Распределенная энергетика — текущее состояние и перспективы

Суммарная мощность распределенной энергетики (РЭ) в России составляет порядка 23 ГВт. Больше трети этих объектов (8,5–9 ГВт) расположены в изолированных энергорайонах, остальные — в зоне централизованного электроснабжения. Объем годовой выработки электроэнергии объектами РЭ составляет около 6% общего объема ЕЭС России.

До последнего времени к распределительным сетям присоединялись отдельные объекты распределенной энергетики, но как показывает отечественный и международный опыт, наиболее перспективным решением является присоединение локальных интеллектуальных энергосистем (ЛИЭС) на базе объектов распределенной энергетики, объединенных единой интеллектуальной системой автоматического управления.

При этом основным барьером интеграции РЭ в отечественный электросетевой комплекс остается ограничение в законодательство на совмещение видов деятельности.

По материалам доклада руководителя Центра «Интеллектуальные электроэнергетические системы и распределенная энергетика» ИНЭИ РАН Павла Илюшина на заседании Секции 4 «Стратегические и общесистемные вопросы функционирования и развития электрических сетей» НТС ПАО «Россети» 20 марта в Москве.

🔎 Обзор заседания Секции 4

Микроэнергосистемы на постоянном токе: актуальные тренды
#микрогрид #практикиInternetofEnergy #технологииInternetofEnergy
Интерес к применению постоянного тока в сетях низкого напряжения снова растет в связи с ростом числа коммерческих потребителей с особыми требованиями к качеству электроэнергии – центров обработки данных, в том числе тех, где «обитает» и учится искусственный интеллект, а также роботизированных, аддитивных и высокоточных производств. Кроме того, постоянный ток получил распространение в судовой энергетике.
Тем не менее, несмотря на преимущества постоянного тока в сетях низкого напряжения, особенно в микроэнергосистемах, его применение пока не стало массовым, поскольку остаются нерешенными важные вопросы управления напряжением и обеспечения технологических защит в таких микроэнергосистемах на постоянном токе (DC-микрогридах).
Представляем вашему вниманию конспект статьи, вышедшей в IEEE Electrification Magazine, №2 за 2024 г. и посвященной топологиям, управлению и защитам в микроэнергосистемах на постоянном токе.

Водородные решения на объектах сотовой связи
#H2номика #микрогрид
📡 Изолированные вышки сотовой связи – критически важные инфраструктурные объекты, которым требуется надежное и эффективное автономное электроснабжение. Сегодня в России действует около 5 тыс. таких объектов. Водородные технологии и гибридные решения помогают решить эту задачу.
🔋 В свежем номере журнала «Энергетическая политика» вышла статья наших коллег и партнеров из НТЦ автономной энергетики МФТИ Юрия Васильева и Владислава Карасевича. На примере пилотного проекта, реализуемого сейчас на Сахалине в п. Огоньки, они показывают, как сочетание ВИЭ с водородными топливными элементами позволяет организовать надежное энергоснабжение сотовой вышки.

День на ЭНЕРГОПРОМе
#событияEnergyNet
Сегодня мы участвовали в мероприятиях Международного энергетического форума «ЭНЕРГОПРОМ», который проходит сейчас в Казани:
⚡️ Утром Министру энергетики Российской Федерации С.Е. Цивилеву и Раису Республики Татарстан Р.Н. Минниханову был представлен стенд Энерджинет, представляющий компанию Таврида Электрик, НИЦ АТС РЭС и проект Energynet.LAB. Предложение о разработке раздела по распределительным электросетям в Энергостратегии получило предварительное одобрение.
⚡️Далее состоялось торжественное подписание соглашения о сотрудничестве между КГЭУ и Технической инспекцией ЕЭС по вопросам развития диагностики технического состояния распределительных сетей в рамках развития НИЦ АТС РЭС, созданного при участии партнерства "Энерджинет".
⚡️ В завершение рабочего дня состоялось открытое заседание рабочей группы НТИ Энерджинет, посвященное вопросам подготовки инженерных кадров, в частности, проведения на базе КГЭУ летней школы ИНЖИР-2025.

Интернет энергии по-японски
#практикиInternetofEnergy #энергопереход
В журнале IEEE Electrification Magazine, т.12, №4 за декабрь 2024 года вышла чрезвычайно любопытная статья японских авторов из Токийской энергетической компании (TEPCO), во многом созвучная работам Центра «Энерджинет».

1. Энергетический переход является частью новой промышленной революции. Его целью и ключевой метрикой является обеспечение повышения производительности и гибкости технических систем. Углеродная нейтральность - только одно из требований.

2. Движущей силой новой промышленной революции является объединение распределенной электрификации с роботизацией на основе искусственного интеллекта и машинного обучения.

3. Будущее энергетической инфраструктуры видится в формировании на ее базе мульти-инфраструктуры за счет технического и оперативного слияния электрических сетей, центров обработки данных, телекоммуникаций, а также систем электрического транспорта и теплоэнергетики. Энергия в таких инфраструктурах будет стремиться существовать в превращенных формах с большой добавленной стоимостью (ценностью), например, в форме данных и обученных ИИ-моделей.

4. Электроэнергетика превратится в Интернет энергии. Элементарной ячейкой энергосистемы будет "машина X" - просьюмер (в т.ч. мобильный), имеющий собственные источники энергии и энергетической гибкости, управляемый интеллектуальной системой, выполняющий необходимые вычисления, реализующий различные пользовательские практики. Фрактальным образом такие машины будут объединяться в кластеры и системы вплоть до систем планетарного масштаба.

5. В Интернете энергии появятся локальные (распределенные) энергетические рынки, позволяющие множеству местных генераторов, просьюмеров и потребителей, в том числе роботам, оптимизировать и балансировать производство и распределение энергии, не теряя при этом связи с национальными и региональными энергетическими рынками, которые получат со стороны локальных (распределенных) рынков огромный ресурс гибкости и глобальной оптимизации энергоснабжения.

6. В деле энергетического перехода и формирования Интернета энергии самую значимую роль сыграют платформы и платформенные решения и бизнес-модели (Utility 3.0), позволяющие объединять распределенные ресурсы энергии и гибкости, осуществлять их взаимодействие, распределенное управление ими, балансировать спрос и предложение, осуществлять их коллективную оптимизацию. Платформенные бизнес-модели, по мнению авторов, должны быть интересны в первую очередь сетевым компаниям, они предвидят преобразование на этих принципах TEPCO в течении 5 лет.

Перевод статьи можно почитать здесь.

Железный конь на новый лад
#электромобили #Н2номика #энергопереход
🚜 В старом советском фильме "Богатая невеста" 1937-го года звучит песня И. Дунаевского и В. Лебедева-Кумача "Ой вы кони стальные...". Тогда "стальным конем" метафорически назывался трактор, но почти 100 лет спустя это словосочетание перестало быть метафорой, но все так же символизирует технический прогресс.
🐎 Вчера компания Kawasaki представила новый вид транспортного средства - водородного... коня. Биомиметический робот-вездеход Corleo на водородных топливных элементах и с искусственным интеллектом позволяет в буквальном смысле скакать по бездорожью, карабкаться и прыгать.
🤖 В статье об Интернете энергии по-японски, перевод которой мы опубликовали вчера, упоминается "машина Х" - синтез электромобильности с ИИ, постоянно подключенный к телекоммуникациям. Так вот водородный конь Corleo - такая "машина X", образ которой выходит далеко за рамки электромобиля с автопилотом.

РАН поддержал подход Центра "Энерджинет" и КРДВ по развитию локальной (интеллектуальной) энергетики. Подробности - в пресс-релизе КРДВ.

«Неужели переход к "зеленой" энергетике прерван?»
#энергопереход
Аналитики крупнейшей инвестиционной компании Bridgewater Associates изучают последствия изменения политики в сфере энергетического перехода в США и Европе. Читайте про их основные выводы в короткой
заметке.

А здесь можно ознакомиться с нашими комментариями к проведенному исследованию:
1. Как мы и отмечали в своих публикациях, энергопереход – это не замещение старых источников энергии новыми, а их дополнение на фоне растущего и меняющегося спроса. С начала 2000-х тема энергоперехода была избыточно политизирована, сейчас, когда политика меняется, приоткрывается истинное назначение и содержание энергоперехода. При этом надо помнить, что планетарный климатический фактор никуда не денется, и имеет смысл готовить фундаментальные мероприятия по адаптации к новому климатическому режиму, в т.ч. в энергетике.

2. Климатическая повестка форсировала появление новых энергетических технологий, сейчас пришло время более гармонично их использовать при формировании нового энергетического уклада. Энергетический переход не прерывается, он только переходит в другую фазу своего развития. На этой стадии поменяются принципы становления нового уклада, вместо деструктивной формулы «3D» (декарбонизация, децентрализация, дигитализация) пришло время «3С» (со-обеспечение, со-организация, со-развитие).

3. В энергопереходе важны не только источники энергии, а вся цепочка от присвоения сил природы до их превращения в полезную работу для потребителей. Необходимо обратить внимание на вызовы к энергетике, связанные с глубокой электрификацией отраслей экономики, масштабным развитием роботизации и ИИ, экономическим освоением ранее неосвоенных территорий, развитием транспортных систем нового поколения и т.д. Стратегически более надежны те инвестиционные решения в технологии новой энергетики, которые учитывают эту целостность и ориентируются прежде всего на новые потребительские практики.

Спасибо Андрей Осипцов за наводку на исследование.

Energy Transitions Commission выпустила схему-инфографику Лестница краткосрочной гибкости (Short-duration Flexibility Ladder). Речь о технологиях управления спросом на электроэнергию, схема их структурирует. Помним посыл Энерджинет, что товаром в новой энергетике становится энергетическая гибкость.

По вертикали в строках – приоритетность и стоимость от A до G – от дешевых, простых и автоматизируемых решений (A и B), к технологиям со средним потенциалом (нужны вложения и подготовка, C и D) и к нежелательным – дорогим, сложным или социально/экономически болезненным (E – G).

В столбцах – тип гибкости
1. Снижение потребления в определенные периоды (Shedding)
2. Смещение потребления во времени (Shifting)
3. Разнесенные по времени накопление и потребление энергии (Distributed Storage)
4. Прочие решения

Что внутри?
🟢 Высший приоритет (A и B) — дешёвые, «умные», масштабируемые:
• Домашние смарт-системы: термостаты, программируемые тепловые насосы, умная бытовая техника
• Датчики освещения, динамические HVAC-системы в зданиях
• Предварительный нагрев/охлаждение, умная зарядка EV дома
• Майнинг криптовалют и дата-центры (их процессы можно отложить)
• Накопление горячей воды и замена (своп) EV-батарей.

🟠 Средняя стоимость и капиталоёмкость (C и D):
• Гибкие промышленные процессы: обработка партиями (бумажная, пищевая отрасли), электролиз алюминия, электролиз водорода
• Тепловые аккумуляторы и распределённые системы хранения
• Технологии Vehicle-to-Grid (V2G) — передача энергии из авто обратно в сеть

🔴 Дорогие и чувствительные (E до G):
• Непрерывные промышленные процессы (например, химия)
• Быстрая зарядка EV на улице
• Остановка стратегических производств
• Веерные отключения

➕ Прочие решения: Межсетевые соединения, гидроаккумулирующие станции, батареи сетевого масштаба — важные элементы гибкости, даже если не относятся напрямую к DSM

Эта схема помогает выделить быстрые и доступные способы повышения гибкости, найти скрытые резервы, чтобы большее количество объектов энергосистемы могли участвовать в управлении спросом и стабилизации сети. Напомню, гибкость на стороне спроса - один из краеугольных элементов новой энергетики, обеспечивающий, наравне с другими, ее технологические и экономические эффекты и объясняющий, почему энергопереход - это не замена одной генерации на другую, а принципиально иное устройство энергетических систем.