Без рубрики

Композиты меняют энергетику

Опубликовано: 21.09.2020 в 12:33

Инновации в энергетике и электротехнике, в частности, почти всегда обсуждают на уровне проектов, станций, агрегатов и турбин. Но часто именно детали в готовом объекте не только гарантируют его безопасность, безаварийный и длительный срок эксплуатации, но и влияют на экономическую состоятельность и стоимость всего проекта.

К примеру, работоспособность ветроустановки и экономика ветрогенерации зависит от… лопасти, точнее, от материалов, из которых она состоит, – металла, композита или углеволокна. Именно последнему суждено в ближайшие 10 лет нарастить свою долю применения только в ВИЭ в три раза.О том, какие виды этих скромных элементов в энергетике сыграют свою решающую роль в будущем, рассказали эксперты, доказав, что современные тренды – ВИЭ, безуглеродная энергетика и «зеленое» топливо – как раз и подтолкнут рынок композитов к фантастическому росту.Традиционные конструкционные материалы – металлы – актуальны уже более 3 000 лет. Полимерные композиты на основе технических волокон появились всего 50 лет назад. Однако благодаря уникальным характеристикам, легкому весу и высокой прочности, а также стойкости к кислым средам они уже конкурируют с традиционными материалами в стратегических отраслях промышленности, в том числе и энергетике.– Есть провокационное заявление о том, что эра железобетона и металла подходит к концу и через 10‑20 лет весь мир будет состоять из углепластика, – сказал генеральный директор UMATEX Александр Тюнин. – В силу своих характеристик этот материал превосходит все известные металлы и даже такие современные легкие композиты, как стекловолокно, базальт и высокопрочную сталь и по прочности, и по износостойкости, и по другим характеристикам. Например, легкость углепластика выше стали в 5 раз, высокая прочность – более 7 Гпа и большая устойчивость к агрессивным средам и коррозиям. В результате этот материал может служить до 100 лет и повышать эксплуатационные характеристики разных изделий.При этом, отметил спикер, речь не идет о полной и тотальной замене использования, скорее, можно говорить о комбинированном применении композитов и современных металлов и сплавов. Но очевидно то, что доля композитных материалов и сплавов ежегодно будет увеличиваться. Причем во всех отраслях, где это возможно. Как известно, семь ключевых отраслей являются потребителями этих материалов: авиация, космос, инфраструктура, судостроение, ядерная энергетика, ОПК, прочие индустриальные применения.Кратный рост рынка УВ обеспечит его соответствие глобальным технологическим трендам, включая без­углеродную энергетику, экологичный транспорт и топливную эффективность. Интересно то, что эти тренды не будут развиваться без композитных материалов.

– Лопасти ветроэлектростанций состоят из композитов, солнечные панели – тоже, в атомной энергетике применение композитов в самых разных элементах станций растет с каждым годом, – рассказал А. Тюнин. – К 2030 году только в ветро­энергетике ожидается применение УВ в 2‑3 раза больше, чем сейчас.

При этом эксперты говорят, что этот рынок не будет расти быстро и просто – сроки выхода новых продуктов в сфере углеродного волокна начинаются от 5 лет, а коммерциализация таких продуктов занимает порядка 18 лет.

Для российского рынка оптимистичным событием стало подписание в апреле этого года между Правительством РФ и ГК «Росатом» дорожной карты «Технологии новых материалов и веществ», в рамках которой сформировано 4 направления: полимерные материалы, аддитивные технологии, редкие металлы и новые конструкционные материалы.

Документ предполагает комплексное развитие научных разработок, производства материалов и развития отечественной базы и оборудования, и материалов. По результатам Дорожной карты российские композиты могут реализовываться не только на территории РФ, но и экспортироваться. Прогнозируется почти семикратный рост отечественного рынка углекомпозитов к 2025 году (с 0,8 тыс. тонн в 2018 г. до 5,8 тыс тонн в 2025 г.) и выход на экспорт с тем, чтобы к 2030 году войти в пятерку лидеров по производству углекомпозитов – сегодня мы поставляем в зарубежные страны менее 1 % продукции.

Безусловно, скептики говорят, что стоимость таких материалов далеко не маленькая и вряд ли она будет снижаться. Однако трендом современных производств по переработке вторичного сырья для выпуска готового изделия, возможно, воспользуются и в России. Кроме того, авторы технологии рассчитывают на масштабирование таких производств в РФ.

Без конфликта со старым

Как отметил председатель совета директоров АО «РОТЕК» Михаил Лифшиц, наиболее успешно новые материалы внедряются в тех отраслях, где они не вступают в конфликт со старыми.

– Например в ветроэнергетике, которая появилась относительно недавно, – подчеркнул М. Лифшиц. – Никому в голову не приходило пытаться в индустриальном масштабе применить что‑нибудь кроме композитов для производства лопастей. Поэтому, чем больше будет новых изделий, тем больше новые поколения инженеров будут смотреть на применение материалов без предвзятости и привычек к чему‑то, тем быстрее туда будут проникать композиты, о которых мы говорим.

По его мнению, востребованной также будет комбинация металлов и композитов.

– Если мы говорим про ту же авиацию или автопром, то металлические компоненты, сделанные с современными подходами, с использованием методов бионики, и комбинации металлов и композитов, это ключ. В том числе, к консервативным отраслям, к которым относится и наш традиционный бизнес – производство турбин, – сказал спикер.

Он также отметил, что применение новых материалов в значительной степени меняет лицо отраслей. Говоря о солнечной энергетике, Михаил Лифшиц подчеркнул, что композиты позволяют «фантастически расширить применение солнечной энергетики за счет размещения композитных модулей на вертикальных поверхностях и крышах существующих зданий».

Цена – не вопрос

Стоимость композитов сегодня выше стоимости металлов. Но если речь идет о совокупности характеристик, включая технические, то цена вопроса может быть совсем другой в зависимости от сферы применения.

– Там, где экономика и решения могут конкурировать, где характеристики материалов как раз заложены в применение, как это в случае с лопастями, средние размеры которых в пределах 60 метров, жесткими требованиями по прочности, надежности, долговечности и легкости, очевидно, что применяется сложное сочетание стекловолокна, углеволокна, – рассказал Алишер Каланов, руководитель инвестиционного дивизиона ВИЭ УК «Роснано». – Сравнивая два продукта, производимых из разных материалов, нужно посчитать экономику жизненного цикла, и в данном случае дешевизна неуместна. Использование изделий из других материалов – наиболее эффективное решение.

Мы построили первый завод по производству лопастей в России. Лопасти выпускаются с использованием сочетания стекловолокна и углепластика, как определенного элемента армирования – лопасть длиной 62 метра подвергается соответствующим нагрузкам, поэтому должна сочетать в конструкции два материала композитной индустрии. Если смотреть в будущее, то в соответствии с программой до 2035 года развитие ветроэнергетики будет строиться на турбинах 5+ класса, с лопастями более 70 метров. Соответственно, возникнет необходимость в инновационных материалах для армирования.

Как отметил А. Каланов, в целом ветроэнергетика будет одним из элементов генерации будущего. Развитие будет идти в направлении материковой и офшорной части, последняя, кстати, наращивает темпы: с нынешнего 1 % в ближайшие годы «Роснано» планирует нарастить объемы до 25 %, в том числе и за счет новых технологий и изделий. При этом спикер сделал сноску, что в морской энергетике речь идет о еще более габаритных установках – мощностью 8‑12 МВт.

– Будущие тренды за углеволокном, считает А. Каланов. – Когда мы выбирали технологического партнера, оказалось, что только у одного из них 62‑метровая лопасть армировалась углеволокном, остальные делали на «стекле». А лопасти длиннее 70 метров невозможны без армирования, это понимают и наши партнеры. И все производители, которые говорят об установках 5+ класса, согласны с этим. Есть также и другие элементы ветроустановки, которые производятся из композитных материалов, но основным элементом, влияющим на работоспособность установки и экономику ветрогенерации, является все‑таки лопасть. Мы видим перспективы в новых материалах, углублении локализации и надеемся, что вслед за построенным заводом появятся предприятия, которые позволят выпускать и компоненты для формирования такого сложного продукта, как лопасти.

В продолжение офшорной ветроэнергетики Алишер Каланов рассказал о планах по использованию на таких установках водородных технологий. Это тоже соответствует мировым тенденциям по безуглеродной и зеленой энергетике, и крупные мировые компании дополняют офшорные ветропарки инфраструктурой, которая позволяет получать «зеленый» водород и использовать его как топливо будущего. Разумеется, и здесь будут использоваться новые композиты, в силу того что водород как продукт, обладающий индивидуальными характеристиками, при взаимодействии с металлом приводит к его хрупкости, и это не самый удачный исход для выстраивания всей инфраструктуры ВЭК – от запорной арматуры до транспортировки этого топлива.

Известно, что «Роснано» совместно с UMATEX работает над созданием технологий, которые станут не просто уникальными научными компетенциями, но и смогут создать экспортоориентированный продукт.
Какие материалы или сложные химические соединения получат в перспективе свою нишу на рынке, пока неясно. Но, как видно, композиты, от которых зависит экономика готового объекта, совершенно точно не входят в узкосегментированную нишу.

Раздельные требования

Опубликовано: 08.09.2020 в 17:26

 

Минэкономразвития России разработало законопроект, разделяющий требования к программам энергосбережения для госкомпаний и бюджетных учреждений.

Проект федерального закона «О внесении изменений в Федеральный закон «Об энерго­сбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» направлен на согласование в профильные ведомства.– Принятие законопроекта позволит снять избыточную административную нагрузку на бюджетный сектор, а также учесть специфику программ энерго­сбережения бюджетных учреждений и госкомпаний при установлении требований к их разработке, – отметил заместитель министра экономического развития России Илья Торосов.Законопроектом предлагается освободить бюджетные учреждения, расположенные в арендуемых зданиях или помещениях либо предоставленных им по договорам безвозмездного пользования, не являющиеся фактическими плательщиками коммунальных услуг, от обязанности реализовывать программы энергосбережения.В таких случаях плата за коммунальные услуги включается в общую сумму арендного платежа или осуществляется собственником здания (помещения), а у бюджетных учреждений отсутствует информация о фактическом потреблении ими энергетических ресурсов и воды, а также потенциале энергосбережения, без чего невозможна реализация энергосберегающих мероприятий.В результате такие бюджетные учреждения разрабатывают «нулевые» программы энергосбережения, что является избыточной административной нагрузкой.

Законопроект предусматривает разделение требований к программам энергосбережения для госкомпаний и бюджетных учреждений, а также наделяет Правительство России полномочиями по их установлению.
Также Минэкономразвития России актуализировало требования к энергоэффективности электрических ламп.

Минэкономразвития разработало проект постановления, совершенствующий требования к энергетической эффективности светотехнической продукции, допущенной к обороту на территории России. Документ опубликован на федеральном портале нормативных правовых актов для публичного обсуждения.

Проектом постановления исключается требование к пусковым токам. Документ уточняет особенности системы питания, управления и конструкции как для источников света, так и светильников для приведения их в соответствие с современными международными стандартами, в том числе с требованиями положения Европейской Комиссии ЕС 2019 / 2020 от 1 октября 2019 г.

Указанные изменения позволят отечественным производителям переориентироваться на производство более технологичной, ликвидной и конкурентоспособной на международных рынках светотехнической продукции.

Документ упрощает выход на рынок светотехнической продукции России хозяйствующим субъектам, для которых наличие избыточных и устаревших требований ранее было серьезным барьером.

За последние 5 лет доля ветровой и солнечной энергетики в энергоснабжении мира удвоилась

Опубликовано: 18.08.2020 в 14:55

Ветровая и солнечная энергия удвоили свою долю в структуре мировой энергетики за последние 5 лет, приблизив мир к пути, который ограничит наихудшие последствия глобального потепления.

Согласно анализу британской экологической группы Ember, в первой половине этого года возобновляемые источники энергии составляли почти 10% электроэнергии в большинстве регионов мира.

Эта декарбонизация энергосистемы была усилена в этом году, поскольку ограничения для сдерживания коронавируса привели к снижению спроса в целом, в результате чего ВИЭ восполнили дефицит.

Ember проанализировал генерацию в 48 странах, на которые приходится 83% мировой электроэнергии. Данные показали, что ветровая и солнечная энергия увеличилась на 14% в первой половине 2020 года по сравнению с тем же периодом прошлого года, в то время как мировой спрос упал на 3% из-за воздействия коронавируса.

Одновременно с распространением ветряных турбин и солнечных батарей, доля угля в выработке электроэнергии во всем мире снизилась. В некоторых местах, в основном в странах Западной Европы, уголь практически исключен из производства электричества.

Китай еще 5 лет назад полагался на самое грязное ископаемое топливо для производства 68% своей энергии. В этом году эта доля упала до 62%, а на ВИЭ приходилось 10% всей вырабатываемой электроэнергии.

Тем не менее, рост ВИЭ может идти недостаточно быстро, чтобы мир смог достичь своих климатических целей, и уголь все еще сжигается для получения энергии во многих частях мира.

По мнению экспертов Ember, к 2030 году потребление угля должно сократиться примерно на 79% по сравнению с прошлогодними уровнями — снижение на 13% ежегодно в течение ближайшего десятилетия.

Новые установки ветроэлектростанций, по данным BloombergNEF, будут более или менее стабильными в ближайшие 5 лет, а это сильно затруднит достижение устойчивых темпов удвоения ВИЭ каждые 5 лет.

Аналитик Ember Дэйв Джонс сказал: «Если вы ожидаете, что нам нужно достичь целевого значения на 1,5 градуса, очевидно, что мы идем недостаточно быстро».

Поскольку переход на ВИЭ и газ резко сократил выработку угля в Европе и США, Китаю остается растущая доля ископаемого топлива. Хотя он является мировым лидером в области строительства новых ВИЭ, а также строительства плотин гидроэлектростанций и атомных станций, однако страна по-прежнему полагается на уголь для удовлетворения большей части своих растущих потребностей в электроэнергии. По данным Ember, в настоящее время на долю Китая приходится около 54% мировой выработки угля по сравнению с 44% в 2015 году.

Тепло от плавучей АЭС впервые подали в городскую тепловую сеть города Певека

Опубликовано: 29.07.2020 в 15:20

 

По сообщению Департамента коммуникаций госконцерна «Росэнергоатом», входящего в состав государственной корпорации «Росатом», вчера подали первое тепло от уникальной и не имеющей аналогов в мире плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) в 5-й микрорайон города Певека в Чукотском автономном округе.

Как процитировала пресс-служба директора филиала концерна Росэнергоатом» — «Дирекции по сооружению и эксплуатации плавучих атомных теплоэлектростанций» Виталия Трутнева: «До настоящего времени плавучая АЭС вырабатывала только электроэнергию. С сегодняшнего дня она производит два продукта: помимо электроэнергии еще и тепло. Напомню, что ПАТЭС изначально была предназначена для постепенного замещения старейшей на Чукотке угольной Чаунской ТЭЦ, введенной в эксплуатацию в далеком 1944 году».

В сообщении говорится, что с подключением 5-го микрорайона эту часть города перевели на так называемую «закрытую систему» городского водоснабжения. Традиционно водоснабжение в Певеке проходило по «открытой схеме», когда горячая вода поступала в квартиры жителей города напрямую из тепловой сети. Характерным недостатком этой системы было то, что в случае отключения отопления отключалась и горячая вода.

Также отмечено, что подключение других городских районов к ПАТЭС будет осуществляться поэтапно, по мере готовности городских тепловых сетей. Итогом этого уже в ближайшее время станет то, что плавучая АЭС полностью заместит мощности Чаунской ТЭЦ. А в будущем, после окончательной остановки энергоблоков Билибинской АЭС, ПАТЭС станет основным источником энергоснабжения всей Чукотки.

Напомним, что в состав ПАТЭС входит береговая инфраструктура, а также плавучий энергоблок «Академик Ломоносов», оснащенный двумя реакторами типа КЛТ-40С, электромощность которых достигает 35 МВт каждый. Тепловая мощность станции составляет 50 Гкал/ч.

Европа усиленно «электромобилизуется»

Опубликовано: 20.07.2020 в 14:37

Объем инвестиций в электромобилестроение в Европе за прошлый год увеличился в 19 раз, сообщает брюссельская организация Transport & Environment (T& E). В совокупности государства и отдельные компании вложили в развитии электронной мобильности в три раза больше средств, чем Китай, который до сих пор был мировым лидером в этой области.

Самые крупные по объему инвестиции в Европе приходятся на Германию. Капиталовложения на сумму 40 млрд евро планируется привлечь в проекты, которые реализуют Volkswagen и Tesla. Последняя построит под Берлином заводы по производству автомобилей и компонентов, которые привлекут новые инвестиции предприятий-поставщиков. В частности, компании BASF запланировано производство катодов для аккумуляторов.По данным T&E, о начале реализации проектов на сумму 6,6 млрд евро было объявлено в Чехии, где компания Volkswagen, (куда входит Skoda) заявила об амбициозных планах по запуску 75 полностью электрических моделей автомобилей к 2029 году.

1 млрд евро будут реализованы автопроизводителями во Франции, Швеции и Великобритании.
В Испанию около 300 млн евро вложит Opel.

80 млн евро потратит Hyundai с Kia в Хорватии.

Одним из бенефициаров динамичного развития электромобильности в Европе станет польская экономика, в которую в 2020 этом году иностранные инвесторы планировали вложить более 778 млн евро и создать 1,4 тыс. новых рабочих мест.

Это, в частности, производство катодов никеля в Конине (Johnson Matthey), батарейных модулей в Яворе (Mercedes), электрических двигателей и коробок передач для гибридов в Валбжихе (Toyota) или электролита в Олаве (Guotai-Huarong). Тем не менее, самым крупным предприятием будет расширяемый аккумуляторный завод в Kobierzyce (LG Chem) стоимостью 2,8 млрд евро, который в этом году станет крупнейшим в своем роде предприятием в мире.

Увеличение объемов инвестиций в электроавтомобилестроение стало отражением растущего спроса на этот вид транспортных средств. Как сообщает организация автопроизводителей ACEA, в первом квартале 2020 года их рыночная доля в новых регистрациях (аккумуляторные автомобили и подключаемые гибриды) увеличилась до 6,8 процентов с 2,5 процентов в течение первых трех месяцев 2019 года.

Правда, разброс темпов электромобилизации достаточно большой даже внутри континента. Так польские специалисты сетуют на низкие темпы роста количества экологически базопасных автомашин – сегодня их зарегистрировано в стране всего 597 единиц, что по сравнению с продажами на крупнейших европейских рынках очень мало. Например, в соседней Германии за тот же период их было зарегистрировано 26 тыс.

МГУ опубликовал веб-атлас доступной волновой и ветровой энергии морей России

Опубликовано: 15.07.2020 в 17:17

Ученые географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова опубликовали в открытом доступе веб-атлас доступной волновой и ветровой энергии морей России.

Теперь для всех заинтересованных доступны данные о пространственном распределении энергии волн и ветра в Черном, Каспийском, Азовском, Балтийском, Баренцевом, Карском, Японском, Охотском и Беринговом морях. Атлас также содержит информацию об основных параметрах ветрового волнения. Пользователи могут оценить величину средней энергии волн разных морей России, а также максимальную высоту волн.

Грант на создание такого атласа географы МГУ получили в 2018 году. Для составления атласа использованы результаты моделирования параметров ветрового волнения, а данные о ветровой энергии получены на основе реанализов высокого разрешения. Все данные загружены в специальную ГИС-оболочку, позволяющую через интернет визуализировать необходимые параметры, меняя масштаб карты просто при помощи колесика мыши.

Основная идея создания такого веб-атласа — предоставить любым заинтересованным пользователям возможность оценить величину волновой и ветровой энергии в необходимой точке. Например, для размещения на побережье энергетической установки, материалы веб-атласа помогут выбрать место, где ветровая и волновая энергия достаточна по величине, но при этом самые большие волны не разрушат установку. Уже сейчас при помощи веб-атласа можно проектировать различные комбинации из ветровых и волновых гибридных генераторов.

В настоящее время ученые продолжают дополнять базы данных и развивать картографический веб-интерфейс. Это сделает веб-атлас еще более дружественным в использовании и упростит доступ к загруженной информации, поможет нагляднее визуализировать параметры волнения и ветра, рассчитывать основные статистические характеристики, строить графики и диаграммы.

Проект выполняется при финансовой поддержке Всероссийской общественной организации «Русское географическое общество» http://carto.geogr.msu.ru/wavenergy.

Единственную в мире плавучую атомную теплоэлектростанцию ввели в промышленную эксплуатацию

Опубликовано: 30.06.2020 в 13:37

 

По сообщению департамента коммуникаций «Росэнергоатома»,  ввели в промышленную эксплуатацию уникальную и не имеющую аналогов в мире плавучую атомную теплоэлектростанцию — ПАТЭС, являющуюся проектом концерна, входящего в состав госкорпорации «Росатом».  Приказ об этом был подписан генеральным директором «Росэнергоатома» Андреем Петровым.

Как процитировали его в пресс-релизе: «С сегодняшнего дня проект по сооружению плавучей атомной теплоэлектростанции в городе Певеке Чукотского АО можно считать успешно завершенным. Теперь она полноправно стала 11-й промышленно эксплуатируемой атомной электростанцией в России и самой северной в мире».

Основанием для подписания приказа стало выданное «Росэнергоатому» накануне по итогам проверки комиссией Дальневосточного управления Ростехнадзора заключение о соответствии. Этот документ, который подтвердил, что плавучую атомную теплоэлектростанцию построили в соответствии с требованиями проектной документации. Помимо этого, госконцерн получил положительное заключение Росприроднадзора. Оба документа стали свидетельством того, что ПАТЭС полностью отвечает действующим нормам и правилам, в том числе — санитарно-эпидемиологическим, экологическим, пожарным, строительным требованиям и государственным стандартам.

«Новости энергетики» писали в прошлом году, что ПАТЭС выдала первую электроэнергию в изолированную сеть Чаун-Билибинского энергоузла Чукотки 19 декабря. Причем международное издание «Power» признало это событие одним из 6 ключевых событий года в мировой атомной энергетике.

Со времени подключения в сеть ПАТЭС уже выработала более 47,3 млн кВт*ч электроэнергии. Сейчас она обеспечивает 20% потребности Чаун-Билибинского энергоузла. В будущем, после окончательной остановки энергоблоков Билибинской АЭС, ПАТЭС предстоит стать ключевым источником энергоснабжения Чукотки.

Первая в мире плавучая атомная теплоэлектростанция включает береговую инфраструктуру и плавучий энергоблок «Академик Ломоносов», который оснащен 2-мя реакторами типа КЛТ-40С электрической мощностью 35 МВт каждый. Электрическая мощность ПАТЭС – 70 МВт, тепловая – 50 Гкал/ч. Длина ПЭБ «Академик Ломоносов» достигает 140 м, а ширина равна 30 м, водоизмещение составляет 21 500 тонн. Срок службы – 40 лет.

В 20 веке это казалось бы волшебством

Опубликовано: 23.06.2020 в 12:55

Обзор новых технологий, применяемых в отрасли

Умные инновации

– В энергетической отрасли реализовано много интересных сценариев, связанных с развитием интеллектуальных технологий – машинного обучения, роботизации процессов, работы с большими данными, интеграции с IoT-датчиками, блокчейн-технологии, – отмечает заместитель генерального директора SAP CIS Андрей Горяйнов.

Взять, к примеру, кейс ветрогенерирующей компании NordWind по «цифровым обходам». С помощью цифровой модели физической системы компания непрерывно получает данные с сенсоров, моделирует и отображает физическое состояние контролируемого объекта. Благодаря этому удается минимизировать визуальный и механический контроль оборудования человеком. Этот сценарий особенно актуален для контроля удаленных объектов – опор, ветрогенераторов, находящихся в сложнодоступных местах. Кроме того, с помощью технологии проводится моделирование долгосрочных эффектов стресса и усталости материалов, оценка их влияния на текущее состояние и формирование точной оценки срока жизни оборудования.

Другой пример – единая интеграционная платформа энергокомпании (интеллектуальное оборудование/цифровые подстанции, умные счетчики, системы оперативно-технологического управления, системы АСУТП/АСКУЭ, ERP-системы, геоинформационные системы, системы взаимодействия с потребителями), которая ликвидирует разрыв между учетными и технологическими системами. Голландская компания Aliander сумела с помощью цифровых сценариев повысить общую операционную эффективность работы сквозных бизнес-процессов – расчета технических и коммерческих потерь в реальном времени, определения эффективного маршрута распределения электроэнергии до точки поставки, прогнозирования потребления и нагрузки на сеть.

– Популярна в энергетике и роботизация (RPA). Технология позволяет сокращать количество рутинных операций и высвобождать персонал для более интеллектуальных задач и функций. Одна из российских электроэнергетических компаний сделала пилотный проект по роботизации рутинных операций финансового блока. Система делала запросы в казначейство по подтверждению платежей на основании данных банковских выписок и формировала платежные документы, – комментирует Андрей Горяйнов. – Есть в отрасли и примеры блокчейна. Допустим, пилотный проект SAP и МРСК Урала на базе облачной платформы SAP Cloud Platform. Цель создания системы – увеличение прозрачности расчетов между потребителями, сетевыми и сбытовыми компаниями, а также сокращение задолженностей за услуги по передаче электроэнергии. В прототипе реализован процесс заключения смарт-контракта с потребителем, тем самым он принимает условия договора об электроснабжении. Смарт-контракт, согласно заложенным в него тарифам, в режиме реального времени рассчитывает сумму к оплате в соответствии с потребленной электроэнергией, а в момент оплаты потребителем платеж сразу расщепляется на сетевую и сбытовую компании.

Другая реальность

В основе причин несчастных случаев в промышленности чаще всего лежит человеческий фактор. Стремясь к нулевому травматизму, компании из сферы энергетики стараются повышать качество обучения сотрудников. При этом создавать много различных физических тренажеров, имитирующих работу оборудования, дорого даже для крупных компаний. Некоторые из них организуют практику работы с оборудованием для сотрудников прямо на реальных технологических объектах, что чревато несчастными случаями и поломками дорогостоящей техники.

Решить эту проблему, а также обеспечить уровень отработки навыков, сравнимый с практикой на реальном оборудовании, помогает внедрение в производственный процесс иммерсивных технологий. К ним можно отнести: виртуальную реальность (virtual reality, VR), дополненную реальность (augmented reality, AR), трехмерную графику (3‑dimensional, 3D), смешанную реальность (mixed reality, MR), расширенную реальность (extended reality, XR) и другие технологии.

Одно из популярных решений – тренажеры на основе виртуальной реальности и 3D-технологий. Их легче масштабировать и вносить в них изменения тоже просто. За счет этого внедрение таких инноваций порой экономически более целесообразно, чем создание классических решений – физических тренажеров.

– В рамках предпроектного обследования инфраструктуры одного из наших заказчиков – крупной энергокомпании мы пришли к выводу, что разработка виртуальных тренажеров обойдется для него в пять раз дешевле, чем создание физических (при условии масштабируемости на десять объектов), – отмечает директор бизнес-юнита ИТ-компании КРОК «КРОК Иммерсивные технологии» Илья Симонов. – При этом виртуальная реальность позволяет смоделировать сценарии обучения, которые сложно или вообще недопустимо создавать в реальности. Речь идет об аварийных ситуациях, например авариях на электрораспределительных сетях или работе с высоким напряжением. Сегодня такие решения активно внедряют передовые промышленные компании. Энергетика – не исключение. Так, мы создали 3D-тренажер для обучения персонала работе на газораспределительной подстанции для компании «Мособлгаз». Он интегрирован с корпоративной системой дистанционного обучения компании. Это позволяет всем работникам планировать курсы для себя и подчиненных, контролировать степень усвоение материала и динамику обучения. Возможность проходить курсы удаленно, используя стационарные компьютеры или мобильные устройства, особенно актуальна для сотрудников территориально распределенных предприятий или же когда работникам нужно обучаться дома, например в условиях самоизоляции. За счет внедрения подобных решений удается сократить расходы на командировки в рамках программ корпоративного обучения, снизить риски травматизма и неплановых простоев оборудования.

Драйвер снижения затрат

Инновационную методологию, позволяющую повысить энергоэффективность промышленного предприятия и снизить токсичные выбросы в атмосферу, разработала компания «РусЭнергоПроект» – резидент СКОЛКОВО.

– Научная методология «Anselm» базируется на SELOOP-анализе, термодинамике, статистическом анализе и НДТ, – рассказывает управляющий директор ООО «РусЭнергоПроект» Максим Канищев. – С помощью «Ансельм» одновременно рассчитываются все возможные ТЭОИ в повышение энергоэффективности, как отдельно, так и в комбинациях, для выявления максимально эффективных «связок». «Ансельм» включает компетенции мировых технологических лидеров по повышению энергоэффективности. Методология одобрена Национальным Центром чистых производств (аффилированная организация UNIDO).

Показатели «Ансельм» рассчитывались для технологических установок «Роснефти», «Газпрома», «Лукойла» и других нефтехимических компаний, но методика применима для любых производств, где есть переработка сырья, технологические печи, теплообменники, концевые холодильники.

– Результаты свидетельствуют: процесс повышения энергоэффективности может стать идеальным драйвером снижения оперативных затрат и увеличения прибыльности, но для оптимального инвестиционного планирования деятельности по повышению энергоэффективности надо определить потенциал сокращения энергопотребления путем расчета индексов «Ансельм», – говорит Максим Канищев. – На основании данных приборного учета определяется потенциал энергоэффективности предприятия – разница между фактическим потреблением и технически достижимым. Рассчитанный потенциал декомпозируется по видам ресурсов, единичному оборудованию и ранжируется.

В перспективе, собирая данные с приборов учета и имея готовые цифровые двойники предприятия, проект сможет без физического присутствия на предприятии формировать детальные проекты по модернизации производства с точки зрения энергоэффективности и сокращения выбросов.

Двигатели под контролем

Технологию для контроля условий эксплуатации электродвигателей в энергетике и продления срока их службы разработала одна из компаний инвестиционного фонда Russian Friends Capital – Kron Electric.

– Около 15% аварий на объектах энергетики, ЖКХ, транспорте, связанных с электродвигателями, происходит из‑за нарушения изоляции обмотки двигателей, – отмечают управляющий директор Денис Салеков и технический директор Kron Electric Игорь Сивоконь. – Практически на всех крупных предприятиях используется оборудование мегаваттного класса. Обычно применяется два режима эксплуатации электродвигателей: один работает, второй в резерве или попеременная эксплуатация. Если двигатель не работает длительное время, образуется конденсат, из‑за которого снижается сопротивление в обмотке электродвигателя. Запуск двигателя без предварительной «просушки» может спровоцировать так называемый «электрический пробой» в корпусе. Сначала возникает электрический разряд, через несколько секунд образуется большая область поражения, а далее короткое замыкание с выгоранием обмотки.

Учитывая стоимость электродвигателя класса 5–7 МВт российского производства (20–22 млн рублей), внеплановая остановка приводит к убыткам в сотни миллионов рублей.

– Мы разработали технологию и устройство для диагностики электрических машин, включая оценку сопротивления изоляции, температуру, уровень шума и вибрации, восстановление сопротивления изоляции и оповещение обслуживающего персонала о текущих показателях. Интеллектуальный алгоритм и ПО позволяют сервисным службам прогнозировать возможные отказы, оценивать уровень рисков, получить доступ к аналитической информации и снизить расходы на техобслуживание, – говорят эксперты. – Линейка нашего оборудования разработана для работы с двигателями постоянного тока, синхронными и асинхронными двигателями переменного тока мощностью от 5 до 15 000 кВт. Оно обеспечивает автоматический контроль состояния и восстановление («сушку») сопротивления изоляции обмоток электродвигателей без демонтажа оборудования.

Запуск российского ДПМ для накопителей энергии не имеет смысла

Опубликовано: 22.06.2020 в 13:48

Общемировой бум на рынке электрохимических накопителей энергии обошел стороной Россию, которой отведена скромная роль поставщика сырья (никель, кобальт, медь, алюминий) с низкой добавленной стоимостью — в пределах 5% от цены готовой батареи.

К такому выводу пришли аналитики компании VYGON Consulting, подчеркивая, что на национальном рынке не сформировались технологические лидеры, а государство не определилось с собственной стратегией в этом направлении.

Оборот мирового рынка накопителей в 2019 году вплотную приблизился к $100 млрд. При этом на промышленные системы накопления энергии, используемые в энергетике, приходится лишь $17 млрд. Основным драйвером внедрения накопителей в электроэнергетике стал рост погодозависимой ветро- и солнечной выработки (этой цели служат более 80% заявленных мощностей). Поддержка рынка литий-ионных аккумуляторов реализуется, прежде всего, через стимулирование продаж электромобилей.

Мировой объем субсидий этого сектора составляет $9 млрд. в год, а для покрытия спроса мощности по производству аккумуляторов за последние три года выросли вдвое. Это позволяет литий-ионной технологии хранения энергии демонстрировать одни из самых высоких темпов снижения цены за счет кривой обучения и эффекта масштаба — каждые 10% прироста выпуска дают снижение цены на 7%. Консенсус-прогноз указывает на снижение цены с сегодняшних $180-200 до $100 за 1 кВтч к 2025 году.

Спрос на внутреннем рынке накопителей для электротранспорта и энергетики в РФ в течение пяти лет вырастет, по меньшей мере, в 30 раз, но будет составлять от 2,6 (в текущих регуляторных условиях) до 6,4 ГВтч/год (в сценарии умеренной государственной поддержки). Данный объем не сможет служить достаточной базой для развития сектора, так как не превышает выпуск одной средней «гигафабрики» литий-ионных аккумуляторов.

Именно небольшой потенциал внутреннего рынка обессмысливает запуск специального ДПМ для накопителей энергии, считают эксперты VYGON Consulting. Господдержка должна содействовать выходу российских игроков на зарубежные субсидируемые рынки электромобилей и энергонакопителей в качестве поставщиков оборудования и услуг.

Для этого необходимо стимулировать трансферт технологий и НИОКР в сфере электрохимических накопителей, в том числе с участием корпоративных венчурных фондов крупнейших российских компаний ТЭК, машиностроения и металлургии. Эффективным методом поддержки может стать и поощрение продаж электромобилей с высокой степенью локализации производства (до 100% отечественных технологий в ключевых компонентах – таких, как приводы, батарея, системы управления батареей (BMS), климатические системы).

Развитие внутренних высокотехнологичных производств можно стимулировать за счет сбалансированной системы импортных пошлин для продукции с высокой добавленной стоимостью (электромобили и аккумуляторные батареи) и экспортных пошлин для продукции низких переделов (редкоземельные металлы, алюминий, никель, кобальт, литий, ванадий, графит и прекурсоры для аккумуляторов), считают аналитики VYGON Consulting.

Многие страны усилили политику инвестиций на будущее внедрение «зеленых» технологий

Опубликовано: 17.06.2020 в 16:15

 

Во время кризиса и падения цен на нефть, газ, уголь, производство электроэнергии из ВИЭ стало менее конкурентоспособным, чем было ранее. Однако правительства многих стран и крупные энергетические компании еще больше усилили политику инвестиций на будущее внедрение «зеленых» технологий.

«Если ранее мы видели достаточно серьезные изменения политики в области климата и активизацию движения в сторону «зеленой» энергетики, то сегодня эта динамика еще больше приобретает характер давления на энергетическую отрасль», — заявил Министр энергетики РФ Александр Новак 17 июня 2020 в ходе онлайн-конференции «COVID-19: ускорить переход к энергетике будущего для всех».

Глава ведомства подчеркнул, что уже сейчас страны усиливают требования к отчетности, к снижению выбросов, к внедряемым технологиям.

«Мы слышим заявления о том, что к 2050 году некоторые страны намерены добиться углеродной нейтральности. Этот тренд усилился и, очевидно, что мы будем должны учитывать его при развитии энергетики и обсуждении энергоперехода», — резюмировал Александр Новак.

контакты

107076, Россия, Москва
ул. Электрозаводская, 33, стр. 4