CC BY
192
УДК 338.45, 621.31: 65.011 Рогозина ВВ., Иванова Н.Г.
ТЕНДЕНЦИИ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ
Рогозина Валентина Вадимовна, магистр 2-го года обучения Высшей школы промышленного менеджмента и экономики
Иванова Наталья Георгиевна, к. э. н., доцент Высшей школы промышленного менеджмента и экономики, e-mail: ing4@bk.ru
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29
Электроэнергетика является базовой отраслью промышленности любой страны. Ее реформирование в России призвано решить существующие проблемы. В статье перечислены основные тенденции развития электроэнергетики РФ. Построить электроэнергетику будущего поможет концепция Smart Grid, основанная на интеллектуальных технологиях. Приведен пример реализации пилотного проекта «Умный город» в Белгороде, который выявил ключевые условия для дальнейшего инновационного развития данной отрасли.
Ключевые слова: электроэнергия, электроэнергетика, инновационное развитие, концепция Smart Grid.
TRENDS OF RUSSIAN ELECTRIC POWER INDUSTRY INNOVATIVE DEVELOPMENT
Rogozina V.V., Ivanova N.G.
Peter the Great Polytechnic University, St. Petersburg, Russia.
Electric power industry is the basic industry of any country. Its reform in Russia is intended to solve the existing problems. The article provides the main trends of the Russian electric power industry development. The concept of Smart Grid will help to build the electric power industry of the future. It bases on intelligent technologies. An example of the pilot project "Smart City" in Belgorod implementation, which identified key conditions for further innovative development of this industry, is given.
Keywords: electric power, electric power industry, innovative
На современном этапе развития электроэнергия является неотъемлемой частью любого процесса производства, имеет межотраслевое значение: уровень и качество энергоснабжения определяют ключевые условия производственной деятельности и жизни общества.
К концу ХХ в. большинством развитых стран была осознана необходимость всестороннего пересмотра принципов организации
электроэнергетики на основе рыночных преобразований - перехода от вертикально-интегрированных компаний и централизованного управления к либерализации отрасли, от монопольного рынка к открытым конкурентным рынкам электроэнергии и мощности. Несмотря на это, в ново тысячелетии, по прошествии времени, оптовый рынок электроэнергии и мощности (ОРЭМ) характеризуется недостаточной конкуренцией. Помимо этого, растет доля генерирующего оборудования, работающего в неэффективном «вынужденном» режиме.
В России такого рода реформа электроэнергетики была проведена в 2007-2008 гг., в результате которой отдельные части энергетической отрасли (генерация, сбыт) вышли из-под вертикальной интеграции на конкурентный рынок. Состояние электроэнергетики России можно охарактеризовать следующими проблемами.
• устаревание основных фондов и кадров. здесь можно отметить и изношенность оборудования (в среднем по отрасли уровень изношенного и требующего замены оборудования составляет порядка 60-70%), и отсутствие
development, the concept of Smart Grid.
высокотехнологичных инновационных разработок, и старение и нарастающий дефицит
квалифицированных кадров.
• постоянный рост цен на электроэнергию, несмотря на политику сдерживания тарифов.
• перекрестное субсидирование, которое не дает стимул бытовым потребителям к энергосберегающему поведению.
Учитывая особое положение электрической энергии в виду ее незаменимости, а также наличие многочисленных проблем, остро стоит вопрос развития электроэнергетики.
В соответствии с Энергетической стратегией России на период до 2035 года (далее Стратегия) основной целью развития энергетики является «структурно и качественно новое состояние энергетического сектора страны, максимально содействующее ее динамичному социально-экономическому развитию» [1].
Общую реализацию мероприятий по развитию электроэнергетики планируется разделить на 2 этапа: 1-ый - до 2020 г., с возможной пролонгацией до 2022 г.; 2-ой - 2020-2035 гг. К 2035 г. планируется достигнуть основных индикаторов инновационного развития, представленных в таблице 1.
На основании данных таблицы 1 предполагается к 2035 г. в сравнении с базовым 2015 г. снизить средний износ ОПФ примерно на 42 %, увеличив в 3 раза долю затрат на технологические инновации и в 5 раз - на подготовку и обучение персонала при 4-х-кратном и более росте закупок отечественного энергооборудования взамен импортного.
Таблица 1. Индикаторы выполнения Стратегии развития, %
Индикаторы 2015 г. (базовый) Этапы реализации
1-й этап 2-й этап
Увеличение производства энергоресурсов: • электрическая энергия • ВИЭ 1873 млн. т.у.т. 14 млн. т.у.т 4 - 4,5 15 - 25 30 - 38 150 - 250
Потери электроэнергии в электрических сетях от общего объема отпуска электроэнергии 11,1 8,8 8,0
Снижение среднего износа основных производственных фондов (ОПФ) 60,0 53,0 35,0
Доля отечественной продукции в закупках предприятий электроэнергетики 20,0 75,0 85,0
Доля затрат на технологические инновации в общем объеме затрат на производство 1,0 1,5 3,0
Доля затрат на подготовку и обучение персонала в общем объеме затрат на технологические инновации 0,2 0,4 1,0
Проводимая в электроэнергетике структурная трансформация включает в себя следующие тенденции развития.
1. Снижение государственного регулирования и нарастание конкуренции на ОРЭМ.
2. Увеличение доли затрат на НИОКР и инновационные разработки в структуре инвестиций, повышение экономической и энергетической эффективности, благодаря чему должен снизиться средний возраст основных фондов, улучшиться технологический уровень производства. Примером реализации подобного инвестиционного проекта является строительство инновационного объекта -новой узловой подстанции Ломоносовская в Ленинградской области [2].
3. Увеличение доли распределенной генерации в общем объеме генерации.
4. Значительное увеличение доли отечественного оборудования, товаров, услуг в закупках для субъектов электроэнергетики, в результате чего ожидается снижение зависимости от импорта и скачок в развитии промышленного сектора России. Данные задачи решаются в рамках политики импортозамещения в топливно-энергетическом комплексе страны [3], причем уже предпринятые практические меры в этом направлении показывают наличие потенциала импортозамещения энергетического оборудования в РФ [4].
5. Повышение уровня инвестиций в развитие и внедрение в генерацию возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
6. Подготовка квалифицированных кадров «своими силами» в условиях непрекращающегося реформирования высшего образования, отнюдь не приводящего к повышению его качества.
Серьезным трендом последнего времени в инновационном развитии электроэнергетики стала концепция Smart Grid (умные сети, умная энергосистема). Понятие Smart Grid включает в себя всесторонний комплекс технологических процессов, действующих в рамках передачи электроэнергии от производителя к потребителю, современные информационные и коммуникационные технологии, инновационное оборудование и приложения, взаимодействующие друг с другом; образуя единую высокопродуктивную систему электроснабжения. Технологическая платформа Smart Grid позволяет
собирать и обрабатывать массив данных, поступающих от всех компонентов
электроэнергетической системы и, анализируя эту информацию, оптимизировать использование электроэнергии, повышая надежность и эффективность электроэнергетической системы [5]. Основным отличительным признаком данной концепции является применение цифровой обработки данных и управление интеллектуальными сетями, которые позволяют анализировать накопленную информацию и работать над повышением надежности и эффективности функционирования энергетической системы [6]. С точки зрения этой концепции электроэнергетической инфраструктуре должны быть присущи: способность к самовосстановлению после сбоев в подаче электроэнергии; обеспечение требуемого качества передаваемой электроэнергии; обеспечение синхронной работы источников генерации и узлов хранения электроэнергии; появление новых высокотехнологичных продуктов; повышение эффективности работы энергосистемы в целом.
Концепция Smart Grid должна рассматриваться на разных уровнях управления электросетевой инфраструктурой как основа инновационного развития отечественной электроэнергетики.
Также Smart Grid можно охарактеризовать при помощи основных ключевых ценностей, которые должны отличать электроэнергетику будущего:
1) доступность - обеспечение потребителей энергией в независимости от времени и места возникновения потребности;
2) надежность - минимальные отключения, удешевление аварийно-восстановительных работ. В идеале энергосистема должна быть самовосстанавливающейся - ее элементы должны поддерживать свое состояние на должном уровне, отвечающем параметрам надежности и безопасности. Удовлетворительное состояние техники поддерживается путем анализа и осуществления перехода от управления по факту возникновения аварийной ситуации к управлению превентивному;
3) экономичность - оптимизация потребительских тарифов, снижение постоянных затрат;
4) гармоничность во взаимодействии с окружающей средой - негативное воздействие на окружающую среду при сегодняшнем уровне
технологии неизбежно, но должно быть по возможности минимизировано;
5) безопасность - исключение несчастных случаев, связанных с эксплуатацией и обслуживанием энергетической системы.
Кроме того, в качестве важного и необычного для энергетики фактора выделяют
клиентоориентированность и ориентацию в работе на запросы всех заинтересованных сторон. Принятие решений по развитию энергетического комплекса должно осуществляться исходя из совокупности требований всех потребителей и прочих заинтересованных сторон. В данной концепции потребителю отводится ключевая роль активного участника экономических отношений. Конечно, при этом также должны быть учтены выгоды и затраты всех субъектов энергетики.
В настоящее время единственным примером реализации данной концепции в России является локальный проект «Умный город» в Белгороде. «Умный город» - город, инфраструктура и коммуникации которого выстроены на основе новых технологий, позволяющих рационально использовать источники энергии и максимально снизить воздействие на окружающую среду [7]. Например, по всей Белгородской области введена автоматизированная система управления наружным освещением «Гелиос». Данная система обеспечивает постоянный контроль за объектами наружного освещения, а также эффективный учет энергопотребления. Система быстро монтируется, так как использует для своих нужд уже существующие линии операторов сотовой связи, что позволяет обеспечить быстрый срок окупаемости. Экономия электроэнергии от внедрения такой системы колеблется в интервале от 5 до 25% в зависимости от региона эксплуатации.
Следующим проектом «умного» города в Белгороде стала автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) с интеллектуальными счетчиками «Нейрон». Данная система обеспечивает точность расчета с потребителями, позволяет снизить величину коммерческих потерь, дистанционно снимать показания счетчиков, осуществлять контроль за качеством электроэнергии. Главной особенностью новых интеллектуальных счетчиков «Нейрон» является поддержка многотарифного режима, обеспечение двусторонней связи с потребителями. Кроме того, прибор учета информирует потребителя о каких-либо предполагаемых отключениях в сети, пиковых нагрузках, о задолженности и т. д. Сегодня при активном содействии компании ОАО «МРСК Центра» (филиал «Белгородэнерго») на территории области установлено около 20 тыс. таких приборов учета. Одним из важнейших элементов данной концепции являются «умные» сети, повышающие качество энергоснабжения. Использование таких сетей позволяет снизить затраты на реконструкцию линий и распределительного оборудования, а также получать дополнительный доход за счет снижения потерь электричества при передаче [8].
Реализация пилотного проекта «Умный город» в Белгороде позволила выявить ключевые условия, которые необходимы для дальнейшего инновационного развития электроэнергетики России.
1. Разработка программы по поддержке внедрения интеллектуальных технологий в электроэнергетической отрасли позволит достигнуть вышеперечисленных ценностей концепции Smart Grid и других ее преимуществ.
2. Четкая координация работы электросетевых, электросбытовых, генерирующих компаний, органов власти, потребителей, производителей электроэнергетического оборудования создаст условия для повышения энергетической эффективности и принесет реальные результаты в задаче энергосбережения.
3. Завершение формирования нормативной базы, связанной с инновационным развитием электроэнергетики, внедрением умных сетей, умной энергосистемы, обеспечит регулирование правил работы на розничных и оптовых рынках электроэнергии в полном объеме.
Список литературы
1. Энергетическая стратегия России на период до 2035 года. - URL: https://minenergo.gov.ru/node/1920. (дата обращения 25.05.2017).
2. Рогозина В.В., Иванова Н.Г. Экономическое обоснование строительства объекта энергетики в Ленинградской области // Инновационные кластеры в цифровой экономике: теория и практика: труды науч.-практ. Конф. 17-22 мая 2017 г. / под ред. А.В. Бабкина. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. - С. 375-380.
3. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 98-р от 27.01.2015. URL: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&prevDoc=10 2375990&backlink=1&&nd=102366796. (дата обращения 25.05.2017).
4. Рогозина В.В., Иванова Н.Г. Потенциал импортозамещения в энергетике России // Неделя науки СПбПУ: материалы науч. конф. с междунар. участием. ИПМЭиТ. Часть 1. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. С. 315-318.
5. Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции Smart Grid. -М.: ИАЦ Энергия, 2010. - 208 с. - URL: https://www.hse.ru/data/2013/01/23/1306487070/Smar tGrid_monografia.pdf (дата обращения 25.05.2017)
6. Ледин С.С. Интеллектуальные сети Smart Grid -будущее российской энергетики // Автоматизация & IT в энергетике. - 2010. - № 11 (16). - 10.2010. -URL:
http://www.sicon.ru/about/articles/files/20101101_avit e/avite_201011.pdf{дата обращения 25.05.2017).
7. Пресс-релиз проекта «Умный город» в Белгороде. - URL: https://www.mrsk-1.ru/docs/umnyjgorog.doc.
8. Портал инновационных технологий в энергетике -Smart-Grid.ru. - URL: http://www.smart-grid.ru/index.php/ru/. (дата обращения 25.05.2017).
