Недавно, говоря о проблеме энергоснабжения новосибирского Академгородка, мы затронули тему малой распределенной энергетики. Напомним, что лет десять назад эту проблему предлагали решать за счет малых энергетических объектов, объединенных в локальную «умную» сеть, которую намеревались спроектировать новосибирские специалисты. Об этом проекте уже подзабыли, однако его обсуждение было адресовано не только Академгородку. По сути, речь шла о будущем распределенной малой энергетики. И даже больше того – о принципиально новом подходе к формированию системы энергоснабжения, соответствующей новым условиям жизни и новым техническим достижениям.
Чтобы было понятно: эта тема активно обсуждается за рубежом. В настоящее время она одинаково актуальна и для развитых, и для развивающихся стран, и даже для таких бурно растущих экономик, как Китай и Индия. Фактически, новосибирские специалисты включались в глобальный тренд. Недаром в нашем городе была даже создана Ассоциация малой распределенной энергетики Сибири. В настоящее время эту тему в нашем городе уже не обсуждают столь активно. И тем не менее, данное обстоятельство совсем не снижает ее актуальности.
Отметим, что на Западе о распределенной энергетике стали много говорить на волне бурного увлечения ВИЭ. Напомним, что первоначально солнечные панели и ветряки охотно ставили у себя отдельные домовладельцы и небольшие хозяйства. Различные программы «солнечных крыш» были весьма популярны в ряде европейских стран. Для стран третьего мира, где были проблемы с энергоснабжением и не хватало средств на развитие единой централизованной сети, распределенные источники энергии (в основном – солнечные панели) рассматривались как основной вариант электрификации отдельных районов.
Подчеркиваем, что лет 10-15 назад тема автономного снабжения электроэнергией была довольно модной во многих странах. Мотивы использования таких систем были разные. В Европе, например, этот тренд подогревался мерами по повышению энергоэффективности и экономии ископаемого топлива. «Солнечные крыши» вполне удовлетворяли указанным требованиям (как указывали специалисты, передача электроэнергии на очень большие расстояния давала потери в сетях на уровне 30%). К тому же распределенные источники частично разгружали единую сеть и сглаживали пиковые нагрузки. В США некоторые домовладельцы вообще подняли на щит тему автономного снабжения электричеством (так называемый принцип Off Grid), выступая тем самым против монополизма крупных поставщиков электроэнергии, часто неправомерно задирающих цены. Что касается бедных стран, то для жителей некоторых деревень и отдаленных поселений собственная солнечная панель или ветряк становились единственным источником электроэнергии (ввиду недоступности сетей или общей нехватке генерирующих мощностей).
Мода на автономное энергоснабжение докатилось и до нашей страны. У нас также поднималась тема «солнечных крыш» (а равно и солнечных фасадов). Помимо солнечных панелей и ветряков предлагались иные виды генерации электроэнергии. Здесь были и «традиционные» дизельные генераторы, и газовые мини-турбины, и газо-поршневые машины, а также угольные котлы, способные вырабатывать параллельно и тепло, и электроэнергию. Были даже устройства (о чем мы писали), вырабатывающие электричество с помощью двигателя Стирлинга (за счет тепла, идущего от котла).
Как правило, говоря о совокупной мощности всех распределенных энергетических установок, западные эксперты обычно учитывают только «чистые» источники энергии. Но и здесь цифры внушительные. Так, по данным МЭА, за период 2019 по 2021 год в мире было установлено 167 ГВт фотоэлектрических систем. Их суммарная пиковая выработка превышает суммарное пиковое потребление таких стран, как Франция и Великобритания. По сути, на энергетическом рынке складывалась принципиально новая ситуация, когда производство и торговля электроэнергией уже не ограничивалась крупными централизованными производителями и розничными поставщиками. Кроме того, стиралась грань между потребителем и производителем, поскольку в такой модели энергоснабжения энергия уже не текла только в одном направлении. Потребитель, обладая собственной установкой, мог выступать и в роли продавца энергии. В этом есть плюсы. Однако есть и проблемы.
Поскольку существующие энергетические системы проектировались в прошлом веке, они не учитывали складывающуюся теперь ситуацию с огромным количеством распределенных источников. Их интеграция в единую сеть является принципиальным условием для дальнейшего развития общей системы энергоснабжения и ее эффективного функционирования. Как заявляют эксперты, при грамотной организации процесса распределенные источники энергии становятся весьма ценным активом, пренебрегать которым неразумно. Проблема требует решения, и это – не такой уж простой вопрос, поскольку кроме технических сложностей, есть еще сложности юридического порядка. Во всяком случае, планирование, мониторинг и оптимизация энергетических потоков в сети зависят от правильного моделирования многочисленных распределенных источников энергии. На данный момент их количество таково, что даже в Европе нет подробной и точной карты их расположения.
В любом случае данная проблема уже исследуется научно. И по большому счету, создание энергосистемы будущего уже начинает осуществляться с учетом всего потенциала распределенной энергетики. Это, скажем так, важнейший тренд современности. И, судя по количеству научных публикаций на эту тему, становится совершенно понятной его актуальность.
Интересно, что этой проблемой серьезно озаботились в Китае, где совокупная мощность распределенных источников энергии уже превысила 250 ГВт (для сравнения, в России она составляет чуть больше 20 ГВт). В 2024 году китайское руководство приняло закон, направленный на поощрение дальнейшего развития комплексных услуг в области распределенной энергетики. Китайская наука также не остается в стороне от данной темы.
Для чего мы здесь привели пример Китая? Дело в том, что в нашем сознании циркулирует стереотип, согласно которому Китай мыслится как некий архаичный гигант, шагнувший в нашу жизнь из прошлого столетия. По этой причине многие из нас уверены, что и система энергоснабжения в этой стране выстраивается по лекалам «тоталитарного» социалистического прошлого, то есть когда электричество вырабатывается огромными электростанциями и потом централизованно подается конечным потребителям. На самом же деле, как мы можем убедиться, в Китае пытаются создать современную, принципиально новую модель энергоснабжения, где большую роль играет и распределенная энергетика.
Понятно, что наши ученые и технические специалисты прекрасно понимают указанный тренд и пытаются внести свою лепту в развитие данного направления. Насколько этот тренд принимают в расчет наши политики и чиновники – вопрос открытый. Как мы уже сказали выше, тему распределенной энергетики у нас в последние годы почему-то отодвинули на задний план. И это несмотря на то, что новосибирские разработчики продуктивно работают в данном направлении. Кроме того, очень часто они являются желанными гостями в Китаев, читая лекции китайским студентам.
Остается пожелать, чтобы их интеллектуальный потенциал в полной мере реализовался в нашей стране. И для начала стоило бы вернуть в публичную плоскость обсуждение проектов альтернативного энергоснабжения территории нашего Научного центра.
Андрей Колосов
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии