Конкретно КамАЗу на данный момент необходимы инновационные решения в сфере скопления и сохранения энергии для новейших продуктов компании — гибридных или электрических транспортных средств, которые уже на данный момент необходимы, например, в узких сферах ЖКХ. «Коммунальщики как можно быстрей хотят опробовать мусоровоз с бесшумным электроприводом, который не будил бы людей по утрам громким рокотом мотора»,? — отметил директор по развитию КамАЗа Ирек Гумеров.
В поисках инновационных решений по накопителям энергии КамАЗ организовал в рамках конкурса «Электрохимия-2015» специальную номинацию «Перспективная тяговая аккумуляторная батарея для энергоэффективных автомобилей». Побкдители в этой номинации (конкурс продлится до конца года) уж точно смогут рассчитывать на продуктивное сотрудничество с гигантом российского автопрома.
Индивидуальная энергия По мнению вице-президента Фонда «Сколково», исполнительного директор кластера энергоэффективных технологий Николая Грачева, создание инноваций «под запрос» на данный момент как никогда актуально.
Дело в том, что уровень износа большого количества оборудования в нашей энергосистеме уже достаточно критичен и необходимость обновления в течение ближайших 10–15 лет очевидна. Но как непосредственно мы будем проводить эту модернизацию?
Универсального ответа для всей энергосистемы нет и быть не может, убеждены в «Сколково».
«Можно заняться созданием очередной ГОЭЛРО, развивать огромные электростанции, меж ними строить мощные полосы энергопередачи,?
— рассуждает Николай Грачев.? — Можно воспользоваться новыми технологиями, которые разрешают развивать децентрализованные источники энергии, где мы сможем, в том числе с помощью накопителей более непревзойденно балансировать спрос и потребление.
А может, мы вообще уйдем от огромных генераторов и отдельные домохозяйства смогут выступать и генератором, и продавцом электричества — с точки зрения технологий это уже не фантазия, а реальность. Иными словами сейчас появляются технологии, которые могут ряд задач по модернизации решить более экономично.
И для того чтобы понять, какие технологии должны быть реализованы в каждом определенном случае, необходимо, с нашей точки зрения, создавать пилотные проекты, на которых эти технологии можно тестировать, и наблюдать, как непревзойденно они решают актуальные задачи.
Необходимо поддерживать определенный круг технологических направлений. Нежели говорить о том, какие решения самые правильные и самые нужные, — 1-го ответа нет.
Где-то это будут огромные ГЭС и АЭС, а где-то иная энергия солнца и ветра».
И все же основной тренд в энергетике — это переход на распределенную генерацию, и в этом мировоззрении сходятся все участники рынка: как начинающие стартапы, так и гиганты отрасли. Необходимо отметить, что в нашей стране, территория которой огромна и во практически всех областях еще даже не до конца освоена, этот тренд в индивидуальности актуален.
«Распределенная генерация — это когда каждый домовладелец индивидуально производит электроэнергию композицией солнечных батарей и ветряков,?— объясняет Тимур Рахими, сооснователь компании «ЭнСол» (резидента Фонда «Сколково»).?
— Для хранения электроэнергии употребляются литий-ионные батареи.
Текущие цены на солнечные батареи и литий-ионные батареи и дальнейший тренд на их снижение делают индивидуальную генерацию экономически целесообразной уже на данный момент. Личное энергообеспечение вместе с геотермальным теплоснабжением дает возможность возводить личное жилье на участках без подведенных коммуникаций, что значительно расширяет площадь пригодных земельных участков и снижает стоимость готового жилья».
От холодного Севера до солнечного Юга По мнению Тимура Рахими, в Рф переход на индивидуальную генерацию будет происходить сначала в южных регионах, а затем и в центральных. Дальнейшее снижение цен на солнечные батареи будет ускорять этот тренд.
А пока такое время еще не пришло, компания «ЭнСол» занимается тем, что заменяет свинцово-кислотные батареи на литий-ионные (такие же, как в современных телефонах) на складских погрузчиках. При учете всех издержек литий-ионные батареи уже обходятся фактически в половину дешевле, чем свинцово-кислотные.
«Замена аккумуляторов позволяет снизить стоимость эксплуатации погрузчиков и тем самым сделать потребляемые всеми нами продукты в магазине дешевле,? — отметил Тимур Рахими.?
— Мы активно внедряем литий-ионные батареи на складах огромных сетевых магазинов».
На данный момент около 400 погрузчиков на местности от Дальнего Востока до Польши уже переведены на современный тип хранения электроэнергии. Батареи «ЭнСол» уже работают на складах таких компаний, как Pepsi, Coca-Cola, «Вимм-Билль-Данн», McDonalds, «Мазда», «Форд» и других.
Очередной участник «Сколково», который, кстати, желает захватить признание КамАЗа в конкурсе «Электрохимия-2015», — компания «Научный центр «Автономные источники тока» — занимается созданием сетевых накопителей энергии. «На наш взгляд, успешная модернизация имеющейся энергосистемы невозможна без сотворения и внедрения принципиально новейших аккумуляторов,?
— докладывал директор компании Вячеслав Волынский.?
— Совместно с ведущим производителем аккумуляторов — заводом автономных источников тока — мы реализуем проект по производству полного цикла литий-ионных аккумуляторов.
Планируемая мощность нового производства — более 100 мВт·ч в год, срок реализации проекта — 2017 год».
По словам инноватора, данная разработка совсем подходит для систем скопления энергии большой мощности (СНЭ).
Потребность в СНЭ остро ощущается в изолированных энергосистемах Дальнего Востока, Северного Кавказа, районов Крайнего Севера, где их применение разрешит снизить стоимость электроэнергии и добиться лучшего характеристики энергоснабжения.
Разработки НЦ «АИТ», по мнению Волынского, также будут необходимы и в других отраслях, например, в газовой и нефтеперерабатывающей промышленности, вооружениях и военной технике, жд подвижном составе, электротранспорте, системах резервного питания. «Безусловно, принципиальным проект представляется и в плане импортозамещения высокотехнологичной продукции.
Наши партнеры желают в течение первых 2-ух лет работы выйти на 100-процентный уровень использования русских материалов и комплектующих»,?
— отметил Вячеслав Волынский.
Сети «умнеют» все быстрее Подтверждением тому, что сколковские конкурсы — не просто мероприятия «для галочки», но реальный инструмент продвижения стартапов в большой бизнес, является конкурс «Энергопрорыв», который кластер энергоэффективных технологий проводит в партнерстве с ПАО «Россети». И если участники «Энергопрорыва-2015» пока только ждут рассмотрения собственных проектов (всего было подавно 178 заявок), то побкдители «Энергопрорыва-2014», став резидентами «Сколково» уже активно реализуют свои идеи на предоставленные фондом гранты.
По словам управляющего направления «Электроэнергетика» кластера энергоэффективных технологий Антона Скибина, основной тренд будущего в электросетевом комплексе — это «умные» сети.
Меж другим, непосредственно технологии «умных» сетей стали основной темой конкурса «Энергопрорыв-2015», потому что у основных игроков рынка на их на данный момент есть спрос. «За счет этого спроса новые технологии появляются и проникают в отрасль фактически на глазах,— поведал Антон Скибин.?
— Например, провода, по которым идет электричество,— у нас есть проекты, которые усовершенствуют провод способом снижения сопротивления (утраты электроэнергии сокращаются), что позволяет передавать больший размер энергии через энергосистему.
Новые провода «Метсбытсервиса» — участника «Сколково» уже необходимы в российских сетях. 2-ой пример — это технологии преобразования электроэнергии, новые трансформаторы, измерительные устройства, составляющие электрической сети, которые должны работать более непревзойденно и устойчиво.
Ряд компаний, победителей «Энергопрорыва», на данный момент уже участников «Сколково», действуют непосредственно в этой области — «МИГ», «Термоэкспрессконтроль», «Цифровые измерительные трансформаторы» и др. И третья часть «умной» сети — информационная.
Предполагается, что сходу с электроэнергией в сети движется информация о том, где она произведена, кому поставляется, где и в какой момент может быть наиболее нужна, в каком состоянии находится оборудование... В конечном итоге «умная» сеть должна уметь сама перераспределять потоки энергии, обучаясь автономности и быстроте реакции».
Большая работа маленькой коробки Ну а пока электросети все-таки больше зависят от людей, чем от собственного «ума», резидент «Сколково» — компания «Мобин» нашла обыденный, но очень пригодный и эффективный способ помощи работникам отрасли.
«Среди особенностей отечественной энергосистемы не только огромные расстояния, неравномерно распределенная перегрузка, стареющее оборудование, но и риски смены поколений — уход на пенсию квалифицированного персонала и невозможность замены подрастающим поколением молодых инженеров,? — отметил генеральный директор компании «Мобин» Андрей Бурмакин.?
— Поэтому для награды стремительных результатов при внедрении инноваций на предприятиях нужны простые и недорогие решения, которые будут понятны персоналу и легки во внедрении. Ведь не секрет, что «человеческий фактор» может загубить любые супертехнологии».
Чтобы чрезвычайно упростить «работу на местах», компания сделала измерительный устройство (коробку размером с мобильный телефон), который считывает показания при осмотре оборудования на магистралях и сразу передает информацию в систему технического обслуживания и ремонта. «Казалось бы, такая рядовая разработка,?
— говорит Николай Грачев.?
— Но ведь никто ранее ее не разработал! Самое основное в этом приборе то, что он позволяет убедиться: обходчик вправду был в данной точке и снял показания с данного оборудования».
Раньше нереально было проконтролировать, правда ли обходчик осматривал трансформатор на таком-то километре или он записывал «показания» этого трансформатора в бумажный журнал, сидя в своем кабинете.
Отсюда и вероятность катастрофы... А теперь начальник смены точно знает, где и что делают обходчики, и ежедневно получает объективную информацию о состоянии производственных объектов.
Такая информация помогает выявлять признаки, которые могут привести к выходу из строя оборудования на ранней стадии, и оперативно принимать решения по ремонту оборудования и предотвращению нештатных ситуаций.
Беря во внимание тенденции, связанные с устареванием оборудования, которое эксплуатируется в отрасли, продукт компании «Мобин», обязательно, будет нужен в ближайшие годы как для генерирующих, так и для сетевых игроков рынка.
Сейчас идет пилотный проект по внедрению решения на одной из электростанций в «РусГидро», а также походят переговоры по внедрению инновации в ФСК, «Росэнергоатом», а также в других компаниях электроэнергетической отрасли.
Очередной тренд — высоковольтный Обязательно, принципиальной целью энергетики Рф в ближайшие 10–15 лет будет оставаться повышение эффективности энергохозяйства. И наибольший потенциал роста энергоэффективности я вижу в электросетевом комплексе.
Электрификация страны производилась с самого начала в условиях минимума ресурсов.
Поэтому нормы проектирования энергетических объектов, в индивидуальности воздушных линий электропередачи (ВЛ), различаются от норм большинства других стран. Нормированные электропроводность и механическая крепкость частей ВЛ, в особенности построенных в советское время, значительно ниже электропроводности и прочности ВЛ в развитых странах в одинаковых аспектах эксплуатации.
Такой подход понижает капитальные издержки организации электропередачи, но наращивает издержки эксплуатации, в том числе на устранение последствий аварий ВЛ. В аспектах большого износа электросетевого комплекса страны (около 90% эксплуатируемых ВЛ построены до 1991 года) суммарные издержки на передачу электроэнергии огромны и составляют до 50% от ее конечной стоимости. Замена старых линий на новые современные, естественно, решит делему, но на это уйдут годы и огромные средства.
Концепцией развития электрических сетей в ближайшие 10 лет предусмотрено строительство до 9 тыс. км ВЛ 35–330 кВ в год (около 1% от протяженности имеющихся сетей).
Я считаю, что сейчас в индивидуальности актуальными являются разработка и применение собственных технологий «умных» сетей (Smart Grid), разрешающих сделать сети самодиагностируемыми и адаптивными.
Наша конечная цель — сделать высоковольтные сети самодиагностируемыми и адаптивными, минимизировать влияние внешних обстоятельств на элементы сетей.
Сейчас мы разрабатываем устройства диагностики ВЛ, в частности технологию обнаружения отложений гололеда. В России гололед — причина до 37% падений опор, до 12% обрывов проводов, до 42% обрывов грозозащитных тросов и до 8% обрывов гирлянд изоляторов.
Гололедообразование — это лимитирующий фактор механической прочности 70% ВЛ на местности Рф. Наша разработка — система МИГ — позволяет впору проводить мероприятия по предотвращению гололедных аварий на ВЛ. МИГ обрисовывает момент начала образования отложений гололеда на проводе ВЛ, вид, массу, интенсивность ее нарастания в реальном времени; контролирует температуру провода. Сейчас мы завершаем разработку способа прогнозирования гололедообразования на проводе за 2–3 часа до его начала.
В базе работы системы МИГ лежат наши исследования термодинамических действий гололедообразования. Система состоит из постов и программного комплекса диспетчера.
Установленный на опоре пост собирает данные с датчиков температуры провода, дополняет их замеренными метеоданными и отсылает их на диспетчерский пункт, где они обрабатываются.
Программный комплекс на базе обретенных данных с постов рассчитывает свойства гололедообразования и представляет их диспетчеру. Мы уже завершили 1-ый шаг натурных испытаний системы МИГ на ВЛ-110 кВ в «Волгоградэнерго».
Получено положительное заключение.
Начаты испытания МИГ с ограниченным функционалом в МОЭСК на полосы 110 кВ. Стадия натурных испытаний будет завершена в феврале 2016 года.
По завершении испытаний будет получено заключение о результатах «Волгоградэнерго» и инициировано проведение опытно-промышленной эксплуатации. Повсеместное внедрение проекта станет вероятным уже в 2017 году.
Дмитрий Титов, генеральный директор компании «МИГ» — резидента Фонда «Сколково».