Tools

Сіменс УкраїнаСіменс Україна

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Мікромережі

21 грудня 2018 р.


Під впливом технологічних, нормативних, економічних і екологічних факторів, мікромережі здобувають дедалі більшого поширення у світі. Компанія «Сіменс» допомагає розробляти такі сучасні енергетичні системи і максимально використовувати їхній потенціал.

Кожному підприємству потрібен доступ до надійних і економічних джерел енергії. Можливість виробляти електроенергію з поновлюваних джерел для деяких з них буде додатковою перевагою. Сучасна технологія, яка передбачає виробництво і споживання енергії «на місці» завдяки створенню гнучких мереж або «мікромереж», дозволяє підприємствам самостійно задовольняти ці потреби.

На початку ери електрики кожна мережа була, по суті, мікромережею – обмеженою у просторі системою, де вироблялася електрика, яка потім розподілялася серед споживачів. Згодом мікромережі стали частиною більш великих мереж, котрі охоплювали території цілих держав і навіть виходили за кордони. Зростання масштабів виробництва призвело до появи більших енергетичних установок (зазвичай вони працюють на викопному паливі), від яких віддалені міста і промислові центри отримували електрику по високовольтних ЛЕП.

Однак, в наш час ситуація змінилася, і тепер ми спостерігаємо тенденцію, для якої характерна поява децентралізованої системи виробництва електроенергії (з потенційно відновлюваних джерел, найчастіше розташованих у межах гнучких сучасних мікромереж), яку на свій розсуд можна підключити до більшої системи або відключити від неї. Оператори мікромереж можуть використовувати системи управління, завдяки яким вони точно знають, коли потрібно виробляти електроенергію, коли передавати її далі або коли час продати місцевому комунальному підприємству. Незалежно від обсягу споживання електроенергії (менше 1 МВт або більше 100 МВт), підприємства різної величини з пасивних споживачів перетворюються на «споживачів-виробників» (звичайно ж, за умов наявності відповідного сприяння).


Підвищення ефективності

Ця революція, що проходить в різних умовах і різних групах клієнтів, обумовлена рядом причин. У Європі – зі збільшенням регулюючих тарифів – з'явилася можливість отримання субсидій підприємствами, які реалізують загальнодержавним енергосистемам електроенергію, отриману з поновлюваних джерел. Це зокрема призвело до того, що в Німеччині кожна шоста компанія сама стала виробником електроенергії. Також цьому посприяв технологічний фактор, який проявляється в безперервному зниженні вартості виробництва електрики завдяки сонячній і вітровій енергії та газовим турбінам, а також використанню акумуляторних батарей/пристроїв для зберігання водню. Все це дозволяє убезпечитися в ситуації невизначеності щодо майбутніх тарифів на комунальні послуги. Втрати в слабкострумових розподільних мережах, які є частиною мікромереж, менші у порівнянні із мережами ліній електропередач, однак ефективність останніх продовжує зростати.

Деякі споживачі, наприклад, Університет Генуї, взяли собі за мету скорочення викидів СО. У регіональному навчальному закладі університету, розташованому в італійському місті Савона, спеціалісти компанії «Сіменс» допомогли побудувати мікромережу, в основі роботи якої лежить використання сонячної енергії та електрики, виробленої із використанням мікрогазових турбін. Мікромережа в Савоні видає 250 кВт електричної енергії та 300 кВт теплової енергії, яку споживають 40 000 студентів університету. Цей пілотний проект мікромережі розглядають як основу для розробки розширеної версії – для цілого міста, що знаходиться поблизу.

Такі теплоелектростанції (ТЕС) або установки тригенерації (комбінованого виробництва холоду, теплової та електричної енергії) широко використовуються в мікромережах для підвищення їхньої ефективності.

Надійна варіативність

На американському ринку, що розвивається дуже швидкими темпами, питання надійності особливо актуальні. Ураган «Сенді», котрий пронісся територією США у 2012 році та залишив на два тижні багатьох жителів Нью-Йорка без електрики, наглядно показав, що великий розмір мережі зовсім не гарантує безпеку. Ця подія вкотре привернула увагу до серйозних проблем, пов'язаних зі зловмисними діями та стихійними лихами. При загрозі виникнення перебоїв із подачею електроенергії мікромережі, наприклад, можна тимчасово відключати від основної мережі (вони також можуть працювати як автономні «острівці» на постійній основі). Водночас, при виході з ладу власного джерела виробництва електроенергії, мікромережа зможе продовжити свою роботу, підживлюючись від основної мережі, до якої вона підключена.

Для таких великих промислових підприємств, як шахти та хімічні заводи в Латинській Америці, привабливим аспектом є зниження витрат, адже витрати на електрику можуть становити десяту частину вартості отриманої ними сировинної продукції. Мікромережі дозволяють забезпечити високу якість електроенергії, напругу і частоту, які залишаться незмінними навіть в разі порушення нормальної роботи більших систем.


Управління мікромережею

Напрямок «Цифрові мережі» компанії «Сіменс» пропонує цілу низку програмних продуктів і послуг, завдяки яким мікромережі можуть отримати зазначені переваги. При цьому кожен продукт є модульним і масштабується відповідно до потреб клієнтів. За допомогою алгоритму, що базується на системі правил підключення або відключення, автоматизована система управління SICAM Microgrid здатна перевіряти стан місцевих об'єктів і роботу більш широкої мережі. Функціональні можливості складної системи управління Spectrum SP7 MGMS дозволяють враховувати майбутні навантаження і прогнози погоди для оптимізації диспетчерського енергоуправління в режимі реального часу, а також взаємодіяти із оптовими ринками електроенергії для отримання максимальної економічної віддачі або зведення до мінімуму викидів CO в довгостроковій перспективі. Налагодження зв'язку із апаратними засобами в системі електропостачання та інтеграція обладнання від інших підрозділів «Сіменс» також проходять без жодних проблем.

У рамках іншого проекту, в одному з районів міста Брістоль, Великобританія споживачам надали накопичувачі енергії SoLa, які підключили до встановлених на даху фотоелектричних панелей. Це рішення дозволило збільшити відмовостійкість мікромережі, скоротити витрати, а також забезпечило більшу ефективність. На наступному етапі проекту спеціалісти «Сіменс» охоплять великомасштабні будівлі з метою оптимізації ефективності використання енергії.

Костянтин Гіне, керівник глобальної групи мікромереж компанії «Сіменс» пояснив: «Своїм клієнтам ми демонструємо, яку окупність вони можуть отримати завдяки мікромережі і якою в результаті стане додана вартість». Перш ніж опрацьовувати майбутні варіанти, необхідно зрозуміти поточну ситуацію потенційного клієнта. Якщо клієнти приймають рішення про створення мікромережі, вони зможуть вибрати один із двох варіантів: інвестувати свої власні ресурси або скористатися досвідом «Сіменс» у створенні фінансових моделей.

Костянтин Гіне підсумовує: «Наша пропозиція включає надання консалтингових послуг, постачання основних компонентів мікромережі, наприклад, систем управління та зберігання даних, надання доступу до партнерів, а також розробку моделей фінансування. Це комплексне рішення для виходу на ринок». Приклад цього швидко зростаючого сегмента демонструє, що компанія «Сіменс» «йде в ногу» з темпом розвитку мікромереж.

Мікромережі забезпечують високий рівень інтелектуальності інфраструктурних мереж, а також надають нові можливості для стабілізації роботи систем, розробки сучасних бізнес-моделей і оптимізації енергозбутового процесу.