Читать книгу Люди цифры. Шесть взглядов на новую энергетику - Дмитрий Владимирович Холкин - Страница 15

Пётр, а если чуть воспарить и посмотреть на вашу деятельность с высоты птичьего полета? Есть ли у тебя какой-то концепт, которому можно было бы придать статус миссии Центра прикладных исследований (ЦПИ)? Есть ли у тебя видение энергетики, которое находится за линией горизонта очевидного?

Здесь я оригинальным не буду, и то, что Игорь Леонидович Озерных говорит в Вашем интервью про микрогриды, соединенные одноранговыми сетями, вполне разумно звучит. И это обсуждается в мире сейчас. Это несомненный плюс с точки зрения управления. То, как сейчас сделано, – это огромная сеть, большая централизованная структура управления. Я думаю, что вполне мыслима ситуация, что будут небольшие энергетические сообщества (community). И в других областях мы в принципе видим такие вещи. Никаких фундаментальных ограничений на такую организацию системы нет. И если на какое-то время забыть про стоимость децентрализованных решений (а со временем их стоимость будет вполне приемлемой), то в принципе одна только микрогенерация может и оставаться, при этом система станет гораздо более эффективной.

Но ведь такая «горизонтальная энергетика», построенная на распределенных микроисточниках энергии, предполагает и распределенность самого потребления. Следует ли из этого, что промышленное производство и жизнь станут более распределенными?

Ну почему? В принципе, никакой проблемы нет. Конечно, когда я говорю о микрогриде, я не имею в виду, что источники энергии находятся в непосредственной близости к потребителям. Даже миллионный город или район города, который будет запитан несколькими станциями, тоже а-ля микрогрид. Это ничему не противоречит. Примерно так устроены тепловые сети.

Будут самобалансирующиеся кластеры, которые между собой даже могут быть электрически не связанные, либо связанные через регулятор.

Это абсолютно мыслимая ситуация. Более того, такая организация позволит сильно снизить затраты на энергоснабжение и на минимизацию рисков.

Игорь Озерных на семинаре IC EnergyNet рассказывает об использовании концепции виртуальных синхронных машин для организации микрогрид

А какие все-таки это будут источники энергии? Ты веришь в то, что будет тотальная доминанта ВИЭ?

Здесь есть нюансы. ВИЭ не может работать круглосуточно. Представляется «маниловской» идея объединения источников возобновляемой энергии и потребителей в общепланетарную электрическую сеть, как в Британской империи, над которой солнце никогда не заходило. Есть более реалистичная идея – насыщение системы накопителями. В принципе, есть такие грубые оценки, что Европе нужно около 100 часов накопления для полного перехода на ВИЭ. Будут накопители стоить еще в несколько раз дешевле, это может стать реальностью.

Получается, что ЦПИ вполне вписывается в концепцию «3D». Децентрализация, декарбонизация, диджитализация становятся основными принципами для ваших исследований и разработок. Идея микроэнергосистем и распределенных источников энергии, интегрированных в сеть, является для вас направляющим вектором развития. А какие практические задачи стоят перед ЦПИ?

Задача ЦПИ – сделать хороший научный задел, и одна из важных – продемонстрировать новую энергетику. Мы планируем реализовать несколько пилотных проектов микрогридов. Например, на одну из будущих площадок – она находится в Калининградской области – я недавно ездил. Там около 150 кВт максимальная нагрузка, 5 зданий, будет еще шестое построено. Там уже есть дизель резервный. Будем строить «солнце», будем ставить накопитель, который будет работать как источники напряжения. Это позволит отработать множество задач. Например, мы хотим отработать функционирования этого микрогрида в составе энергосистемы, а также в островном режиме. Причем, переход к питанию от собственных источников будет проходить без прерывания энергоснабжения потребителей. Здесь можно сделать такую сеть, которая называется self-healing grid, сеть, которая сама восстанавливает свой функционал. А потом точно так же, когда есть возможность восстановить связь с внешним миром, она автоматически синхронизируется и продолжает работу. Концептуально это не фантастика, но необходимо это довести до технологии, коробочного решения.

В нашей архитектуре IDEA заложены следующие свойства новых энергосистем: plug&play присоединение новых активных элементов в сеть, легкость масштабирования решений и сервисов. Как вы с этим собираетесь работать?

Конечно, разработка plug&play стандартов – одна из задач ЦПИ. Нужно будет садиться и разбираться с тем набором разных типов оборудования, которое сейчас существует, и далеко не все оно будет подходящим с точки зрения plug&play функционала. Это не секрет, что если я возьму сейчас дизельные генераторы, которые есть на рынке, и начну пытаться их на параллельную работу устанавливать, то с приличной вероятностью я поймаю проблемы. А когда начну разбираться, что там, собственно, происходит, то окажется, что у них система автоматической регуляции возбуждения так настроена, что напряжение на выходе она поддерживает постоянным, и два дизеля начинают бороться друг с другом. То есть это значит, что надо менять стандарты системы АРВ. Как его конкретно менять – в этом как раз и нужно разбираться.

Концептуальная схема архитектуры интернета энергии (IDEA)

Опять же, в архитектуре IDEA помимо интеграции и взаимодействия на техническом уровне обсуждается взаимодействие в слое информационно-коммуникационном, а также в части экономических отношений. Вы в эту сторону тоже идете?

Да, обязательно. По поводу информационно-коммуникационного взаимодействия – вопрос не простой. До какой степени можно полагаться на коммуникации? Разумный подход такой же, как оно устроено в больших сетях, когда есть первичный слой регулирования, для которого коммуникации не требуются, а есть вторичный слой, для которого предполагается система коммуникаций. Я думаю, это в микрогридах сохранится. Более того, для разработки систем релейной защиты коммуникации будут нужны. Но будет спасать то, что микрогрид маленький, там коммуникации легко обеспечить. Я думаю, что коммуникационная инфраструктура будет неотъемлемой частью микрогрида.