Прорывные технологии в энергетике: «ГОЭЛРО 2.0»

Опуликовано в: Современные технологии
3155
Прорывные технологии в энергетике: «ГОЭЛРО 2.0»

Инновационные разработки новосибирских ученых для модернизации энергетического комплекса готовы к запуску в серийное производство. Однако пока не находится инвесторов, заинтересованных во вложениях в эту сферу. Ученые же говорят, что переход к новой энергетике неизбежен, вопрос в том, станет ли Россия его лидером, осуществив «ГОЭРЛО 2.0».

Перспективы отрасли связаны с новыми методами разведки и добычи углеводородов, альтернативными видами топлива – водородом, газогидратами. Другое направление – сетевые накопители, газотурбинные установки с распределенной генерацией электричества, в том числе и на основе возобновляемых источников, передача энергии на расстояние посредством «интеллектуальных сетей» и с использованием эффекта высокотемпературной проводимости.

Алексей Ворошилов, директор по инновационному развитию предприятия «Лиотех», рассказал, что действующая в настоящее время в РФ схема энергетики формировалась начиная с 1920 годов прошлого века, в тот самый ленинский план электрификации всей страны ГОЭЛРО. В основе схемы – многоуровневая иерархическая система, в основе которой предприятия генерации, в основном это ГЭС, АЭС и ТЭС, от которых энергия доставляется потребителям через федеральные и межрегиональные распределительные сетевые компании. Преимущества такой системы очевидны – почти 100 лет назад за короткое время удалось провести электричество во все регионы страны. Однако, считает Алексей Ворошилов, эта централизованная система имеет и существенные недостатки. Так, потери энергии при транспортировке достигают 20 %, притчей во языцех стала высокая стоимость подключения к сетям – до $2 тыс. на 1 КВт, что замедляет развитие городов. Кроме того, традиционные сети ориентированы на постоянные нагрузки и плохо справляются с недогрузками или перегрузками. Например, в пиковые часы потребления напряжение в электророзетках может падать с 220 до 140 Вольт.

Не нужно забывать и об экологических проблемах, связанных с повышением температуры воздуха: потери происходят не только при транспортировке, но и при потреблении. Причем потери довольно значительные: температура воздуха в городе и за его пределами может различаться на 10 ˚С.

У потерь есть и экономическая сторона. По словам директора Института химии твердого тела и механохимии СО РАН академика Николая Ляхова, все потери оплачиваются из кармана потребителя, поэтому если запустить систему, снижающую их хотя бы на 10 %, то можно получить огромную экономию.

Снизить потери и преодолеть другие недостатки мегасистемы может малая энергетика. Так, «облачная» схема электроснабжения Smart Grid предполагает генерацию энергии на всех уровнях, например, на даче, в собственном или многоквартирном доме. Технология пока не отлажена до конца.

Smart Grid – умные сети электроснабжения – это модернизированные сети электроснабжения, которые используют информационные и коммуникационные сети и технологии для сбора информации об энергопроизводстве и энергопотреблении, позволяющей автоматически повышать эффективность, надежность, экономическую выгоду, а также устойчивость производства и распределения электроэнергии.

Как пояснил профессор Александр Фишов, заведующий кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем НГТУ, сейчас в университете работают над повышением управляемости такой системы. Кроме того, объекты малой энергетики сложно интегрировать в существующие сети, поэтому, по мнению Александра Фишова, лучший вариант – это изолированные системы с распределенной генерацией. Сейчас при НГТУ работает группа наукоемких компаний, способная предложить комплексное решение под ключ для конкретного объекта.

Такие системы могут заинтересовать, в том числе, и строительные компании, возводящие малоэтажные поселки, поскольку позволят обеспечить жителей электроэнергией без подключения к централизованным сетям. В Новосибирской области и Алтайском крае уже есть примеры использования таких технологий. Владимир Фомичев, глава компании «НПФ-Энергия», рассказал о собственном опыте. В одном из многоэтажных домов на ул. Ватутина в Новосибирске он с согласия жильцов установил на стене солнечные батареи, соединил их с аккумуляторами, от которых работают все электроприборы дома. Возникли некоторые технические сложности, в частности, потребовалось изготовить однофазный счетчик – с этим справились на одном из новосибирских предприятий, но в результате дом полностью перешел на самообеспечение электроэнергией. И это в Сибири, где количество солнечных дней не так велико.

Владимир Фомичев рассказал и еще об одном опыте. На одном из крупных свиноводческих комплексов в Алтайском крае в электрическую сеть были включены вакуумные нагреватели, что позволило организовать горячий душ на 600 л воды.

Однако, по словам академика Николая Ляхова, генератор может использовать не только солнце или ветер. Российскими учеными создана микротурбина из керамики со скоростью 15–20 тыс. оборотов в минуту, по мощности она сопоставима с автомобильным двигателем, но имеет гораздо более миниатюрные размеры. Пока это опытный образец, но, по мнению Николая Ляхова, ее нужно поставить на поток, и тогда генерация энергии будет доступна для каждого дачника.

Таким образом, технологии есть. Сегодня нужны средства, чтобы сделать их общедоступными. И если инвесторы от энергетики пока не проявляют интереса, то, возможно, такой интерес возникнет у строительных компаний, вкладывающих немалые средства в строительство подстанций для новых жилых комплексов.

Дата публикации:

Понедельник, 29 июня 2015

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Вы комментируете как Гость.