Микросети в Арктике: практики и тенденции
Консалтинговая компания Navigant Research опубликовала исследование «Микросетевые инновации в приполярной Арктике» (Microgrid Innovation in the Circumpolar Arctic). Авторы описывают практику работы микросетей в регионе и рассказывают о тенденциях их развития.
В Приполярном регионе, к которому относятся Аляска, Гренландия, канадская Арктика и большая часть российской Арктики, проживает примерно 1,5 млн человек.
Снабжение их энергией исторически осуществляется не в рамках централизованных систем, а автономно с помощью привозного дизельного топлива (Naviagant не учитывает в качестве микросетей системы, в которых работает только дизельная установка. Microgrid должна включать в себя как минимум один возобновляемый источник энергии, либо комбинированную генерацию, либо систему накопления энергии).
Распределение микросетей по регионам приполярной Арктики
Постепенно, по мере развития технологий системы местного энергоснабжения становятся более совершенными. Высокие затраты на топливо позволяют экономически эффективно внедрять разные варианты энергосберегающих технологий.
В настоящее время ведущую роль в энергоснабжении региона играют дизельные генераторы и небольшие ГЭС, но постепенно растёт роль и других технологий.
Структура генерирующих мощностей в арктических микросетях
На Аляске действует крупнейшая (2 ГВт) региональная сеть Railbelt Grid, которую, как отмечают авторы, «технически можно назвать микросетью (microgrid)». Она покрывает 600 миль и объединяет три зоны обслуживания, каждая из которых может работать в островном режиме.
Система оснащена накопительной батареей (никель-кадмий), которая была самой большой в мире на момент ей установки в 2003 году. Она предотвращает перебои в случае нарушений в подаче природного газа в северную часть системы. С момента установки в 2003 году система батарей предотвратила 784 перебоев.
Сегодня в арктических энергетических микросистемах все чаще используют возобновляемые источники энергии. Авторы отмечают, что внедрение ВИЭ в столь суровых условиях является хорошей проверкой технологий.
«Возобновляемая энергия добавляется к микросетям без всяких правительственных мандатов и целей типа RPS (квоты на возобновляемую энергию). Это самостоятельные решения коммунальных предприятий по увеличению использования возобновляемых источников энергии исключительно по экономическим и эксплуатационным соображениям», — говорят авторы отчета.
На Аляске работают 45 гидроэлектростанций, и в начале 2000-х сообщества начали экспериментировать с ветровой энергией. Сегодня штат может похвастаться 27 независимыми проектами ветроэнергетики. Государство также инвестировало в биоэнергетику, в основном для целей теплоснабжения. В штате работают 14 коммерческих систем отопления на основе древесины, которые помогают уменьшить затраты на отопление. Кроме того, быстро растёт использование солнечной энергии. Практика разбивает миф о том, что в Арктике не работает солнечная энергетика. Авторы сообщают, что инсоляция здесь сопоставима с германскими показателями. В качестве примера приводится российский объект, солнечная электростанция Батагай мощностью 1 МВт, крупнейший объект солнечной генерации в Арктике (ПАО Русгидро).
Дальнейшая эволюция арктических микросистем связывается с ростом доли ВИЭ и совершенствованием механизмов управления. В качестве примера приводится сообщество Kongiganak, система для которого разработана компанией Intelligent Energy Systems. Пять ветровых турбин Windmatic, инвертор, ответственный за регулирование напряжения и частоты, 50 электрических тепловых аккумуляторов, связанных распределённой системой управления, и небольшой литий-ионный аккумулятор из подержанных аккумуляторов от электромобилей позволяют регулярно обходится без дизеля. Например, зимой, в январе 2019 система работала без запуска дизельных генераторов семь дней подряд.
-------------------------------------------------------------------
Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.