5 главных тенденций в сфере домашней энергетики в 2014 году

Михаил Егоров

30 апреля 2019

В электроэнергетике инновационный путь развития – объективная необходимость. Без современных ИТ-систем решать задачи развития отрасли сегодня все труднее, а в будущем и вовсе станет невозможно. 

По оценкам Центра стратегических разработок РФ (ЦСР), технологический уклад в электроэнергетике на настоящий момент достиг предела своей эффективности.  В ближайшие пять лет в тех сферах, где предъявляются повышенные требования к доступности, надежности и качеству энергоснабжения, цифровизация станет абсолютной необходимостью.

• Digital-решения в электроэнергетике позволяют как оптимизировать использование существующей инфраструктуры, так и включить в процесс генерации и распределения новейшие системы накопления энергии, решения с регулируемым потреблением, а также системы, применяемые для организации энергетических сервисов в непосредственной близости к потребителям и базирующиеся на инфраструктуре распределительных сетей 110 кВ и ниже.
• Рассмотрим основные тренды инноваций в энергетике, влияние которых в отрасли либо уже заметно, либо проявится в ближайшем будущем.
• 1. IoT повышает КПД электростанций

По оценкам PwC, при внедрении интернета вещей в сетевом комплексе электроэнергетики России следует фокусироваться на улучшении контролируемости подстанций, линий электропередачи и других элементов сети за счет дистанционного мониторинга. Такие проекты помогут снизить затраты на эксплуатацию и ремонт, параллельно предотвращая технологические и коммерческие потери.

Что касается сферы производства электроэнергии, то там применение IoT позволит уменьшить расход топлива, на закупки которого в настоящее время приходится более половины операционных затрат станций. Общий же экономический эффект от внедрения IoT в электроэнергетике до 2025 г., по прогнозам экспертов, достигнет 532 млрд руб., из которых 180 млрд составят предотвращенные потери энергии.

Эффект от внедрения IoT в электроэнергетике до 2025 г. оценивается в 532 млрд руб.

Решения на основе IoT в сфере энергетики все чаще сочетаются с функционалом искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения для обработки и анализа массивов больших данных, генерируемых в процессе работы оборудования.

Технологии помогают выявить неочевидные закономерности в работе объектов, буквально «услышать» предприятие и выстроить на основе этой информации диалог на новом уровне.

В мировой практике уже появляются электростанции, способные эффективно контролировать и управлять основными рабочими процессами в полностью автономном режиме с помощью инструментов сбора и анализа данных.

К примеру, возможностей ИИ и машинного обучения вполне достаточно, чтобы справиться с мониторингом и настройкой газовых турбин, – уже на тысячах предприятий по всему миру эти задачи так или иначе автоматизированы.

Из примеров успешных IoT-проектов в российской электроэнергетике можно привести проект в «Интер РАО Электрогенерация».

Внедренная в компании система сбора, передачи и расчета технологической информации (ССПРТИ) помогает сокращать пережоги топлива и повышает надежность работы.

Срок окупаемости проекта оценивается в 5–7 лет с учетом того, что система позволяет экономить на топливе 130 млрд руб. ежегодно.

Там, где отсутствует техническая возможность установки датчиков, задача решается за счет снабжения персонала системами eSOMS (electronic Shift Operations Management System, электронная система управления сменой по эксплуатации).

Корпорация «Росэнергоатом» внедрила такие решения на Смоленской и Воронежской АЭС, где с их помощью удалось оптимизировать задачи обхода объектов, составления отчетов и сверки исторических данных с возможностью создания прогнозных моделей. 

2. Роботизация создает безопасную среду

В электроэнергетике растут инвестиции в создание нового уровня безопасной рабочей среды для персонала электростанций, и одно из передовых направлений здесь – ввод в коммерческую эксплуатацию роботов, устойчивых к экстремальным условиям труда и управляемых дистанционно. Подобные решения также завязаны на технологиях ИИ/IoT, а в последнее время к их возможностям добавляется функционал дополненной реальности (AR), с помощью которого изображение с камер на роботе получает интерактивную составляющую.

Популярное применение роботов – мониторинг инфраструктуры с помощью дронов

На Западе разрабатываются и внедряются роботы, выполняющие функции диагностики и обслуживания высоковольтных ЛЭП. Такие механизмы подвешиваются к проводам линии, а их действиями с земли с помощью контроллера управляет оператор. Роботы снабжены датчиками и видеокамерами, позволяющими выявлять проблемные участки на проводах.

В районах с длительным зимним периодом используются роботы-очистители, убирающие с ЛЭП снег и наледь, причем некоторые модели способны раскручивать и закручивать болты и гайки, снимать с проводов инородные предметы. Роботизируются и АЭС: например, роботам отдают задачи проверки первичных контуров реакторов с помощью ультразвука.

3. Электросети и подстанции «умнеют»

Проблема непрерывной работы электросетей остается нерешенной во всем мире: даже в относительно благополучных в этом смысле странах 100%-ной отказоустойчивости сетей достичь не удается. В США этот показатель составляет 99,97%, всего несколько сбоев за год могут привести к убыткам в $100–150 млрд.

Для решения этой проблемы используются технологии семейства Smart Grid – «умная электросеть».

По сути, это менее централизованная, более управляемая автоматизированная инфраструктура, построенная на основе нескольких активно развиваемых сегодня концептов.

В их числе – продвинутая инфраструктура для учета потребления (Advanced metering infrastructure, AMI) и различные решения для визуализации распределения нагрузок и доступного ресурса сети в реальном времени.

Концепцию Smart Grid внедряют сегодня энергетические компании по всему миру

Первая концепция предполагает мгновенный расчет стоимости потребленного предприятием или домохозяйством энергоресурса, вплоть до вывода точной стоимости суточного расхода на специальную панель или на мобильные устройства потребителей. Вторая заключается в создании и использовании интерактивной панели управления ресурсами сети, которая в реальном времени оптимизирует распределение нагрузки для предотвращения блэкаутов.

В России технологию Smart Grid внедряют «Россети» в рамках 10 пилотных проектов: это собственное решение компании, которое, как ожидается, позволит сократить потери электроэнергии на 225,3 млн кВтч и достичь уровня оптимизации ремонтов на сумму 35,8 млрд руб.

Одну из первых «цифровых» подстанций (ПС) 110 кВ открыла МРСК Сибири в Красноярске в 2018 г. ПС выполнена на базе программно­технического комплекса iSAS – интегрированной системы защиты и управления подстанцией для обеспечения релейной защиты, противоаварийной автоматики и АСУ.

За счет цифровизации удалось уменьшить количество кабеля различного назначения в 10 раз: со 150–160 км до примерно 15 км.

В целом подстанция стоила на 5% дешевле аналогов предыдущего поколения, а в перспективе, учитывая повышение надежности ее работы за счет высокой степени автоматизации, нового качества мониторинга и управляемости, а также благодаря отсутствию оперативного персонала, за 30 лет эксплуатации ПС должна дать экономический эффект около 75 млн руб.

4. Автоматизация ТОиР идет полным ходом

Ремонтные работы и техническое обслуживание объектов (ТОиР) – одна из базовых составляющих бизнес-процессов крупнейших системообразующих компаний в сегменте энергетики.

Направление FSA (системы автоматизации сервисного обслуживания в полевых условиях) сегодня можно назвать одним из наиболее динамично развивающихся в электроэнергетике – ИТ-решения в этой сфере позволяют оперативно получать данные о статусе задачи после выезда бригады на объект, избегать дублирования задач при фиксации дефектов сети, усиливать контроль за выполнением работ и удалять типичные недочеты из рабочих процессов сервисных инженеров и ремонтных бригад.

Автоматизация обслуживания в полевых условиях – одно из самых динамично развивающихся направлений

Современные решения в этой области имеют широкие возможности масштабирования и интеграции с другими промышленными информационными системами: ERP, EAM и СMMS, поддерживают совместимость с мобильными платформами (Android, Windows 8.1/10), NFC-совместимы и обеспечивают оперативный обмен данными по любым каналам беспроводной связи в режиме реального времени.

Такую систему в конце 2018 г. начало использовать в своей практике ПАО «Кубаньэнерго», подключив к ней около 800 сотрудников.

5. Мониторинг становится централизованным

В сегменте теплоэлектростанций и гидроэлектростанций высока востребованность и актуальность решений для централизованного мониторинга технического состояния энергетических блоков, соблюдения правил промышленной безопасности и контроля работы персонала.

Понятно, что диспетчерские залы на таких объектах существовали всегда, но настоящее воплощение концепции централизованного мониторинга стало возможным сравнительно недавно благодаря развитию протоколов обмена данными (FC, iSCSI и др.

), в совокупности позволивших надежно связать территориально удаленные системы мониторинга с центральным пунктом.

Важную роль в развитии централизованного мониторинга сыграли и технологии виртуализации, которые позволяют снижать нагрузку на локальные ИТ-ресурсы объекта, а критически важные задачи работы с данными решать в удаленном ЦОДе.

Централизованный мониторинг предприятий ТЭК стал возможен благодаря развитию протоколов обмена данными

Существенный рост производительности систем мониторинга дало и развитие ПО в этом направлении: в состав софтверных решений для таких систем сегодня входят современные средства управления знаниями, MDM, AR и другие компоненты, позволяющие эффективно отслеживать, выявлять возникающие инциденты и реагировать на них.

* * *

Искусственный интеллект, IoT и другие технологии цифровизации в сочетании с вычислительными мощностями современных ИТ-платформ обладают огромным потенциалом для высвобождения скрытых и нерационально используемых ресурсов на самых разных участках производственного цикла энергетической отрасли.

На этапе добычи сегодня уже применяются самые современные ИТ-решения (например, «цифровые двойники» скважин и месторождений), эволюция в том же направлении сферы генерации и распределения электроэнергии вытекает из общей логики процесса и дополняет его.

Хочется надеяться, что перечисленные инновации помогут отрасли избежать новых глобальных встрясок.

Михаил Егоров, заместитель генерального директора по стратегическому развитию, «АйДи – Технологии управления»

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!

Не нефтью единой: 18 молодых и перспективных стартапов в области энергетики | Rusbase

Rusbase

20 ноября 2018

• Twitter
• Вконтакте
• Одноклассники
• Pocket

Рынок энергетических технологий остается одним из основных факторов развития российского нефтегазового сектора и энергетики в целом. Российские компании, работающие в этой сфере, все больше внимания уделяют технологиям, повышающим эффективность, экологичность и безопасность сектора. Между тем молодые проекты, предлагающие инновационные методы работы энергетическим компаниям, продолжают сталкиваться с традиционными ограничениями на этом рынке. Так, небольшие технологические предприятия до сих пор с трудом могут получить контракты от крупных заказчиков, которые не всегда хотят работать с малыми компаниями. Кроме того, актуален вопрос длительности технического согласования новых решений на различных объектах. Для некоторых сегментов энергетики также остается открытым вопрос, связанный с отсутствием подходящей нормативно-правовой базы, регулирующей новые виды экономической деятельности. Но какие перспективные проекты уже завоевывают рынок? Rusbase подготовил обзор молодых российских компаний, работающих в сегменте EnergyTech. Отметим, в подборку вошли только те проекты, возраст которых не превышает пяти лет и стадия соответствует рыночной либо готовой разработке. Технологии компании «Аксель Телеметрия» помогают интегрировать и улучшать работу телеметрического оборудования при проведении измерений и каротажа во время бурения скважин. Разработанная компанией платформа InterConnect совместима с наиболее популярными телесистемами и состоит из нескольких модульных продуктов, каждый из которых отвечает за свое направление в телеметрии. В 2014 году Axel вышла на мировой рынок, ее клиентами стали буровые подрядчики в России, Нидерландах, Индонезии, США, Турции, Казахстане и ОАЭ. В 2017 году программное обеспечение «Аксель Телеметрии» прошло квалификацию у одного из наиболее требовательных мировых заказчиков — Saudi Aramco. Сейчас компания продолжает развивать модульную платформу InterConnect, чтобы увеличить скорость передачи данных от 2,25 бит/сек до 6 бит/сек. Энергетическая компания «Энергия Черного моря» отбирает сероводород со дна Черного моря, чтобы затем сжигать его, увеличивая жизненное пространство для морских обитателей и снабжая электроэнергией и теплом домашние хозяйства и предприятия. Известно, что глубины Черного моря насыщены сероводородом, часть которого уходит в атмосферу, а другая часть растворяется в воде. От этого уровень загрязнения моря газом ежегодно повышается на 1,5–2 метра. Разработанная компанией технология генерации энергии не оставляет никакого углеродного следа и хорошо вписывается в национальную концепцию EnergyNet, предусматривающую строительство сетей потребителей и генераций малой и средней мощности без передачи больших объемов энергии на дальние расстояния. ADL Completions — первое в России предприятие, фокусирующееся исключительно на развитии технологий многоствольного заканчивания скважин. Сегодня доля импорта оборудования для многоствольного заканчивания на российском рынке составляет более 90%, что, по словам разработчиков ADL Completions, негативно сказывается на уровне рентабельности отечественных проектов и отрицательно влияет на развитие российской нефтегазовой отрасли в целом. Используя технологии многоствольного заканчивания, буровые компании могут добывать больше нефти из старых низкодебитных скважин. Такой результат достигается благодаря обеспечению повторного доступа в боковые стволы и нижнюю часть основного ствола, а также за счет разобщения и регулирования потока из зон боковых стволов и основного ствола скважины.

Работа со скважиной, фото: «АДЛ Заканчивание

Компания Terratec предлагает российским и международным компаниям разработки для повышения эффективности добычи нефти и разработки трудноизвлекаемых запасов. В основе технологий Terratec лежат многолетние исследования команды во главе с научным руководителем. Основной фокус разработок — увеличение приемистости и продуктивности скважин и изучение переноса флюида через пористые среды, которые подвергаются быстрым и интенсивным нагрузкам. Заказчиками и партнерами Terratec сегодня являются компании «Роснефть», «Татнефть», Petronas, «Тургай Петролеум», National Petroleum Services, KYF.

Perfobur разрабатывает решения для радиального бурения скважин. С помощью таких технологий можно существенно увеличить нефтеотдачу старых низкодебитных скважин. Perfobur в несколько раз усиливает приток нефти к скважине за счет бурения радиальных каналов длиной в несколько десятков метров по контролируемой траектории в карбонатных и песчаных коллекторах.

Основанная выпускниками СПбПУ и сотрудниками «Ростеха» лаборатория RFSAW — разработчик IIoT-платформы RFsens, работающей на основе технологии поверхностно-акустических волн и радарных технологий.

Решение позволяет создавать беспроводные системы онлайн-мониторинга и диагностики оборудования в промышленности и энергетике. Разработчики RFsens также являются авторами единственных в мире полностью пассивных температурных и RFID-сенсоров, которые могут работать в любых промышленных условиях.

Компания сотрудничает с Enel, «ЕвросибЭнерго», ММК, «Северсталь», МОЭСК и другими предприятиями.

BMPower — разработчик и производитель топливных элементов для беспилотных платформ. Технологии BMPower позволяют решить проблему длительности работы дронов и роботов, увеличивая их показатели в пять и более раз по сравнению с литий-ионными батареями. Кроме того, такие электрохимические источники могут работать без потери характеристик при отрицательных температурах. В компании отмечают, что длительность времени работы беспилотных транспортных систем — на сегодняшний день основной сдерживающий фактор развития рынка, при этом наиболее перспективными для использования дронов и роботов отраслей в России остаются именно нефтегазовый сектор и электроэнергетика из-за наличия в этих компаниях протяженной инфраструктуры. Кроме того, в применении «выносливого» беспилотного транспорта заинтересованы компании, работающие в сельском хозяйстве и сфере безопасности. Клиентами BMPower являются заказчики в России и за рубежом: SRUAV (Великобритания), Desert Wolf (ЮАР), «ИДС Технологии» (Китай, Россия), «ЮВС Авиа» (Россия). Топливные элементы BMPower уже используются в работе дронов, беспилотных самолетов и наземных роботов. В скором времени эти источники энергии планируется установить также на плавательные судна, велосипеды, дельтапланы и другие беспилотные платформы.

Источник: видеоблог компании

Аналитическая компания Sofoil занимается диагностикой скважин и пластов и дает рекомендации, которые помогают повысить эффективность разработки месторождений. Для своей работы компания использует высокочувствительную аппаратуру и современные математические модели интерпретации и интеграции данных в различные модели разработки. Sofoil также разрабатывает облачное ПО для нефтесервисной промышленности. Софт компании позволяет проводить динамический анализ и интерпретацию получаемых данных.Среди продуктов компании:• PolyGon — программный комплекс для обработки, моделирования и интерпретации данных гидродинамических исследований скважин;• PolyPVT — программный комплекс для моделирования мультифазных свойств многокомпонентных флюидов.

Технология PetroBOOST используется при добыче полезных ископаемых. Решение может оказывать комплексное тепловое, механическое и химическое воздействие на призабойную зону пласта. В результате повышается эффективность и экологичность разных процессов добычи.

INSYTE Electronics — производитель систем «умный дом» и разработчик платформы управления энергоресурсами EMS INSYTE. Последний продукт авторы называют «облачным роботом для энергосбережения». EMS INSYTE — открытая платформа, предназначенная для сбора и анализа данных об энергопотреблении и выстраивания энергоэффективной работы объектов разного масштаба: от небольших кафе до промышленных предприятий. Система представляет собой комплекс IoT-контроллеров, которые непрерывно взаимодействуют с платформой. На данный момент платформа ориентирована на использование в сфере энергомониторинга и энергоменеджмента. Однако ее архитектура, по словам разработчиков, позволяет адаптировать технологию к потребностям организаций, работающим в медицине, сельском хозяйстве, транспорте и других областях. Системой в формате пилотного проекта уже заинтересовались заказчики в России. Кроме того, осенью 2018 года компания получила около 20 предложений на интеграцию EMS INSYTE в странах Ближнего Востока. «Эфре» — это несколько компаний, работающих в сегменте источников вторичного электропитания и силовой электроники. Основными направлениями группы «Эфре» является контрактная разработка вторичных источников электропитания и развитие продуктов на базе собственной платформы силовой электроники, основанной на резонансных принципах преобразования энергии. Базовая технология резонансного преобразования энергии представлена в компании линейкой источников электропитания светодиодных светильников, не имеющих в составе электролитических конденсаторов. В 2016 и 2018 годах это направление работы компании поддержал Фонд содействия инновациям на сумму 5 млн рублей. Сейчас разработчики продолжают выводить на рынок новые продукты, в частности обновленные типы источников питания светодиодных светильников и модификации токовых пробников и усилителей.

VI-ENERGY разрабатывает и внедряет решения, которые увеличивают нефтеотдачу пластов и интенсифицируют добычу нефти.

В своей работе компания опирается на опыт использования различных технологий воздействия на нефтегазоносный пласт на месторождениях Западной Сибири, Урало-Поволжья и Сахалина.

Заказчиками VI-ENERGY являются компании, добывающие нефть и газ в Западной и Восточной Сибири, а также зарубежные нефтяные и нефтесервисные компании.

«Лаборатория Приезжева» разрабатывает программное обеспечение для прогноза параметров продуктивности различных нефтегазовых формаций. Компания использует современные алгоритмы машинного обучения для обработки и интерпретации данных различных масштабов и точности: скважинные исследования, сейсморазведку, наземные исследования, аэрокосмические съемки. Благодаря использованию больших данных решения «Лаборатории Приезжева» могут выстраивать достоверные прогнозы продуктивности пластов для традиционных и нетрадиционных месторождений. Сейчас компания работает над обновлением функционала ПО и расширением базы пользователей. В планах лаборатории разработка новых технологий машинного обучения и выход за пределы рынка Oil & Gas.

Go-RFID — решение для идентификации, автоматизированного контроля наличия и перемещения объектов учета для промышленных и энергетических компаний.

Технология использует RFID-метки — специальные микрочипы, которые хранят информацию — и передает данные на расстоянии в систему учета, через RFID-считыватель или планшет.

В результате технологии радиочастотной идентификации позволяют предприятиям анализировать данные и проводить разные операции.

Миниатюрная RFID-метка Hermes-1, фото: Go-RFID

WaveControl — это автоматизированная система обнаружения утечек трубопроводов. Технология обеспечивает непрерывный мониторинг герметичности трубопроводов во всех режимах функционирования вне зависимости от вида прокладки трубопровода (наземная, подземная, подводная) и температуры окружающей среды. Клиентами WaveControl являются российские компании «Татнефть», «Транснефть», «Лукойл-Транс», «Башнефть» и национальная нефтяная компания Саудовской Аравии Saudi Aramco. Компания «ВДМ-техника» разрабатывает и производит электродвигатели и электрогенераторы, работающие на основе синхронных электрических машин, ветроустановок малой мощности и микроГЭС. Разработки компании — это интеллектуальные системы нового поколения, которые позволяют снижать массу и габариты устройств и используют инновационные проводниковые, магнитные и изоляционные материалы. Проект «ВДМ-техники», разрабатывающий электрогенераторы для ветроэлектрических установок, входит в стратегическую программу исследований технологической платформы «Перспективные технологии возобновляемой энергетики». Компания «ИнИнТЕХ» — автор нескольких проектов для повышения энергоэффективности в городах. Российский разработчик создает энергоэффективные решения в области диспетчеризации и комплексной автоматизации распределенных технологических объектов в производстве, строительстве и ЖКХ. Кроме того, компания выпускает системы автоматизированного мониторинга, контроля и управления энергоресурсами, а также проводит разработку, монтаж и внедрение энергоэффективных систем управления. Компания «Энергозапас» специализируется на разработке твердотельных аккумулирующих электростанций (ТАЭС) — промышленных накопителей энергии, которые не уступают по экономическим показателям гидроаккумулирующим электростанциям (ГАЭС) и не требовательны к месту размещения. Принцип работы ТАЭС аналогичен принципу работы наиболее распространенных на сегодня промышленных накопителей — ГАЭС: станция потребляет электроэнергию, чтобы поднять груз на высоту нескольких сотен метров, и вырабатывает ее, когда груз опускается вниз под действием силы тяжести. Однако в отличие от ГАЭС, ТАЭС использует в качестве груза не воду, а упакованный грунт. Проект уже прошел экспертизы Министерства энергетики и центра «Сколково». В феврале 2018 года команда «Энергозапаса» перешла к заключительной стадии этапа proof of concept — созданию опытно-промышленной ТАЭС, которая будет собрана из «боевых» компонент, готовых к серийному производству и использованию в промышленных масштабах. К лету 2019 года компания планирует начать строительство Опытно-Промышленной ТАЭС, а в 2021 году — завершить основные испытания промышленных узлов, после чего планируем приступить к разработке Промышленных ТАЭС «под ключ» (то есть под требования заказчика). ©Rusbase, 2018 Антон КузнецовФото на обложке: Unsplash

Электроэнергетика России

Сектор электроэнергетики России является одним из самых проблемных. В связи с этим для обеспечения развития экономики нашей страны одной из главных задач, стоящей перед Россией в ближайшие годы, является развитие электроэнергетической сферы и решение проблем, которые сейчас в ней присутствуют.

• Например, по данным на 2014 год Россия производила в 4 раза меньше электричества, чем США, и в 5 раз меньше, чем Китай, не дотягивая до доперестроечного уровня.
• Среди основных причин такого сильного отставания можно назвать большое количество непроизводственных расходов отрасли и ее низкую эффективность.
• Под непроизводственными расходами имеются ввиду различные организационные и административные расходы, а также доходы акционеров, выплаты топ-менеджерам и нецелевые расходы.
• Непосредственно на производство топлива, обеспечение работы промышленных предприятий отрасли и работу электростанций в 2014 году тратилось менее 17% общих средств, расходуемых отраслью.

Тем не менее, с 2003 года сфера электроэнергетики России демонстрирует рост. В частности, с 2003 по 2007 год рост производства составлял в среднем 2,6% в год.

Подотрасли электроэнергетики России

В электроэнергетической сфере экономики можно выделить подотрасли:

• Лидирует по производству энергоресурсов сфера теплоэнергетики. Наибольшее количество электричества производится на тепловых электростанциях. Самой большой теплоэлектростанцией не только в России, но и в Евразии является Сургутская ГРЭС-2 – ее мощность составляет 5600 МВт. Также можно выделить такие крупные станции, как Рефтинская ГРЭС, Сургутская ГРЭС-1 и др.
• Гидроэнергетика представлена системой гидроэлектростанций. При огромном потенциале (9% мирового объема гидроресурсов) Россия освоила и использует только пятую часть этого запаса. Главная причина этого – удаленность основной части гидроресурсов от основных потребителей энергии. Сегодня сектор представлен 102 гидроэлектростанциями, самые крупные из которых расположены на реках Енисей и Волга, Обь, на Дальнем Востоке, в Амурской области.
• Атомная энергетика, хоть и не является лидирующим сектором, но может считаться гордостью отрасли. В России используются технологии атомной энергетики полного производственного цикла – от добычи сырья для топлива до выработки электричества и утилизации отходов. Сегодня потенциал сектора распределен между 10 АЭС, которые производят около 1/6 всего электричества в стране. Наиболее крупными АЭС являются Балаковская, Белоярская, Билибинская, Курская АЭС.
• Ветроэнергетика представлена предприятиями, сосредоточенными в северной части страны, а также в горных районах Сибири, Урала и Кавказа. Крупные ветропарки действуют в прибрежных северных районах. Потенциал сектора довольно высок – он может производить почти треть электрической энергии в нашей стране.
• Альтернативные виды энергетики – геотермальная, солнечная – представлены пока не очень широко. В этом направлении сейчас идет разведка и разработка. Пока сектор геотермальной энергетики определен как наиболее перспективный. Основные его ресурсы расположены в районах Камчатки, Ставрополья, в Карачаево-Черкессии, Дагестане и Краснодарском крае. Солнечная энергетика практически не освоена, поэтому говорить о ее промышленном значении на сегодняшний день рано.

Тенденции электроэнергетики

Основными тенденциями электроэнергетики России можно назвать следующие:

• внедрение энергосберегающих технологий;
• сотрудничество с зарубежными партнерами;
• привлечение инвестиций;
• ставка на преодоление дефицита производственных мощностей;
• перспективная работа по направлению развития электросетей.

Среди основных проблем отрасли выделяется недостаток инвестиций, сокращение научно-технического потенциала отрасли и, как следствие, отставание от ведущих стран в сфере разработки и внедрения новых технологий.

Энергетика и электроэнергетика сегодня в России на современных предприятиях

Энергетика включает в себя множество направлений и является крайне важной для любого производства. Именно она отвечает за рациональное использование энергетических ресурсов, их транспортировку и хранение.

1. В более широком смысле энергетика является областью экономическо-хозяйственной деятельности, специализирующейся на производстве энергии путем преобразования, однако в рамках предприятия данное направление имеет свои задачи.
2. Наиболее важным элементом всего комплекса ТЭК является электроэнергетика.
3. В частности, наибольший упор делается на электроэнергетику, так как именно этот ресурс наиболее задействован на автоматизированных предприятиях и составляет весомую графу расходов.

С учетом того, что большинство предприятий и производств стремятся максимально повысить производительность и при этом минимизировать затраты, актуальность сферы энергетики становится все очевиднее.

Энергетика позволяет создавать оптимальные условия для передачи и сохранения ресурса электроэнергии.

Фактически данное направление отвечает за рационализацию и оптимизацию не только сетей передач, но и локальных подстанций.

Наиболее ярко это проявляется на предприятиях, где потребление энергии ощутимо превышает среднестатистические показатели. Чем более автоматизировано производство, тем больше оно потребляет электроэнергии.

Тепловая энергетика также является немаловажной частью предприятий. От того, насколько грамотно была спроектирована система отопления, зависит:

• комфорт сотрудников;
• исправность самой системы;
• её эффективность.

• В рамках предприятия под теплоэнергетикой понимается весь комплекс устройств и конструкций, обеспечивающих здание теплом.
• Многие предприятия используют децентрализованное отопление.
• Для проектировки котельных и отопительных систем активно применяются знания в сфере энергетики.
• Для анализа состояния электроэнергетики в Российской Федерации следует напомнить, что основными оценочными показателями принято считать:

• установленную мощность электростанций;
• выработку электроэнергии;
• потребление электроэнергии.

За счет того, что в 2014 были введены новые мощности, показатели первого пункта в 2015 году выросли на 2,6%.

Начиная с 2010 года, показатели мощности стабильно росли. Это происходило за счет модернизации сетей и замены маломощного оборудования на более актуальные по своим характеристикам модели.

Так как энергетика в России активно развивается, то вместе с этим меняются и данные о производстве электроэнергии.

За пять летвыработка возросла на 6,6%, позволив России занять 4 место среди мировых производителей электричества.

https://www.youtube.com/watch?v=Na-V-3CBl_Q\u0026t=35s

Несмотря на активное развитие, которое демонстрирует отечественная энергетика, цены на данный вид энергии в России являются самыми низкими в Европе. Такая ситуация объясняется тем, что большинство стран отказались от атомных станций как источника электроэнергии, перейдя на альтернативные способы.

Стратегия развития российской электроэнергетики

Актуальность усовершенствования электроэнергетического комплекса национальной экономики России неоспорима. Развитие электроэнергетики России зависит от многих факторов.

Время новых технологий и лучшего использование энергоресурсов диктует свои условия. На выставке представлены передовые технологии, так необходимые нашей стране. Переход на применение многих из них значительно улучшит современную ситуацию.

Стратегия развития этой отрасли определяется такими факторами:

• энергообеспечение всех субъектов дешёвой электроэнергией;
• сохранение Единой энергетической системы государства, ее усовершенствование и оптимальная интеграция с другими евроазиатскими энергетическими системами;
• рост внедрения новых технологий для стабильного роста электроэнергетики;
• повышение экологической безопасности различных сфер деятельности общества.

Для усовершенствования процессов энергетической безопасности требуется безотлагательное решение таких проблем самой системы энергообеспечения, как:

• ограничение межсистемных потерь при транспортировках электроэнергии;
• модернизация устаревшего оборудования энергоснабжения;
• повышение технологичности при использовании;
• усовершенствование структуры топливного баланса.

Не все мощности электроэнергетики Сибири используются эффективно. В связи с этим развитие межсистемной транспортировки электроэнергии крайне важно для энергообеспечения промышленности Уральского и Дальневосточного регионов, для снижения нагрузки в европейских районах России.

Изношенность основных фондов в электроэнергетике очень велика и составляет до 65%, а в районах сельской местности, распределительные сети устарели более чем на 75%.

Актуальность обновления основных фондов отрасли велика для ее стабильного роста и безопасной эксплуатации электрических сетей. В связи с этим поставщики с выставки готовы продемонстрировать работу своего оборудования, сделать презентации и заключить предварительные договора на частичную или полную модернизацию.

Снижение рисков при эксплуатации энергетического оборудования за счёт реконструкции и модернизации позволит снизить объем аварий и технологических выходов из строя в работе.

Различие стоимости энергоносителей создавало нарушение пропорций в топливном балансе. Цены на уголь выше, чем на газ, в 1,5 раза, это повысило производство электроэнергии ТЭС, работающих на газе, до 60%.

Еэс россии

Но главное в поддержании целостности Еэс россии – это равномерное развитие всех территорий России.

Стратегическое развитие Еэс россии должно осуществляться по таким принципам:

• рост энергонагрузки слаборазвитых территорий;
• введение в строй новых высокотехнологичных электростанций;
• эффективный реверс энергетических потоков;
• поставка электроэнергии по межправительственным соглашениям;
• развитие ЛЭП высокого напряжения по всем территориям;
• оптимальная загрузка понижающих трансформаций в зонах общего использования этих электронагрузок;
• эффективность управления оптимальным обязательным распределением энергетических потоков.

Федеральная сетевая компания и Системный оператор будут осуществлять полный контроль над развитием и эксплуатацией Еэс россии. Доля государственных акций в обеих компаниях составит 75% плюс одна.

Модернизация российской электроэнергетики

Реструктуризация и модернизация оборудования электроэнергетического комплекса до 2020 года должна генерировать энергомощностей на 117 млн. кВт.

Приоритетными генерирующими мощностями для развития электроэнергетики по территориям должны быть:

• зоны европейской части, которые должны максимально перейти с ТЭС на газе на АЭС;
• сибирская зона, которая должна ориентироваться на ТЭС, работающие на угле и гидроэлектростанции;
• дальневосточная зона. Для нее в приоритетах ГЭС, ТЭС на газе в больших городах, а в другой местности – АЭС, АТЭЦ.

Тепловые электростанции, составляющие 60-70%, останутся главной перспективой развития отрасли. Производство электроэнергии ими к 2020 году возрастёт в 1,4 раза в сравнении с 2000 годом. Этот краткий обзор дает понимание основных проблем отрасли производства электроэнергии и главные приоритеты развития электроэнергетики в России.

Больше о развитии и модернизации иностранной и российской электроэнергетики и тенденциях в этой отрасли в России и за рубежом можно узнать на ежегодной выставке «Электро».

Новое в электроэнергетикеSmart GridРазвитие электроэнергетики в России

10 тенденций и инноваций в области возобновляемой энергии: 20 действующих стартапов сегодня — Бизнес-журнал B-MAG

Бизнес-журнал представляет обзор 10 основных тенденций в области возобновляемых источников энергии в 2022 году. Перечислены 20 многообещающих мировых стартапов в этой области.

 Необходимость быстрого перехода к экологически чистой энергии способствует новым разработкам в секторе возобновляемых источников энергии.

Компании и отрасли переходят на возобновляемые источники энергии, чтобы сократить выбросы, снизить затраты на энергию и повысить экологичность.

https://www.youtube.com/watch?v=Na-V-3CBl_Q\u0026t=155s

Основные тенденции в секторе возобновляемых источников энергии включают цифровизацию, энергоэффективную интеграцию и решения, позволяющие преодолеть прерывистость производства возобновляемой энергии.

По этим причинам использование больших данных, искусственного интеллекта (ИИ) и интернета энергии (IoE) становятся популярными тенденциями в дополнение к инновациям в возобновляемых источниках энергии.

Хотя возобновляемые источники энергии, такие как солнце, ветер и гидроэлектроэнергия, существуют уже давно, последние стремительные инновации делают эти технологии одними из самых перспективных и модных.

Более того, они доминируют в отрасли благодаря своим конкурентным преимуществам.

Относительно новые области исследований в секторе возобновляемых источников энергии включают энергию из зеленого водорода и водные формы энергии, такие как приливные, волновые и океанические течения.

Инновации в передовой фотовольтаике сосредоточены на технологиях, обеспечивающих более высокую энергоэффективность. Кроме того, использование больших данных и искусственного интеллекта расширяет возможности возобновляемой энергетики, а также позволяет использовать другие приложения, такие как предиктивное обслуживание и интеллектуальное управление.

Распределенные системы хранения энергии (DESS) обеспечивают гибкость и стабилизацию производства возобновляемой энергии. Технологии сетевой интеграции также стабилизируют сеть, контролируя потери при передаче энергии. В результате это приводит к эффективному использованию автономных источников энергии, таких как ветер и гидроэнергия, расположенных далеко от центров спроса.

Косвенно «зеленый» водород аккумулирует энергию, полученную из других возобновляемых источников, а также способствует электрификации.

Биоэнергетика продолжает оставаться популярным направлением благодаря своей децентрализованной природе.

Для обеспечения безопасности и автоматизации возобновляемых источников энергии энергетические стартапы и масштабные компании широко используют блокчейн и робототехнику, а также другие технологии.

10 главных тенденций и инноваций в 2022 году в области возобновляемых источников энергии (перечислены 20 действующих стартапов):

Передовая фотовольтаика (PV)

Стартап-компании по производству солнечных батарей интегрируют фотоэлектрические системы во все аспекты окружающей нас среды, сводя к минимуму необходимость в дополнительном использовании земли. В результате, интегрированные фотоэлектрические системы, плавучие фотоэлектрические системы и агровольтаика являются логичными изменениями в тенденциях.

Кроме того, стартапы разрабатывают тонкопленочные элементы, чтобы сделать солнечные панели гибкими, экономичными, легкими и экологичными.

 Для повышения эффективности фотоэлектрических панелей развивающиеся компании разрабатывают технологии концентрации солнечной энергии с помощью зеркал и линз.

Инновации в фотоэлектрических материалах, такие как использование перовскита, многократно увеличивают преобразование энергии.

Эти инновации дополняются фотоэлектрическими конструкциями, которые обеспечивают максимальную эффективность и высокую производительность. Вместе эти решения способствуют устойчивости за счет вторичной переработки, минимального использования ресурсов и использования альтернативных материалов.

Стартап Lusoco создает люминесцентные солнечные концентраторы

Голландский стартап Lusoco разрабатывает технологию люминесцентного солнечного концентратора. В нем используются материалы с высоким коэффициентом преломления, такие как стекла и полимеры, а также флуоресцентные чернила для концентрации света на краях, где размещены тонкопленочные солнечные элементы.

Более того, флуоресцентное покрытие излучает свет и в ночное время, обеспечивая самоподдерживающиеся вывески. Это решение позволяет получать энергию, сохраняя при этом эстетику. Таким образом, люминесцентные стекла подходят для использования в автомобилестроении, вывесках и дизайне интерьеров.

Norwegian Crystals производит слитки низкоуглеродистого монокристаллического кремния

Norwegian Crystals — норвежский стартап, который производит слитки низкоуглеродистого монокристаллического кремния для высокопроизводительных фотоэлектрических устройств.

 Для производства этих слитков предприятие плавит кремний высокой чистоты при высоких температурах по методу Чохральского.

Он также производит слитки, легированные галлием, которые увеличивают срок службы солнечных элементов и сокращают количество этапов стабилизации по сравнению с монокристаллическим кремнием.

Благодаря этому компания Norwegian Crystals контролирует углеродный след компонентов солнечных батарей на ультранизком уровне, что позволяет потребителям и предприятиям, учитывающим общую устойчивость производства солнечной энергии.

Искусственный интеллект и большие данные

Энергетическая сеть является одной из самых сложных инфраструктур и требует быстрого принятия решений в режиме реального времени, что позволяет использовать большие данные и алгоритмы искусственного интеллекта для коммунальных предприятий. Помимо сетевой аналитики и управления, приложения ИИ в секторе возобновляемых источников энергии включают прогнозирование энергопотребления и профилактическое обслуживание возобновляемых источников энергии.

Кроме того, он позволяет создавать приложения для Интернета энергии, которые прогнозируют уровень пропускной способности энергосистемы и осуществляют автономную торговлю и ценообразование с учетом времени.

Благодаря инновациям в облачных вычислениях виртуальные электростанции (VPP) дополняют выработку электроэнергии коммунальными предприятиями.

Кроме того, стартапы используют аналитику данных и машинное обучение для проектирования моделей возобновляемых источников энергии и анализа производительности.