Электрическая энергия является основой современной цивилизации. Совершенно точно можно сказать, что нормальное функционирование общества невозможно без электричества. Электрическая энергия широко используется во всех сферах жизни общества: промышленности, транспорте, быту и т. д. Работа всех современных средств связи также основана на использовании электрической энергии. Без неё невозможно было бы развитие науки и техники.
В связи с этим, современный человек понимает острую необходимость в электричестве, в её качестве и удобстве её использования. С тепловой энергией точно такая же ситуация как и с электричеством. Однако, люди часто задумываются о том сколько они платят за тот или иной вид энергии и почему. Цена электроэнергии зависит от многих факторов, основные из них: потери электроэнергии на транзит, регион, в котором проживают люди, категория надежности электроснабжения потребителя и др.
Предлагаю рассмотреть первый фактор: потери энергии на транзит(доставку) до потребителя. Потери на доставку энергии зависят от протяженности воздушной/кабельной линии в случае электричества и теплового трубопровода в случае с тепловой энергией, правильности подобранных проводов и материалов для данных линий транзита энергии, их качества, частоты обслуживания и качества сервиса транзитных линий.
Эксперты разных стран определили, что потери энергии на передачу по электрическим сетям являются соответствующими, при условии, если они составляют не более 4–5 %. Верхняя граница максимально допустимых потерь-10 %. В различных странах эти показатели существенно отличаются. Потери зависят от типа энергетической системы. Больше других оказывает влияние фактор расположения и расстояния между источником и потребителем: расположение мощных энергостанций, расположение мелких и средних станций, станций глубокого ввода и протяжённость электрических сетей. Для примера, в Германии и Японии показатель потерь составляет 4–5 %. В географически более крупных странах, где основополагающую роль в энергетике играют мощные и крупные электростанции показатель потерь может достигать 10 %. К таким странам можно отнести Норвегию и Канаду. Энергетика в каждой стране имеет исключительные особенности. Поэтому применять какие-либо показатели одной страны для других стран и, в частности, для России не совсем корректно.
Анализируя ситуации генерации в России, Е. В. Дмитриева писала: «Ситуация в России говорит о том, что уровень потерь может быть обоснован только расчетами для конкретных схем и нагрузок сетей. Норму потерь устанавливает Министерство энергетики для каждой сетевой компании отдельно. В разных регионах эти цифры отличаются. В среднем же по России показатель составил 10 %. Значимость проблемы растет с каждым годом. В связи с этим ведется большая работа по анализу потерь и их уменьшению, разрабатываются эффективные методы расчета”. [3]
Если в сети есть энергопотери-значит у генерирующих компаний есть убытки, а у потребителей повышаются тарифы. Поэтому проблема решения вопроса потерь стоит очень остро. Для достижения положительного результата нужно принимать жесткие меры. Например, уход потребителя от центральной системы энергоснабжения и внедрение автономных источников энергии. В энергетике это называется распределенная генерация энергии (распределенное производство энергии).
Распределённое производство энергии — концепция строительства источников энергии и распределительных сетей, которая подразумевает наличие множества потребителей, производящих тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, а также направляющих излишки в общую сеть (электрическую или тепловую).
Внедрение автономных источников энергии в рамках распределённой генерации, оптимизация их работы, согласование с работой общей сети определенно дадут сильный толчок для развития энергетики и промышленности. Поэтому я считаю, что наша страна также должна принимать активное участие в развитии распределенной генерации.
Для примера внедрения системы распределенной генерации и более детального разбора, я предлагаю рассмотреть эффективность внедрения газовых котельных в системе с автономными газопоршневыми установками в энергосистему Пензенского Государственного Университета (г.Пенза). Поставка тепловой энергии выполняется по теплоцентрали от ТЭЦ-2. Расстояние поставки примерно 9 км. При протяженности магистральных линий более 10 км в теплоцентралях и теплопунктах допускается до 30 % потерь. Эти потери считаются технологическими, закладываются в тариф и оплачиваются покупателями. Размещение котельной вблизи потребителей тепловой энергии позволит сократить длину трубопроводов как минимум в 10 раз, следовательно потери на доставку упадут. Реальное потребление тепловой энергии снизится примерно на 20–25 %. Следовательно, объем генерации может быть уменьшен на величину потерь и соответственно уменьшится объем сжигаемого топлива и объем вредных выбросов в продуктах сгорания на ТЭЦ-2. Все это отразится на кошельках граждан в позитивную сторону и экологической обстановке в черте города. Преимущества использования такой системы генерации энергии очевидны.
Необходимость использования концепции распределенной генерации в Российской Федерации обусловлена огромной протяженностью нашей страны, своеобразием климата и его корреляцией в зависимости от региона, концентрацией населения в Европейской части страны.
Однако, для диспетчерского управления работа усложняется, так как число станций, за которыми нужно вести мониторинг и контроль увеличивается, средства, затрачиваемые на сервис и обслуживание также возрастают. С другой стороны, надёжность системы увеличивается и уменьшаются потери энергии на транзит.
В последнее время, на мировой энергетической арене все чаще и чаще используется концепция распределенной генерации. Это однозначно тренд в энергетике, которому мы должны следовать. У каждого решения есть свои преимущества и недостатки. Именно поэтому я считаю необходимым найти некий баланс для наиболее рационального использования этой концепции в энергосистемах РФ. Основную роль будут играть крупные электростанции, но также необходимо внедрять мелкие и средние автономные источники энергии для более удаленных потребителей, что положительно скажется на всей системе.
Литература:
- Общая энергетика (производство тепловой и электрической энергии): учебник//Г. Ф. Быстрицкий, Г. Г. Гасангаджиев, В. С. Кожиченков/М.:КНОРУС, 2013.- 408с.
- Голобоков С. В. Повышение надежности систем отопления // Труды международного симпозиума «Надежность и качество» /Пенза, изд-во ПГУ,2013, с 44–47
- Дмитриева,Е. В. Перспективы распределенной генерации в России: реферат //Е. В. Дмитриева / Иркутский государственный технический университет-URL: https://cinref.ru/razdel/04400proizvodstvo/18/413805.htm (дата обращения 01.08.2019)
- ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект» Энергопотери при передаче электроэнергии: неизбежное зло // ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»-URL:https://10i5.ru/raznoe/poteri-elektroenergii.html (дата обращения 01.08.2019)
- Голобоков С. В., Лапин Р. Д. Внедрение автономной энергосистемы в систему энергоснабжения Пензенского государственного университета // Молодой ученый. — 2019. — № 30. — С. 10–13. — URL https://moluch.ru/archive/268/61752/ (дата обращения: 02.08.2019).
