Повышение эффективности систем энергоснабжения территории опережающего развития

На современном этапе развития электроэнергетика России сталкивается с рядом противоречий, порождающих фундаментальные проблемы. Основное противоречие заключается в невозможности системы централизованного электроснабжения удовлетворить текущие и перспективные потребности экономических субъектов в электрической энергии в требуемых объемах, по доступным ценам, обеспечивая надежное и бесперебойное электроснабжение потребителей при сокращении отрицательного воздействия на окружающую среду. Особенно остра данная проблема для территорий опережающего развития, где значительное внимание уделяется экономической доступности, технической открытости и бесперебойности электроснабжения при обеспечении высокой энергоэффективности и соответствие ESG стандартам. В России и мире очевидна тенденция повышения доли производства электроэнергии на распределённой генерации, работающей на углеводородном топливе и возобновляемых источниках энергии. Это обусловлено изменениями энергетического ландшафта и усилением экологических требований, прежде всего направленных на снижение «углеродного следа». Одним из направлений развития, соответствующим Стратегии научно-технологического развития, Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года, направленного на эффективное использование ресурсов и энергии, является создание на основе распределительных сетей и распределенной генерации локальных интеллектуальных энергосистем (ЛИЭС). Создание ЛИЭС и их интеграция в региональные энергосистемы сопровождается наличием экономических локальных и системных эффектов, в основе которых лежат свойства ЛИЭС и выполняемые функции. Новосибирская область обладает уникальными компетенциями по подготовке инженерных кадров в области энергетики. Современные инженерные разработки НГТУ доказали свою эффективность и во многом предопределили новую архитектуру энергетической системы в РФ, позволяя совершить энергетический переход к «Интернету энергии». Впервые в России создана сбалансированная коммунальная ЛИЭС на базе мини-ТЭЦ ООО «Генерация Сибири» и распределительных сетей ООО «Энергосети Сибири», обеспечивающая энергоснабжение населения и коммерческих организаций в крупном микрорайоне «Березовое» г. Новосибирск и объединенная с региональной системой электроснабжения. С другой стороны, на территории Новосибирской области объективно определились территории опережающего развития, притягивающие к себе государственные и частные инвестиции в высокотехнологичные производства, примером которой является «СмартСити-Новосибирск», требующие надежного энергоснабжения и высокого качества электрической энергии. Однако наличие локальных дефицитов электрической и тепловой мощности и энергии, высокая стоимость технологического присоединения к системам централизованного энергоснабжения, высокие цены ресурсоснабжающих организаций приводят к снижению доступности основных видов энергии, что сдерживает, а в отдельных случаях делает невозможным достижение ожидаемых темпов развития территорий. Создание гибридных ЛИЭС на ТОР, включающих генерацию на углеводородном топливе и возобновляемых источниках энергии, позволит во многом решить задачи повышения энергоэффективности, экологичности, доступности и бесперебойности электроснабжения. В качестве территории опережающего развития выбрана ТОР «Наукополис» Новосибирской агломерации, район инновационной и научно-образовательной деятельности «СмартСитиНовосибирск», строительство которого завершится к 2035 г. Детализированное представление о структуре перспективных потребностей ТОР в энергетических ресурсах позволит обосновать основные технические решения для создания интегрированной в региональную систему электросистему локальной интеллектуальной энергосистемы, ее экономическую эффективность и инвестиционную привлекательность. Научная новизна проекта заключается в разработке технико-экономических моделей и методов расчета технических и экономических эффектов создания и интеграции ЛИЭС, обеспечивающих электро- и теплоснабжение потребителей, и выявлении основных условий получения эффектов. Задача обеспечения требуемого уровня надёжности ЛИЭС и бесперебойности электроснабжения, потребует от системы управления осуществлять контроль за схемно — режимными состояниями, предотвратить риск выхода силового оборудования из работоспособного состояния, что потребует создания соответствующей автоматики на основе Smart Grid платформы и соответствующих технических решений. Достижение целей и решение поставленных задач позволят разработать методологическую основу выполнения проектов создания ЛИЭС на основе инновационных технологий, что может быть использовано для анализа, в том числе других перспективных территорий Новосибирской области и придаст ускорение социально-экономическому и инновационному развитию региона.