Preview

Стратегические решения и риск-менеджмент

Расширенный поиск

Ключевые факторы эффективного применения технологий распределенной генерации в промышленности

https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-1-80-87

Полный текст:

Аннотация

Cнижение стоимости технологий распределенной генерации влечет за собой все большую децентрализацию производства электроэнергии и масштабное развитие распределенных источников во всем мире. Эта тенденция ключевым образом меняет как характеристики потребления электроэнергии – оно становится все более гибким и мобильным, так и модели поведения потребителей на рынке электроэнергии. Потребители электроэнергии при реализации проектов распределенной генерации одновременно становятся ее поставщиками, что не соответствует существующим в нашей стране нормам регулирования рынка электроэнергии.
Цель статьи – оценить влияние распределенной генерации на экономику как предприятий, так и страны в целом на основании анализа применения указанной генерации.
Для выявления эффектов внедрения технологий распределенной генерации использован метод анализа практических кейсов. Эмпирический анализ проводился на базе двенадцати российских компаний, которые используют собственные источники энергии. Выбранные для исследования компании принадлежат к отраслям промышленного производства, ЖКХ, розничной торговли, строительства, пищевой промышленности.
В результате проведенного исследования были выявлены технологические, экономические и социальные эффекты. К технологическим эффектам можно отнести: повышение надежности энергоснабжения потребителей; энергобезопасность за счет внедрения бестопливных технологий и расширения номенклатуры видов топлива, вовлечения местных энергоресурсов, снижения зависимости от привозных видов топлива;
оптимизация управления нагрузкой и создание необходимых технологических резервов с учетом производственных циклов конкретного предприятия; обеспечение технологической составляющей функции гибкости «умных сетей» (в части генерации); снижение нагрузки на окружающую среду, в том числе выбросов СО2. К экономическим и социальным эффектам относятся: энергоэффективность за счет ряда факторов, в частности оптимизации графика нагрузки; применение когенерации, сочетание видов топлива, в том числе продуктов и отходов основного производства; обеспечение потребителей электроэнергией заданного качества; снижение технологических потерь в сетях, соответствующее снижение стоимости электроэнергии; повышение доступности энергоснабжения для потребителей, в том числе находящихся на изолированных территориях, вне Единой энергосистемы страны.
Выявленные в процессе исследования эффекты внедрения технологий распределенной генерации позволяют говорить о преимуществах такой генерации. В заключение формулируются рекомендации относительно комплекса мер для развития распределенной генерации в России.

Для цитирования:


Налбандян Г.Г., Жолнерчик С.С. Ключевые факторы эффективного применения технологий распределенной генерации в промышленности. Стратегические решения и риск-менеджмент. 2018;(1):80-87. https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-1-80-87

For citation:


Nalbandyan G.G., Zholnerchik S.S. Technologies for Distributed Generation: key performance factors for industrial application. Strategic decisions and risk management. 2018;(1):80-87. (In Russ.) https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-1-80-87

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня ключевой характеристикой развития электро­энергетической отрасли является существенное снижение стоимости установок источников распределенной генера­ции, в том числе возобновляемых источников электроэнер­гии. Такие источники позволяют проводить децентрализа­цию производства электроэнергии и масштабное развитие распределенных источников во всем мире [Трачук А. В., Линдер Н.В., Зубакин В. А. и др., 2017]. Эта тенденция ключевым образом меняет как характеристики потребле­ния электроэнергии, так и модели поведения потребителей на рынке электроэнергии. Потребление становится все более гибким и мобильным. Потребители электроэнергии могут одновременно становиться ее поставщиками, что требует, в свою очередь, пересмотра норм сложившейся системы регулирования рынка электроэнергии (BnergyDemocracy) [Faria P., Vale Z., 2011; Волкова И.О., Сальникова Е. А., Шу­валова Д. Г., 2011; Трачук А. В., Линдер Н. В., 2017].

Генерирующие мощности разных категорий имеют свои преимущества и недостатки в определенных экономических условиях. В данном исследовании поставлена цель:

  • провести анализ тенденций развития малой (распреде­ленной) генерации;
  • определить основные категории объектов малой и сред­ней генерации, которые принадлежат не электроэнерге­тическим компаниям, а потребителям;
  • исследовать эффекты реализации проектов распреде­ленной генерации;
  • оценить эффект масштабного применения распределен­ной генерации для страны в целом и рекомендовать ряд мер и действий для развития промышленной распреде­ленной генерации в России.

ТЕХНОЛОГИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ

В литературе часто противопоставляется собственная ге­нерация компаний-потребителей и централизованное энер­госнабжение [Hansen С. J., Bower J., 2004; A. A., Hawkes А., 2004; Трачук А.В., 2010 а]. Вместе с тем, генерирующие мощности разных категории в определенных экономических условиях имеют свои преимущества и недостатки.

В большинстве исследований распределенная генера­ция понимается как выработка электроэнергии множеством местных потребителей, которые производят тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, а профи­цит направляют в энергосистему через общую сетевую ин­фраструктуру [Селляхова О., 2012; Трачук А. В., 2010 б]. Ос­новные определения распределенной генерации в мировой практике приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

Определения понятия распределенной генерации

Источник

Определение

Всемирный Союз распределенной энергетики

Распределенная генерация (Distributed Generation) часто используется наравне с термином «децентра­лизованная энергетика» (Decentralized Energy). При этом под термином «распределенная генерация» понимается только генерация электроэнергии, в то время как «децентрализованная энергетика» вклю­чает в себя производство и тепловой энергии, и электроэнергии. [McDonald, 2005]

Международное энергетическое агентство

«Распределенная генерация - это генерирующий объект, вырабатывающий электроэнергию в месте на­хождения потребителя или обеспечивающий поддержку распределительной сети, подключенный к сети при напряжении уровня распределения» [IEA, 2002].

Союз распределенной энергетики Америки

«Распределенная генерация - это генерирующий объект малой мощности с использованием технологии любого типа, производящий электроэнергию ближе к потребителю по сравнению с генерирующими объектами централизованного энергоснабжения» [Rújula et al., 2005].

Министерство энергетики США

«Распределенная генерация - модульные генерирующие объекты малой мощности, расположенные вблизи от потребителя, - позволяет избежать дорогостоящих инвестиций в системы передачи и распре­деления, а также обеспечивает надежную подачу электроэнергии лучшего качества» [Rújula, 2005.]

Технологии распределенной генерации. Технологии распределенной генерации, как правило, предназначены для установок малой мощности (до 25 МВт), включая возоб­новляемые источники электроэнергии (ВИЭ). Наиболее пол­ная классификация технологий распределенной генерации приведена в работе [Стенникова В. А., Воропай Н. И., 2014] (рис. 1).

 

Рис. 1. Состав технологий распределенной генерации [Стенникова В. А., Воропай Н. И., 2014].

Анализ показывает, что большинство технологий, ис­пользуемых для установок распределенной генерации, ос­новано на прямом сжигании твердого топлива (угля, био­массы и твердых бытовых отходов). Сжигание природного газа используют газотурбинные установки, газопоршне­вые агрегаты, парогазовые и другие установки. Ветряные электростанции, малые гидроэлектростанции, солнечные электростанции и фотоэлектрические установки, станции солнечного теплоснабжения, а также гибридные установки задействуют соответствующие возобновляемые источники энергии. Тепловые насосы используют низкопотенциальное тепло как для теплоснабжения, так и для холодоснабжения. Атомные станции малой мощности как автономные источ­ники электрической и тепловой энергии используются в изо­лированных энергорайонах.

Перспективными представляются топливные элементы, включающие газопоршневые агрегаты, микротурбины, дви­гатели Стирлинга, накопители энергии (химические, инер­ционные, гравитационные и другие), роторно-лопастные двигатели, чиллеры (аппараты для охлаждения воздуха).

Основные источники распределенной генерации имеют разные технические характеристики (табл. 2) и разную эко­номическую эффективность как технологические направле­ния, так:

  • двигатели на газовом топливе (газотурбинные уста­новки, микротурбины, парогазовые установки малой мощности, газопоршневые двигатели внутреннего сго­рания) отличаются высоким качеством и обеспечивают эффективность энергоснабжения;
  • роторно-лопастные двигатели внешнего сгорания на других видах топлива, как и технологии получения газового топлива на месте производства электроэнер­гии, обеспечивают снижение топливных рисков и за­трат относительно тарифицированных видов электро­снабжения;
  • малые когенерационные установки дают возможность повысить коэффициент полезного использования то­плива до 80-90 процентов;
  • топливные элементы нового поколения (в частности, область развития - водородная энергетика) эффективны при снабжении изолированных территорий и мобиль­ных потребителей.

Распределенная генерация наиболее часто используется:

  • в качестве автономных источников электроэнергии, тепла (в режиме когенерации) и холода (в режиме тригенерации);
  • для снятия пиковых нагрузок в режимах параллельной работы с системой централизованного энергоснабже­ния;
  • в проектах ко- и тригенерации, основанных на исполь­зовании альтернативного топлива: биогаза, попутного нефтяного газа, шахтного метана и других видов;
  • в проектах со специфическими требованиями по каче­ству энергии, надежности, срокам запуска, экологии, которые в конкретных условиях не могут быть обеспе­чены централизованными энергосистемами [McDonald, 2005; Трачук, 2011 а].

Автономные источники. Распределенную генерацию на базе автономных источников используют промышленные предприятия, офисные центры, объекты социальной инфра­структуры в случае, если централизованное технологиче­ское присоединение недоступно по каким-либо причинам. К таким причинам относятся, в частности: территориальная удаленность объектов, дефицит установленной мощности в регионе, ограниченная пропускная способность сетевой инфраструктуры. Кроме того, централизованное электро­снабжение может быть экономически неэффективно (высо­кая цена за присоединение, высокие тарифы, другие причи­ны) или может не соответствовать требованиям потребителя по срокам присоединения с учетом планов реконструкции и развития сетей и генерации. В связи с этим новые или ре­конструируемые средние и малые предприятия различных отраслей все чаще выбирают распределенную генерацию в качестве альтернативы присоединения к сетям энергоси­стемы страны.

Распределенные системы, в том числе объединенные в локальную сеть, могут использоваться для энергоснаб­жения комплексно застраиваемых микрорайонов и даже городов, возводимых в рамках национальной программы «Доступное и комфортное жилье» [Энергоэффективный мегаполис - Smart City «Новая Москва», 2015]. Такое стро­ительство может планироваться на территориях, не обеспе­ченных соответствующей инфраструктурой. Распределен­ная генерация позволяет вводить энергетические мощности поэтапно, по мере роста элекгропотребления, например для механизации строительных работ или в соответствии с очередностью ввода в эксплуатацию жилых и инфраструк­турных объектов [Decentralised generation, 2002]. Таким об­разом обеспечивается эффективность инвестиций, снижают­ся риски простоя во время работ.

Параллельная работа с энергосистемой. При изме­нении объемов производства или перепрофилировании объекта, особенно при неравномерном суточном профиле потребления энергии, возможен как дефицит, так и профи­цит поставок электроэнергии от центральной энершсистемы. Во время пиковых нагрузок распределенная система может передавать излишки мощности при присоединении к центральной энергосистеме и наоборот, экономически эффективно может оказаться проектировать мощности рас­пределенных систем, исходя из величины постоянного по­требления, а пиковые нагрузки покрывать за счет централь­ной энергосистемы.

 

Таблица 2

Основные технические характеристики источников распределенной генерации

Характеристика

Дизельный гене­ратор

Газотурбинная установка

Парогазовая установка

Малые ГЭС

Солнечная установка

Ветряной генератор

Топливо

Продукты переработки нефти

Природный и биогаз

Природный и биогаз

Энергия

воды

Энергия сол­нечного света

Энергия ветра

Возможность работы по графику

Возможна

Возможна

Возможна

Возможна

Ограничена

Ограничена

Возможность

регулирования

Высокая

Высокая

Высокая

Низкая

Низкая

Низкая

Установленная мощность, МВт

От 6

0,1-30 и более

0.3-10

0,1-30

ДоЗ

0,1-2,5

КПД, %

30-45

30-45

20-40

30-50

6-30

1-35

 

Таблица 2

Основные технические характеристики источников распределенной генерации

Компания  Распределенная генерация
Оборудование
и/или технология
Отрасль/основные эффекты
ЖКХ
ОАО «Мытищинская
теплосеть», Мытищи
Когенерация Создание городского коммунального рынка энергообеспечения; развитие и экономически эффективное использование децентрализованных источников; доступ потребителей к более дешевой тепловой и электрической энергии; обеспечение потребности города в дополнительных мощностях; аварийное
снабжение жизненно важных объектов городской инфраструктуры; решение экологических проблем; оптимизация графика нагрузки, снижение технологических потерь в процессе распределения энергии; применение когенерации,
сочетание видов топлива
Розничная торговля
ЗАО «Аптеки 36,6»,
Москва
12 микротурбин Capstone, тригенерация Обеспечение нужд нового административного здания и складских помещений: налаженное аварийное снабжение; обеспечение прогнозируемых затрат на энергоснабжение; снижение затрат на электроэнергию; оптимизация графика нагрузки, снижение технологических потерь в процессе распределения энергии
Крупномасштабное строительство
Московский международный деловой центр
«Москва-Сити», Москва
Газотурбинная установка (ГТУ) OPRA, вторая очередь мини-ТЭЦ (вторая ГТУ OPRA мощностью 1,8 МВт), микротурбины Энергоснабжение механизации строительства; стабильная поставка высококачественной электроэнергии от микротурбин; мониторинг состояния электрической cети; возможность работы микротурбин в автономном режиме; питание системы бесперебойного энергоснабжения
Нефтегазовая промышленность
ОАО «Оренбургнефть»
(Вахитовское нефтяное
месторождение)
6 энергоблоков OPRA,
автономный режим
Использование попутного нефтяного газа; обеспечение инфраструктуры месторождения дешевой энергией; отсутствие необходимости строить объекты газосбора, трубопроводы, компрессорные станции; низкий уровень выбросов в атмосферу, соблюдение экологических требований
ООО «Лукойл-север»
(Тэдинское нефтяное
месторождение)
2 ГТУ OPRA, когенерация Использование попутного нефтяного газа – вовлечение местных энергоресурсов, обеспечение инфраструктуры месторождения дешевой энергией; отсутствие необходимости строить объекты газосбора, трубопроводы, компрессорные станции; низкий уровень выбросов в атмосферу, соблюдение экологических требований, снижение нагрузки на окружающую среду
ООО «Нарьянмарнефтегаз» (Тобойское нефтяное
месторождение)
Мобильная электростанция
на базе 2 микротурбин
Capstone С60 общей мощностью 120 кВт, параллельный режим (дизельный
генератор)
Автономное энергоснабжение объектов инфраструктуры месторождения; сравнительно простая установка и эксплуатация энергоблока; оптимальное число согласований в контролирующих органах; экономичное обслуживание и ремонт в условиях открытой площадки; снижение нагрузки на окружающую среду
Пищевая промышленность
ООО «АМА» (кондитерская фабрика), Московская область, Долгопрудный Электростанция на базе
6 микротурбин Capstone, тригенерация
Налаженное аварийное снабжение; обеспечение прогнозируемых затрат на энергоснабжение; снижение затрат на электроэнергию; оптимизация графика нагрузки в зависимости от производственного цикла; снижение технологических потерь в процессе распределения энергии
Санаторно-курортное обслуживание
Горнолыжный курорт
«Игора», Ленинградская
область
Электростанция на базе 30 микротурбин Capstone C60 и 8 микротурбин Capstone
C65, под управлением сервера Capstone CPS-100
Обеспечение экологических стандартов: малые выбросы, низкий уровень шума генерирующего оборудования; использование энергии выхлопных газов турбин для получения тепла – снижение нагрузки на окружающую среду; экономия затрат на электроэнергию за счет ряда факторов
Горнолыжный курорт
«Красная Поляна»,
Адлерский район, село
Эсто-Cадок
6 ГТУ OPRA мощностью
1,8 МВт
Постоянное, бесперебойное электроснабжение. Обеспечение экологических стандартов: низкий уровень выбросов, низкий уровень шума. Обеспечение сейсмостойкости до 9 (MSK-64)
Производство
ООО «Ека-97» (завод
нетканых материалов),
Рязань
Распределенная электро- станция на базе 6 ми- кротурбин Capstone С 60
общей мощностью 360 кВт
Возможность постепенного наращивания энергетических мощностей; качество и надежность поставок электроэнергии; снижение производственных издержек и затрат на электро- и теплоэнергию; оптимизация графика нагрузки, сниже- ние технологических потерь в процессе распределения энергии; оптимизация управления нагрузкой и создание необходимых технологических резервов с учетом производственных циклов
Связь
ОАО «Уралсвязьинформ»
(радиорелейная станция
связи), Ханты-Мансийск
Микротурбины Capstone
С30 мощностью 30 кВт,
когенерация, тригенерация
Эффективное электроснабжение, поставки тепла и холода для потребителей, не подключенных к централизованной электрической сети; комплектация с учетом потребностей предприятия; удобная транспортировка и обслуживание; сокращение затрат на электроснабжение

Когенерация и тригенерация. Когенерация - процесс совместной выработки электроэнергии и тепла с использо­ванием единого источника первичной энергии (в случае три- генерации добавляется выработка холода). Когенерация яв­ляется наиболее эффективным решением, если проводится реконструкция котельных, которые переводят на газ или пе­репрофилируют в мини-ТЭЦ. Когенерация и тригенерация - это одно из самых экономичных решений для энергоснаб­жения офисных зданий, торгово-развлекательных цен­тров, спортивных сооружений [Ackermann Т., Anderson G., Soeder L., 2001].

При реализации указанных технологий могут исполь­зоваться альтернативные виды топлива. Как правило, они используются при решении комплексной задачи: улучше­ния экологической ситуации и удовлетворения собствен­ных потребностей предприятий в тепло- и электроэнергии. Например, попутный нефтяной газ - при обустройстве но­вых нефтяных месторождений, шахтный метан - при соз­дании эффективных систем взрывобезопасности, биогаз - при улучшении экологической ситуации в районах город­ских свалок и очистных сооружений.

Специализированные решения. Специализированные решения при проектировании систем распределенной гене­рации могут применяться в зависимости от отрасли и осо­бенностей территории, на которой расположено предприя­тие. Так, при энергоснабжении теплиц может использоваться выделяемый при генерации углекислый газ; животноводче­ские фермы используют биогаз; экономная тригенерация эффективна при энергоснабжении бассейнов и аквапарков. Необходимость соблюдения жестких экологических тре­бований по выбросам вредных веществ, шуму, вибрациям на горнолыжных курортах и в охотничьих хозяйствах при­водят к использованию при проектировании системы рас­пределенной генерации специального оборудования. То же касается мобильных источников энергии, особенностей энергоснабжения удаленных необслуживаемых энергоси­стем, таких, как радиорелейные станции на линиях дальней связи, системы химзащиты трубопроводов, метеостанции.

Технические решения - микротурбины и турбины малой мощности.

В течение продолжительного времени, с 60-х до 90-х годов XX века, масштабное строительство распределенных энергетических систем сдерживалось, в частности, отсут­ствием адекватной технологической базы. Практической реализации концепции распределенных систем генерации содействовало коммерческое производство совершенно но­вого класса энергетического оборудования - микротурбин (15 кВт - 1 МВт) и радиальных турбин малой мощности (2 МВт). В настоящее время некоторым международным ком­паниям удалось наладить массовый выпуск надежных, про­стых и относительно недорогих газовых малых и микротур­бин [Massel A., Massel L., 2015]. Проектирование подобной генерации осуществляется в соответствии со специфически­ми требованиями конкретных потребителей, энергоблоки комплектуются в зависимости от целей, задач и вариантов использования, в том числе для выработки тепла и охлаж­дения.

Основными достоинствами малых и микротурбин явля­ются компактность, соответствие экологическим требовани­ям, низкий уровень шума и вибраций, техническая возмож­ность оперативного изменения нагрузки без существенного снижения КПД, высокая надежность, а также большая эффек­тивность в режимах ко генерации и тригенерации по сравне­нию с оборудованием других классов. [Ховалова Т.В.,2017]. Эти и другие характеристики повлияли на увеличение ско­рости распространения малой и средней генерации в мире [European Smart Grid, 2006]. Так, например, в странах ЕС распределенная генерация составляет в среднем около 10% от общего объема производства электроэнергии.

В США эксплуатируется около 12 млн установок малой распределенной генерации (мощность отдельных устано­вок - до 60 МВт, общая установленная мощность - свыше 220 ЕВт, прирост - порядка 5 ЕВт в год). Часть объектов распределенной генерации используется как аварийный ре­зерв (около 84 ЕВт) в случае аварийных перерывов электро­снабжении, остальные используются в качестве основного источника электроснабжения. Коалиция распределенной энергетики США (The Distributed Power Coalition of America) прогнозирует, что в ближайшие два десятилетия 20% новых генерирующих мощностей будут объектами распределенной генерации [Grid 2030, 2003].

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходя из вышеизложенного, нами сформулирован ис­следовательский вопрос: «Какие эффекты от внедрения рас­пределенной генерации оказывают влияние на деятельность компаний различных отраслей и как они могут повлиять на экономику России?»

Эмпирический анализ проводился на базе 12 российских компаний, которые работают в разных отраслях (промыш­ленное производство, ЖКХ, розничная торговля, строитель­ство, пищевая промышленность) и каждая из которых ис­пользует собственную генерацию.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: ЭФФЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ

Исходные данные для исследования приведены в табл. 3.

Эффекты применения распределенной генерации для предприятий

С помощью анализа представленных данных выявлен ряд эффектов внедрения распределенной генерации для пред­приятий различных отраслей. При проведении исследования не ставилась задача оценить влияние масштабного внедре­ния распределенной генерации на рынок электроэнергии (мощности).

Выявленные эффекты можно обобщить и разделить на две большие группы.

 

Таблица 3

Эффекты внедрения распределенной генерации на предприятиях различных отраслей

Результаты применения распределенной генерации

Оценка эффекта применения распределенной генерации для страны

Энергоэффективность

Экономия энергоресурсов на государственном уровне, обеспечение конкурентоспособно­сти экономики страны

Использование локальных энергети­ческих ресурсов

Повышение конкурентоспособности страны, оптимизация потребления энергоресурсов, поддержание энергобезопасности страны

Повышение надежности энергоснаб­жения

Повышение эффективности работы предприятий и соответствующей налоговой базы, снижение государственных расходов на устранение последствий аварий в электроэнерге­тике, повышение социальной стабильности

Использование высокотехнологично­го оборудования

Рост инвестиций в инновационные сферы исследований и производства в энергомашино­строении и электротехнической промышленности страны

Снижение объемов инвестиций, необходимых для поддержания и развития сетевой инфраструктуры

Снижение тарифной нагрузки на потребителей, поддержание социальной стабильности

К технологическим эффектам можно отнести:

  • повышение надежности энергоснабжения потреби­телей (в случае, если распределенная генерация при­соединена к централизованному энергоснабжению, то в аварийных ситуациях такая система поддерживает надежность электроснабжения, снижает или предот­вращает ущерб);
  • энергобезопасность за счет внедрения бестопливных технологий и расширения номенклатуры видов топли­ва, вовлечения местных энершресурсов, снижения за­висимости от привозных видов топлива;
  • оптимизация управления нагрузкой и создание необхо­димых технологических резервов с учетом производ­ственных циклов конкретного предприятия;
  • обеспечение технологической составляющей функции гибкости «умных сетей» (в части генерации);
  • снижение нагрузки на окружающую среду, в том числе выбросов CO2 (значимо снижение выбросов углекис­лого газа и иных загрязняющих веществ (CO, SO2 ...) в атмосферу, в частности для санаторно-курортной от­расли в целом и нефтегазовой отрасли при сжигании попутного нефтяного газа «на факелах»),

К экономическим и социальным эффектам отнесены:

  • энергоэффекгивность за счет следующих факторов: оптимизация графика нагрузки, снижение техноло­гических потерь в процессе распределения энергии, (размещение объектов распределенной генерации в территориальной близости от потребителя позволяет обходиться без сооружения региональных электростан­ций и реко струкции или строительства сетевой инфра­структуры;
  • для собственников распределенной генерации себесто­имость энергии обычно ниже регулируемых тарифов на электроэнергию для предприятий, затраты на экс­плуатацию установок стабильны и хорошо прогно­зируются, что позволяет осуществлять долгосрочное планирование производства; присоединение к системе централизованного энергоснабжения при этом осу­ществляется на основании расчетов, в которых учиты­вается как плата за технологическое присоединение, так и оценка рисков снижения надежности электро­снабжения);
  • применение когенерации, сочетание видов топлива (общий КПД современной установки комбинирован­ного производства электрической и тепловой энергии составляет 85-90%, в то время как при традиционном использовании вырабатывающей только электроэнер­гию конденсационной электростанции более полови­ны выделяемой при сгорании топлива энергии теряет­ся за счет отведения излишков тепла в окружающую среду;
  • за счет когенерации КПД производства энергии и теп­ла увеличивается на 30%, что особенно привлекатель­но в случаях, когда предприятие обладает побочными продуктами, которые служат топливом для генерации; эффективные и испытанные технологии комбиниро­ванного производства электрической энергии и тепло­вой энергии могут быть использованы в объектах лю­бого масштаба);
  • обеспечение потребителей электроэнергией заданного качества;
  • снижение технологических потерь в сетях, соответству­ющее снижение стоимости электроэнергии;
  • оптимизация, в ряде случаев существенная экономия, стоимости электроэнергии за счет ряда факторов (отсутствие платы за технологическое присоединение, оптимизация топливной составляющей, минимизация инвестиций в сетевую инфраструктуру, применение инновационных технологий, применение специализи­рованных технологических решений для конкретного предприятия; при этом соответствующая инвести­ционная составляющая в тарифе на электроэнергию отсутствует, то есть тарифная нагрузка в части инве­стиционных программ сетевого комплекса на всех по­требителей региона снижается);
  • повышение доступности энергоснабжения для потре­бителей, в том числе находящихся на изолированных территориях, вне Единой энергосистемы страны.

Следует отметить, что проекты распределенной генера­ции могут быть экономически целесообразны при любом их масштабе [Трачук, 2011 б], но в настоящее время про­изводство энергии на объектах распределенной генерации, имеющих статус участника оптового рынка, представляется невыгодным потребителям, поскольку действующие правила обязывают продавать генерируемую электроэнергию на оптовый рынок, покупая ее для потребления, то есть опла­чивая услуги инфраструктурных организаций. Вследствие этого рентабельность объектов распределенной генерации обеспечивается при изолированном режиме работы. Про­екты распределенной генерации электрической мощностью меньше 25 МВт, как правило, признаются экономически це­лесообразными (с учетом региональных различий). То есть развитие распределенной генерации требует корректирова­ния регуляторной среды, что будет отмечено в выводах.

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ, ЭКОНОМИЧЕСКИХ И СОЦИАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ ПРИМЕНЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ НА ЭКОНОМИКУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Эффекты применения распределенной генерации для предприятий, выявленные в ходе исследования, могут оказать влияние на экономику страны в целом, как в настоя­щее время, так и в будущем. По мере увеличения масштабов распределенной генерации будут увеличиваться и эффекты. Часть эффектов транслируется непосредственно с уровня предприятия, часть возникает в масштабе страны.

При этом база данных для исследования не позволяет количественно оценить все возможные эффекты масштаба и риски такого влияния, но позволяет указать на определен­ные тренды, которые приведены ниже.

Таким образом страновые эффекты, достигаемые в ре­зультате внедрения распределенной генерации, позволяют сделать вывод об эффективности переорганизации россий­ской электроэнергетики как организационной и бизнес-си­стемы в сеть интегрированных в Единую энергосистему локализованных кластеров производителей и потребителей энергии, которые могут использовать общую инфраструкту­ру и поддерживать надежное электроснабжение в масштабах страны. Основой такой парадигмы в электроэнергетике явля­ется распределенная генерация.

Безусловно, соответствующее изменение регуляторной среды требует предварительной количественной и каче­ственной оценки стоимости и последствий такого преобра­зования.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

По результатам проведенного исследования можно реко­мендовать ряд мер для развития промышленной распреде­ленной генерации в России.

В среднесрочном периоде:

- разработку стратегии развития распределенной генера­ции в Российской Федерации, в том числе с учетом ре­ализации проектов комбинированной выработки элек­трической энергии и тепловой энергии.

В краткосрочном периоде:

  • корректирование регуляторной среды, в частности пра­вил, согласно которым присоединенные к сети электро­станции мощностью 25 МВт и более обязаны продавать электроэнергию на оптовом рынке, что препятствует развитию распределенной генерации, повышению по­рога уровня мощности таких станций;
  • упрощение процедуры получения разрешительной до­кументации для реализации проектов распределенной генерации;
  • создание законодательных условий, допускающих всту­пление в силу договоров поставки природного газа и электрической энергии до ввода объекта в эксплуата­цию;
  • проведение информационных кампаний и разработка программ мотивации, повышение уровня осведомлен­ности заинтересованных лиц;
  • обеспечение стабильности регуляторной среды после ее формирования для поддержания и развития распре­деленной генерации, что будет способствовать сниже­нию инвестиционных рисков по отдельным проектам и повышению стабильности энергетических рынков в целом.

Об авторах

Г. Г. Налбандян
ФГОБУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации»
Россия

Аспирант Департамента менеджмента, ассистент ФГОБУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», Область научных интересов: стратегии развития промышленных компаний, выход компаний на международные рынки, межфирменное сотрудничество, трансформация моделей бизнеса.



С. С. Жолнерчик

Россия

К.э.н., доцент. Область научных интересов: оценка принятия управленческих решений, экономика и управление электроэнергетической отраслью, эффективность энергетических компаний



Список литературы

1. Веселов Ф. В., Федосова А. В. (2011) SmartGrid – умный ответ на вызовы «умной» экономики // ЭнергоРынок. № 5. С. 52–58.

2. Волкова И. О., Сальникова Е. А., Шувалова Д. Г. (2011) Активный потребитель в интеллектуальной энергетике // Академия энергетики. № 2 (40). C. 50–57.

3. Линдер Н. В., Трачук А. В. (2017). Влияние перекрестного субсидирования в электро- и теплоэнергетике на изменение поведения участников оптового и розничного рынков электро- и теплоэнергии // Эффективное Антикризисное Управление. № 2. С. 24–35

4. Селляхова О. (2012) Перекрестное субсидирование и социальная норма электропотребления // Эффективное Антикризисное Управление. № 6. С. 32–48

5. Стенников В. А., Воропай Н. И. (2014). Централизованная и распределенная генерация – не альтернатива, а интеграция // Известия РАН. Энергетика. № 1. С. 64–73.

6. Трачук А. В. (2010 а). Риски роста концентрации на рынке электроэнергии // Энергорынок. № 3. С. 28–32.

7. Трачук А. В. (2010 б). Оценка состояния конкурентной среды на оптовом рынке электроэнергии // Экономические науки. № 66. С. 124–130.

8. Трачук А. В. (2011 а) Реформирование естественных монополий: цели, результаты и направления

9. развития. М.

10. Трачук А. В. (2011 б). Развитие механизмов регулирования электроэнергетики в условиях ее реформирования // Экономика и управление. № 2 (64). С. 60–63

11. Трачук А. В., Линдер Н. В. (2017). Перекрестное субсидирование в электроэнергетике: подходы к моделированию снижения его объемов // Эффективное Антикризисное Управление. № 1 (100). С. 24–35.

12. Трачук А. В., Линдер Н. В., Зубакин В. А. и др. (2017) Перекрестное субсидирование в электроэнергетике: проблемы и пути решения. СПб. 121 c. URL: https://elibrary. ru / item.asp?id=29835475

13. Ховалова Т. В. (2017). Моделирование эффективности перехода на собственную генерацию //Эффективное Антикризисное Управление. № 3 (102). С. 44–57.

14. Энергоэффективный мегаполис – Smart City «Новая Москва» (2015) / под ред. В. В. Бушуева, П. А. Ливинского – М.: ИД «Энергия», 76 стр URL: http://www.energystrategy.ru / editions / docs / Smart_Sity.pdf

15. Ackermann T., Anderson G., Soeder L. (2001) Distributedgeneration: a definition // Electric Power Systems Research. Vol. 57. P. 195–204.

16. Active distribution networks (2008) // EnergyPolicy. 2008. Vol. 36, № 6. P. 4346–4351.

17. Bauen A., Hawkes A. Decentralised generation – technologiesandmarketperspectives. IEA, Paris, 2004. 18 p.

18. Bayod Rújula A. A et. Al (2005), Definitions for Distributed Generation: a revision, RE&PQJ, Vol. 1, No.3 https://doi.org / 10.24084 / repqj03.295

19. Decentralised generation technologies: potentials, success factors and impacts in the liberalized EU energy markets. Finalreport, DECENT. October (нужно указать место издания, издательство) 2002. 234 p.

20. European Smart Grid technology platform: Vision and strategy for Europe’s networks of the future (2006) / European Commission. Brussels. 23 p.

21. Faria P., Vale Z.. (2011) Demand response in electrical energy supply: An optimal real time pricing approach // Energy. Vol. 36. P. 5374–5384.

22. Grid 2030: A national vision for electricity’s second 100 years (2003) / Office of Electric Transmission and Distribution, US StateDepartmentofEnergy. Washington. 36 p.

23. Hansen C. J., Bower J. (2004) An economic evaluation of small-scale distributed electricity generation technologies. Oxford Institute forEnergy Studies & Dept. of Geography. OxfordUniversity. 59 p.

24. IEA (2002), Distributed Generation in Liberalised Electricity Markets, OECD Publishing, Paris. http://dx.doi.org / 10.1787 / 9789264175976‑en

25. Massel A., Massel L. (2015) The current state of cyber security in Russia’s energy systems and the proposed activities for situation improving // Proceedings of the International Conference on Problems of Critical Infrastructures, 6th International Conference on Liberalization and Modernization of Power Systems / Ed. Z. A. Styczynskiand N. I. Voropai. Saint-Petersburg. P. 183–189.

26. McDonald J. (2005) Adaptive intelligent power systems: World survey of decentralized energy 2005 / WADE. Edinburgh. 45 p. URL: http://www.localpower.org / documents_pub / report_worldsurvey05.pdf.

27. You S., Jin L., Hu J. et al. (2015). The Danish Perspective of Energy Internet: From Service-oriented Flexibility Trading to Integrated Design, Planning and Operation of Multiple Cross-sectoral Energy Systems // Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao. Vol. 35, № 14. P 3470–3481.

28. Zhang X. (2008). A framework for operation and control of smart grids with distributed generation // Power and Energy and Society General Meeting-Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. 20th – 24th July 2008 / IEEE, Pittsburgh. P. 1–5


Для цитирования:


Налбандян Г.Г., Жолнерчик С.С. Ключевые факторы эффективного применения технологий распределенной генерации в промышленности. Стратегические решения и риск-менеджмент. 2018;(1):80-87. https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-1-80-87

For citation:


Nalbandyan G.G., Zholnerchik S.S. Technologies for Distributed Generation: key performance factors for industrial application. Strategic decisions and risk management. 2018;(1):80-87. (In Russ.) https://doi.org/10.17747/2078-8886-2018-1-80-87

Просмотров: 172


ISSN 2618-947X (Print)
ISSN 2618-9984 (Online)