности работы энергосистемы в целом. генерирующим источникам и электроустановкам потребителей программно-аппаратных средств, а также информационно-аналитических и управляющих систем, обеспечивающих надёжную и качественную передачу электрической энергии от источника к приёмнику в нужное время и в необходимом количестве. После 2020 года
Элементы ИЭС Технологии Достоинства Применение элементов ИЭС в РТ Системы управления сетями Эффективность работы Надежность системы Создано ПО «Управляющая модель электрической сети» . Внедряются устройства компенсации реактивной мощности на базе FACTS-технологий, в том числе планируемые к установке устройства на базе управляемого шунтирующего реактора на ПС 110 к. В "Южная" Казанских электрических сетей. Цифровая подстанция (ЦПС) Меньше риски, стоимость и время строительства, эксплуатационные расходы Разработан пилотный проект «ЦПС» . Установлена автоматизированная цифровая система учета электроэнергии с использованием волоконно-оптических преобразователей тока, напряжения и приборов учета нового поколения Надежность активов Увеличение ресурса Аргументированные инвестиции Введены в опытную эксплуатацию системы мониторинга и сбора аварийной информации от устройств РЗА и ПА (СМРЗА) на ПС 500 к. В Киндери, ПС 500 к. В Бугульма и др. Системы мониторинга и диагностики Коммуникационная инфраструктура «Умные» счетчики Наблюдаемость процессов Удаленное управление Автоматизированные счета Управление потреблением Принята концепция создания ЕТСС для организации высоконадёжных магистральных каналов связи между различными уровнями ДУ Установлено более 6, 5 тыс. интеллектуальных многофункциональных счётчиков электроэнергии. На 59 магистральных ЛЭП 110 -220 -500 к. В и 33 автотрансформаторах 220 -500 к. функционируют в рабочем режиме автоматизированные системы определения фактических и нормативных технологических потерь электроэнергии.
Инновационный проект «Цифровая подстанция» Цель проекта -переход ПС на полный цифровой формат. Преимущества ЦПС Технические Ø Упорядочение номенклатуры используемого оборудования Ø Повышение надежности передачи первичной и обработанной информации Ø Улучшение мониторинга и диагностики оборудования Экономические Ø Снижение материалоемкости вторичных цепей Ø Уменьшение капитальных затрат Ø Уменьшение эксплуатационных затрат
Расчет стоимости медной кабельной продукции Марка кабеля Итого Цена Стоимость РЗ 4 х1, 5 6836 36, 21 247531, 6 6836 4 х2, 5 77 1080 1767 52, 29 92396, 43 610 7 х1, 5 2323 55, 46 128833, 6 7 х2, 5 379 90 469 82, 04 38476, 76 7 х4 4481 1723 6204 121, 55 754096, 2 7 х6 264 180, 07 47538, 48 10 х1, 5 1804 76, 98 138871, 9 10 х2, 5 271 115, 33 31254, 43 14 х1, 5 2238 420 2658 101, 19 268963 19 х1, 5 2106 131, 27 276454, 6 ВБб. Шнг-1 4 х16 588 1570 2158 226, 3 488355, 4 КИПЭВнг-LS 2 х2 х0, 6 115 457 572 66, 39 37975, 08 КВВГЭнг-LS Сечение АИИС КУЭ Телемехани ка Итого: 2550747
Характеристика и расчетная стоимость ОЛС Стоимость одного метра ОКЦ(н) 12 х62, 5/125 -137, 5 руб. Всего требуется 1000 м 6 х. УСО-200 тыс. руб. Общая стоимость – 1337, 5 тыс. руб. Экономия: 1213, 2 тыс. руб.
Предполагаемые результаты реализации проекта «ЦПС» Сокращение объёмов использования во вторичных цепях медных контрольных кабелей Исключение случаев ложной работы Цифровой РЗА от помех вызванных неудовлетворительной электромагнитной обстановкой Кратное повышение точности учета в связи с переходом на оптоволокно Повышение производительности труда за счет увеличения межремонтных интервалов как первичного, так и вторичного оборудования и устройств Унификация цифровых устройств разных производителей Автоматизация проектирования ЦПС
Спасибо за внимание! ОСОБЕННОСТИ И ОСНОВНЫЕ ТРЕНДЫ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Докладчик – магистрант 2 -го курса КГЭУ Бахтеев К. Р.
Скачать презентацию КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КГЭУ ОСОБЕННОСТИ И
Презентация Бахтеева К.Р..pptx