Распределённая энергетика

Распределённая энергетика — (Малая энергетика, малая распределённая энергетика) концепция развития энергетики, подразумевающая строительство потребителями электрической энергии источников энергии компактных размеров или мобильной конструкции и распределительных сетей, производящих тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, а также направляющих излишки в общую сеть (электрическую или тепловую).

Содержание

Энергетика сегодняПравить

В настоящее время промышленно развитые страны производят основную часть электроэнергии централизованно, на больших электростанциях, таких как тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции. Мощные электростанции благодаря «эффекту масштаба» имеют превосходные экономические показатели и обычно передают электроэнергию на большие расстояния. Место строительства большинства из них обусловлено множеством экономических, экологических, географических и геологических факторов, а также требованиями безопасности и охраны окружающей среды. Например, угольные станции строятся вдали от городов для предотвращения сильного загрязнения воздуха, влияющего на жителей. Некоторые из них строятся вблизи угольных месторождений для минимизации стоимости транспортировки угля. Гидроэлектростанции должны находиться в местах с достаточным энергосодержанием (значительный перепад уровней на расход воды).

 
Ветрогенератор, Испания

Низкое загрязнение окружающей среды — критическое преимущество комбинированных энергостанций, работающих на природном газе. Это позволяет им находиться достаточно близко к городу для централизованного теплоснабжения.

Поэтому в традиционной энергетике по функциональному назначению и территориальному расположению можно четко выделить три сегмента:

  1. Центры производства электроэнергии
  2. Линии электропередачи большой мощности
  3. Зоны потребления электроэнергии и местные распределительные сети

Атомные и тепловые электростанции, кроме электрической энергии, производят значительное количество тепла. В отличие от электроэнергии, тепловую энергию невозможно передавать на большие расстояния из-за резкого возрастания потерь с ростом расстояния. Одновременно, из-за указанных выше факторов, многие энергостанции слишком далеко расположены, чтобы использовать их побочное тепло для обогрева общественных и жилых зданий. В результате неиспользованная на самой станции тепловая энергия рассеивается в окружающей среде (теряется без полезного применения).

Распределенное производство электроэнергииПравить

Данная концепция подразумевает строительство дополнительных источников электроэнергии в непосредственной близости от потребителей. Мощность таких источников выбирается, исходя из ожидаемой мощности потребителя с учётом имеющихся ограничений (технологических, правовых, экологических и т. д.) и может варьироваться в широких пределах (от двух-трех до сотен киловатт). При этом потребитель не отключается от общей сети электроснабжения.

Можно выделить следующие технологии распределённой малой энергетики:

При этом в системе «потребитель — местный источник энергии» регулярно возникают дисбалансы между производством и потреблением энергии или между потребностью в её видах, например:

  • Мощность солнечных батарей и ветрогенераторов изменяется в зависимости от погодных условий, а потребление электроэнергии от погоды может не зависеть или изменяться в противоположную сторону.
  • В зимнее время потребление тепловой энергии остается постоянно высоким, а потребление электроэнергии изменяется по времени суток.

Наличие подключения к общей электрической сети позволяет компенсировать недостаток электроэнергии за счет её потребления от общей сети, а в случае избыточного производства электроэнергии собственным источником — выдавать её в сеть, с получением соответствующего дохода.

Такой подход позволяет:

  • снизить потери электроэнергии при транспортировке из-за максимального приближения электрогенераторов к потребителям электричества, вплоть до расположения их в одном здании,
  • уменьшить число, протяжённость и необходимую пропускную способность магистральных линий электропередачи,
  • смягчить последствия аварий на центральных электростанциях и главных линиях электропередачи за счет наличия собственных источников энергии,
  • обеспечить взаимное многократное резервирование электрогенерирующих мощностей (частично),
  • снизить воздействие на окружающую среду за счет применения средств альтернативной энергетики, более полного использования потенциальной энергии ископаемого топлива,
  • принимать участие в управлении спросом на электроэнергию.

Полный отказ от мощных центральных электростанций и окончательная децентрализация электрогенерации в настоящее время невозможна как по экономическим соображениям, так и в связи со сложностью управления множеством объектов и их технического обслуживания, необходимостью постоянного поддержания баланса генерации и потребления, необходимостью наличия резервных мощностей.

Законодательные основыПравить

Федеральный закон N 35-ФЗ от 26.03.2003 "Об электроэнергетики"

Постановление Правительства N 442 "О ФУНКЦИОНИРОВАНИИРОЗНИЧНЫХ РЫНКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, ПОЛНОМИ (ИЛИ) ЧАСТИЧНОМ ОГРАНИЧЕНИИ РЕЖИМА ПОТРЕБЛЕНИЯЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" - введено понятие объекта по производству электроэнергии и мощности на розничном рынке и правила продажи электроэнергии и мощности.

Постановление Правительства N 823 от 17.10.2009  "О схемах и программах перспективного развития электроэнергетики" - определены правила включения в схемы развития объектов малой генерации Субъектами РФ. Включение в программы влечет за собой вклчение в инвестиционные программы сетевых компаний.

Федеральный закон N 190-ФЗ от 27.07.2010 "О теплоснабжении" - выделены объекты малой когенерации и правила ее работы

Постановление Правительства РФ от 22.10.2012 N 1075 "О ценообразовании в сфере теплоснабжения"  - определены правила назначения тарифов на тепловую энергию с объектов малой генерации.

Постановление Правительства РФ N 1221 от 31.12.2009 "Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности товаров, работ, услуг при осуществлении закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд" - введено требование создания или модернизации источников тепловой энергии мощностью более 5 Гкал только в режиме когенерации.

ПредпосылкиПравить

  • Невозможность получения необходимой мощности в полном объёме от электросетевой организации[1]
  • Высокая стоимость технологического подсоединения к электрическим сетям[1]
  • Отсутствие централизованного электроснабжения
  • Сокращения объемов потребления завозимых светлых нефтепродуктов[2]

ТрудностиПравить

  • Стоимость

На 2011 год большинство из предлагаемых решений в малой энергетике недоступны её главным потребителям — малым удаленным предприятиям и малым населенным пунктам России, по цене, по эффективности отношения производимой мощности к массе оборудования. К тому же, предлагаемое, как элементы малой энергетики, серийно поставляемое импортное оборудование, как правило, не нацелено на использование источников энергии, имеющихся на местах.

  • Административные барьеры[3].

Варианты реализацииПравить

  • Контейнерные энергоблоки
  • Мобильные энергоблоки
  • Сборные энергоблоки

Схожие понятияПравить

При наличии соответствующих средств автоматического удаленного управления объединение распределённых генераторов энергии может выступать в качестве виртуальной электростанции.

В качестве синонима может использоваться термин «децентрализованное производство энергии», который не отражает специфической особенности — наличие общей сети обмена электро- и тепловой энергии. В рамках концепции децентрализованного производства электроэнергии возможно наличие общей сети электроэнергии и системы местных котельных, производящих исключительно тепловую энергию для нужд населённого пункта/предприятия/квартала.

См. такжеПравить

СсылкиПравить

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Яна Лисицына. "Распределенная энергетика: много возможностей, много препятствий" (рус.). Энергетика и промышленность России (07.04.2014). Проверено 8 апреля 2017.
  2. И.С.Кожуховский. "О стратегии и перспективах развития Технологической платформы Малая распределенная энергетика" (рус.). Агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике (14.12.2011). Проверено 11 апреля 2017.
  3. Светлана Цыганкова. Административная плотина (рус.). Российская газета (22.12.2010). Проверено 25 мая 2017.