Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Революция одного города в сфере распределения энергии

25 мая 2018 г.


Комплексная децентрализованная энергосистема с потенциалом стопроцентного использования возобновляемых источников. Единое коммунальное предприятие, которое обеспечивает надёжное и экономичное энергоснабжение. Вот яркий пример того, как Германия осуществляет энергетический переход на практике.

Марко Крассер не похож на революционера, да и сам термин «революционер» не по душе управляющему директору коммунального предприятия SWW Wunsiedel GmbH в немецком городе Вунзидель. Как бы то ни было, здесь — в сельской местности на юге Германии — случилась небольшая революция, а новаторские идеи реализуются с такой скоростью, что ими заинтересовалось международное сообщество. Вунзидель — локальное проявление масштабной перестройки энергосистемы Германии. Несмотря на свой небольшой размер, город является первопроходцем в сфере распределения электроэнергии.


Вот уже много лет Германия осуществляет переход от крупномасштабной централизованной энергетики к децентрализованным системам с использованием возобновляемых источников энергии. Коммунальные предприятия, в том числе и SWW, адаптируют свои бизнес-модели к росту ветровой и солнечной генерации уже с конца 1990-х годов. Эта деятельность ещё больше активизировалась после катастрофы в Фукусиме, когда правительство решило поэтапно отключить все атомные электростанции к концу 2022 года.

Среди почётных гостей города глава внутреннего рынка ЕС и министры экологии Польши и Японии. Группы посетителей приезжают почти каждый день, чтобы своими глазами увидеть будущее того, что некоторые называют энергетическим переворотом Германии. «Мне не очень нравится этот термин, — признаётся Крассер. — Мы ничего не переворачиваем, и уж тем более не поворачиваем назад. Мы осуществляем переход к более надёжному будущему».

Модель теплоэлектроцентрали WUNBioenergie на биомассе и завода по производству топливных гранул в Вунзиделе-Холенбрунне. Завод по производству топливных гранул — это связующее звено между разными секторами. «Мы используем вторичное тепло от выработки электроэнергии из древесной стружки для хранения энергии в топливных гранулах», — объясняет Марко Крассер.

План развития местной энергетики

Когда в 1998 году Крассер начал свою работу в SWW с должности инженера по эксплуатации, процесс дерегулирования немецкого энергорынка только начался. Вскоре стало ясно, что предприятию придётся отказаться от традиционной бизнес-модели — прямой продажи электроэнергии и газа — в пользу комплексного подхода к своей миссии по обеспечению стабильного и экономичного энергоснабжения населения. Так был сделан первый шаг на уникальном пути SWW к устойчивому энергетическому будущему с учётом местных условий.

В результате тесного сотрудничества мэрии, коммунального предприятия и местного бизнеса был разработан план развития местного энергетического сектора. В течение нескольких следующих лет был осуществлён первый совместный энергетический проект местного сообщества: 80-киловаттная солнечная электростанция. Вскоре портфель пополнился ветротурбинами и энергоблоками на биомассе. Цель — к 2030 реализовать стратегию экономичной и экологически чистой энергетики, при которой спрос на электроэнергию, отопление и транспорт будет полностью покрываться за счёт энергии биомассы, солнца и ветра. Кроме того, все эти сектора должны быть взаимосвязаны. Siemens стала технологическим партнёром проекта, который привлекает всё больше внимания общественности. В 2016 году SWW получила награду за инновационный подход среди муниципальных коммунальных предприятий.

Управляющий директор SWW Марко Крассер и журналист Кристофер Финдли в «Доме энергии будущего» «Дом энергии будущего»: Марко Крассер (справа) объясняет журналисту Кристоферу Финдли, как дигитализация позволяет связать между собой секторы электроэнергии, отопления и транспорта.

Рассказывая о будущем энергетики

Вунзидель и его окрестности в Верхней Франконии расположены довольно близко к бывшему железному занавесу, который разделял Европу до 1989 года. И хотя времена холодной войны уже забываются, этот регион остаётся в сложном экономическом положении, что частично обусловлено его относительной изоляцией: с трёх сторон он окружён горным массивом Фихтельгебирге. Крассер считает, что этот факт поспособствовал внедрению новой концепции. По его словам, для возобновляемых источников в этом регионе было больше свободного места, и, несмотря на некоторые сомнения, люди в целом были более открыты изменениям и новым идеям. «Также стоит отметить, что мы приложили большие усилия, чтобы рассказать об этой инициативе общественности», — добавляет Крассе во время визита в «Дом энергии будущего» — информационный центр для посетителей, где представлена модель местной распределительной сети, а также в режиме реального времени отображаются данные о генерации электроэнергии, выдаче мощности и сетевой нагрузке.

Обмен цифровой информацией между различными элементами инфраструктуры настолько же важен, как и общение с людьми. Все домохозяйства в городе связаны гигабитной оптоволоконной сетью, при этом 20% зданий уже подключены к ней. От этого выигрывают не только местные компании. Благодаря взаимосвязи распределительной сети и сетей высокоскоростной передачи данных, полная интеграция отопления, электроэнергии и транспорта в единой сети на ограниченной территории может стать реальностью.

Хранение энергии для обеспечения энергонезависимости

Как эта интеграция реализуется на практике? Мы едем на расположенную неподалёку теплоэлектроцентраль, работающую на биомассе, под управлением дочерней компании SWW. WUNBioenergie не только генерирует тепло и электроэнергию для своих потребителей, сжигая древесные отходы из окружающих лесов и используя отработанное тепло для питания турбины ОРЦ, но и производит из древесной стружки с соседней лесопилки топливные гранулы с высокой энергоёмкостью. Таким образом, компания круглый год производит экологически чистую и устойчивую энергию. Крассер открывает люк и указывает на ленточную сушилку: «Это наша связь между секторами. Мы используем отработанное тепло от выработки электроэнергии и храним его в гранулах». Он указывает на огромные запасы гранул, нагромождённых бульдозерами возле электростанции. «Это наше золото!» — Крассер перекрикивает шум. На мгновение склад становится удивительно похож на золотохранилище Скруджа Макдака.

Марко Крассер в цехе по производству гранул в Холенбрунне: Золотохранилище Скруджа Макдака: Марко Крассер на фоне груды топливных гранул на теплоэлектроцентрали на биомассе в Холенбрунне.

Для Siemens было важно, что SWW не только сосредоточилась на инновациях, но и обладала чётким видением того, как должна выглядеть модель её бизнеса. Глава подразделения локальных энергосистем Siemens Germany Бернд Кох и его команда в тесном сотрудничестве с Марко Крассером разработали соответствующие идеи и модели. Весной 2018 года на заводе была введена в эксплуатацию система аккумуляторных батарей Siemens Siestorage мощностью около 8,4 МВт.  Она позволит SWW не только компенсировать колебания мощности, выдаваемой местными ветряными турбинами и фотоэлектрическими панелями, но и получить дополнительный доход. Благодаря этому решению, предприятие соответствует техническим требованиям для участия в рынке первичного регулирования энергии, где оно может получать комиссионные за счёт поглощения колебаний частоты в сети. Доход от стабилизации сети окупит приобретение батарей: даже в вопросах финансирования SWW и Siemens вышли на кардинально новый уровень.

Эта модель автономной городской энергосети с аккумуляторными мощностями в качестве активного компонента обладает рядом других преимуществ, объясняет Стивен Мэй, генеральный директор подразделения систем среднего напряжения Siemens. «Модель позволяет нам поглощать и выделять энергию для любых целей, в том числе для того, чтобы максимизировать безопасность поставок и обеспечить возможность автономного запуска сети из обесточенного состояния». Эту модель скоро могут внедрить многие другие предприятия.

Следующие шаги

«На следующем этапе мы рассматриваем возможность преобразования электроэнергии в газ: мы хотим поставлять потребителям газ без диоксида углерода, получаемый в результате электролиза», — говорит Бернд Кох. Для этого может потребоваться внедрить в систему электролизёр, к примеру, Siemens Silyzer. Если дополнительно установить оборудование по преобразованию энергии в жидкость, ежегодно можно превращать в метанол до 1000 тонн CO2 со стекольного завода по соседству. Одновременно с этими проектами будут разрабатываться инфраструктурные решения для электротранспорта.

Ещё один будущий проект — перенос всей сети передачи данных на новую платформу для Интернета вещей MindSphere. SSW станет первым коммунальным предприятием, использующим MindSphere.

У команды Крассера есть много идей, как сделать Вунзидель оплотом энергетики будущего. SWW принимает участие в GOFLEX — проекте ЕС по разработке новых рыночных моделей, которые позволяют интегрировать возобновляемые источники энергии в распределительную сеть. Кроме того, Крассер работает над концепцией «город как система хранения» и внедрением технологии блокчейн на местном рынке. «Мы хотим показать, что наш путь — лучше, и вместе с Siemens мы это докажем».