CC BY
111
РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ОСОБЕННОСТИ, СТРУКТУРА, РЕЖИМЫ РАБОТЫ Трофимов Н.А.1, Перминов Р.В.2, Потапов В.С.3, Жандаров В.Р.4
1Трофимов Николай Андреевич - студент; 2Перминов Роман Валерьевич - студент; 3Потапов Владислав Сергеевич - студент;
4Жандаров Владимир Родионович - студент, кафедра электроэнергетических систем, Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт, г. Москва
Аннотация: в статье представлен обзор особенностей, структуры и режима работы распределенной генерации РФ.
Ключевые слова: электроэнергетика, параметры сети, распределенная генерация, режим, электроснабжение.
Особенности развития распределенной генерации в России
Под понятием «распределенная генерация энергии» понимается производство энергии на уровне распределительной сети или на стороне потребителя, включенного в сеть [1]. Таким образом, распределенная генерация подразумевает выработку энергии вблизи места ее потребления, что дает следующие преимущества:
1) повышение энергетической независимости потребителей;
2) сглаживание пиковых нагрузок;
3) снижение уровня необходимого резервирования мощности;
4) минимизация транспорта энергоносителей;
5) сокращение потерь при транспорте вторичных энергоносителей;
6) возможность использования местных энергоресурсов.
В России, в отличие от зарубежных стран, преобладающее значение в обозримой перспективе будут иметь централизованные системы. Единая энергетическая система (ЕЭС) России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. Однако, согласно [2], до 70% территории России (Крайний Север, Дальний Восток, Сибирь, Бурятия, Якутия, Алтай, Курильские острова, Камчатка) не охвачены централизованным электроснабжением. Это регионы с малой плотностью населения, суровыми климатическим условиями, тяжелыми и дорогими условиями доставки грузов, удаленные от центров электроснабжения. На этих территориях строительство крупных электростанций или экономически неоправданно, или невозможно из-за отсутствия средств на прокладку дорогостоящих теплоцентралей и сооружение линий электропередач. Таким образом, жизнедеятельность более 20 млн. человек, проживающих в данных регионах, обеспечивается в основном средствами малой энергетики. Кроме того, эти источники энергии широко используются в качестве резервного (аварийного) электроснабжения потребителей, требующих повышенной надежности и не допускающих перерывов в подаче энергии при авариях в зонах централизованного электроснабжения (объекты социального значения).
Также есть ряд предпосылок для развития распределенной энергетики в России. Для современного состояния электроэнергетической отрасли характерен значительный рост тарифов сетевых компаний на услуги по передаче электрической энергии и мощности, а также платежи за перерасход и недоиспользование заявленной мощности [2]. Повышение цен является самым сильным стимулом для
промышленных производителей развивать собственную малую генерацию и отказываться от покупки электроэнергии и мощности на энергетическом рынке.
В России строящиеся объекты распределенной генерации основаны в основном на газотурбинной технологии, темпы развития которой самые высокие на российском рынке энергетического оборудования. Разработчики предлагают широкую ассортиментную линейку новых типов агрегатов от 1,5 МВт до 25 МВт, постоянно усовершенствуют оборудование, при этом уделяя особое внимание КПД агрегатов, степени автоматизации процесса, экологическим показателям, надежности и стоимости обслуживания электростанции в процессе эксплуатации [2]. Генераторы отечественного производства выигрывают в стоимости и простоте ремонта у зарубежных, что удешевляет и упрощает переход потребителей на собственную генерацию.
Состав, структура систем с распределенной генерацией
Общая структура системы с распределенной генерацией представлена на рисунке №1. Она состоит из: внешней энергосистемы, линии электропередач, силовых трансформаторов, распределительного устройства, к которому подключены источник электроэнергии и нагрузка.
иээ
Рис. 1. Структурная схема сети с распределенной генерацией
Сопротивление внешней энергосистемы несоизмеримо больше сопротивления рассматриваемой сети, поэтому примем за внешнюю энергосистему -энергосистему неограниченной мощности. Энергосистема неограниченной (бесконечной) мощности - это источник питания синусоидальное напряжение, на зажимах которого остается неизменным по амплитуде и частоте при любых изменениях тока в подключаемой к нему цепи.
Трансформаторная подстанция (ТП) - электроустановка, в которой электроэнергия от РП трансформируется с высшего напряжения 6-20 кВ на низшее (до 1000 В) и распределяется на этом напряжении до потребителей. ТП состоит из силовых трансформаторов, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений. Трансформаторные подстанции, полностью изготавливаемые на заводе, - называются комплектными трансформаторными подстанциями (КТП).
Линия электропередач (ЛЭП) - протяженное сооружение из проводов, кабелей, опор, изоляторов и вспомогательных устройств, в данной схеме предназначенное для связи смежных энергосистем. По конструктивному исполнению различают воздушные линии (ВЛ), провода которых подвешены на землей или водой, и кабельные линии (КЛ), в которых используются силовые кабели, прокладываемые в
земле. В зависимости от того, один или разные классы напряжения имеют ЛЭП и система с распределенной генерацией, ставится силовой трансформатор.
Режимы работы систем, содержащих распределенную генерацию
- автономное энергоснабжение - малые энергоустановки используются обособленно в изолированных энергосистемах, при этом необходимо обеспечивать надежное электроснабжение собственных потребителей с учетом их графиков нагрузки, а также ремонтного и аварийного резерва;
- параллельная работа с внешней энергосистемой - пиковое и резервное энергоснабжение в зоне действия централизованной системы (выдача в энергосистему избытков мощности и получения из энергосистемы пиковой мощности).
Согласно [3], есть пять вариантов построения систем с РГ для различных категорий надежности электроснабжения (Рисунки 2-5):
Рис. 2. Автономный, Ш-я категория надежности
Рис. 3. Автономный, 1-я категория надежности
Рис. 4. Параллельный, с внешней системой, Ш-я категория надежности
Рис. 5. Параллельный, с внешней системой, I-я категория надежности Список литературы
1. Ackermann ^Distributed generation: a definition / T.Ackermann, G.Andersson, L.Södera //Electric Power Systems Research. 2001. Vol. 57, Issue 3, P. 195-204.
2. Отраслевой обзор "Распределенная энергетика 2012-2016 годов" Рынок газотурбинных установок для электростанций малой и средней мощности и ГПА // Сайт информационного агентства «ИНФОЛайн» [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://infoline.spb.ru/upload/iblock/b27/b27139ef26ec687255bbb354042a8575.p df (дата обращения: 31.03.2019).
3. Выбор количества электроагрегатов электростанций ОАО "Газпром": СТО2-6.2-208-2008. Введ. 1998-03-01. Москва 2008. 30 с.
