Энергетическая глобализация
Текст: Алексей Кириллов | 2014-04-02 | 4186
В августе 2012 г. на очередной сессии СИГРЭ Президент Государственной Сетевой Компании Китая Ли Жень рассказал об инициативе создания межконтинентальной энергомагистрали как эффективного инструмента оптимизации глобальных энергетических ресурсов. Данную идею Ли Жень рассмотрел в разрезе трех аспектов.

Первый аспект – это сложившиеся в области энергетики тенденции. Все они прямо или косвенно связаны с попытками решить глобальные энергетические проблемы – нехватка энергии, сокращение ресурсов и изменение климата. Тенденции следующие: быстрая перестройка мировой структуры энергетики в сторону повышения экологической чистоты производимой энергии, рост масштабов перераспределения энергоресурсов между разными регионами планеты и резкое увеличение роли технических инноваций в сфере преобразования энергии. Все три тенденции понятны и ощутимы.

Второй аспект касается собственно строительства межконтинентальной энергомагистрали. Мировые энергоресурсы истощаются, при этом ресурсные центры сконцентрированы в нескольких регионах. Энергоресурсы и энергопотребление распределены неравномерно и территориально удалены друг от друга. И если ставить вопрос о развитии всего человечества, то в этих условиях ориентация на оптимизацию распределения глобальных энергоресурсов выглядит вполне естественным, необходимым действием.

В основе предлагаемой инициативы лежит прогноз огромного дефицита электроэнергии в Европе: «Подсчитано, что зависимость Европы от импорта сырьевых ресурсов к 2020 году достигнет 65%, а к 2030 году – 70%». При этом в 2011 году Европа оказалась одним из лидеров по энергопотреблению, с долей в 23% от общемирового уровня потребления энергии, уступив лишь Азиатско-Тихоокеанскому региону (его доля составила 39%). Стоит напомнить, что в последние годы Европа большое внимание уделяет развитию «зеленых» и низкоуглеродных технологий. Целью на 2020 год является доведение объёма возобновляемых ресурсов до 20% от общей структуры энергопотребления. При этом ряд европейских стран, таких как Германия, Швейцария и Италия, после аварии на Фукусиме полностью отказались от своих ядерных программ. Это также будет способствовать росту энергодефицита.

Среди регионов, которые в будущем могли бы стать поставщиком энергии для Европы, в докладе выделены Китайский автономный район Синьцзян, Сибирь, страны СНГ и Монголия. Они богаты ветровой, солнечной и гидроэлектроэнергией, обладая при этом низким локальным спросом и невысокой себестоимостью производства энергии. В рамках проекта дистанционной передачи электроэнергии до центра потребления в Европе этим регионам отводится роль крупных баз-источников. Китай предлагает 3 варианта схемы реализации межконтинентальной магистрали.  Все они предусматривают в качестве конечной точки передачи энергии Германию.

Первый вариант предусматривает увязку энергии новых источников и местного газа в Синьцзяне и ее передачу в Германию (на расстояние 5600 км) по линиям постоянного тока ультравысокого напряжения  ±1100 кВ с пропускной способностью 11000 МВт (или 22000 МВт по сдвоенным  контурам на одной опоре).

В рамках второго варианта предлагается связать энергию газа в Казахстане с новыми энергоресурсами в Синьцзяне и передать электроэнергию в Германию (на расстояние  4 700 км) по линиям постоянного тока ультравысокого напряжения ±1100 кВ с пропускной способностью  11000 МВт (22000 МВт по сдвоенным  контурам).

Третий вариант – соединить энергию газа, ветра и воды в Сибири, а затем передать ее по  энергомагистралям постоянного тока ультравысокого напряжения ±1100 кВ на запад России, а оттуда – в Германию по линиям постоянного тока ультравысокого напряжения  ±800 кВ. Дальность передачи составляет около 6400 км, а пропускная способность – 11000 МВт (22000  МВт по сдвоенным  контурам).

По оценкам китайских представителей, все три варианта обладают стоимостными конкурентными преимуществами по сравнению с прямым подключением Германии к ветровой электроэнергии в прибрежных водах Северного моря.

Большое внимание Ли Жень уделяет вопросу технологической реализуемости данного проекта, при этом опираясь на опыт Китайской сетевой компании: «Межконтинентальные энергомагистрали практически осуществимы с точки зрения технологии и целесообразны по безопасности и эффективности. За последние годы технологии передачи ультравысокого напряжения претерпели стремительное развитие и в настоящее время приобретают статус испытанных технологий. Эксплуатируемые нами линии ультравысокого напряжения постоянного и переменного тока выдержали суровые испытания морозом, грозой, ливневым дождем и сильным ветром с 2009 по 2010 год, что является убедительным доказательством надежности и безопасности технологии ультравысокого напряжения. Мы создали систему анализа модели крупной электросети и  запустили расчет крупной модели магистрали для передачи гидроэнергии, теплоэнергии, ветроэнергии, ядерной энергии и электроэнергии ультравысокого напряжения, включая 11500 узловых точек, 2260 генераторов и 35900 линий. Мы освоили передовые технологии защиты систем и управления крупными энергосистемами. Благодаря применению технологии  управления интеллектуальной сетью и повышению надежности оборудования и уровня управления в будущем энергосистема ультравысокого напряжения станет более безо-пасной и надежной».

 

Наконец, третий аспект – это создание платформы для обмена информацией, сотрудничества и укрепления инновационного развития мировой энергетики. Здесь Ли Жень останавливается на тех прорывах, которые сделаны Китаем и которые могут стать отправной точкой для реализации обозначенной им инициативы. Он отмечает, что «Государственная электросетевая корпорация Китая ускорилась в своем стремлении к созданию открытой, синергетической и высокоэффективной системы технических инноваций, и произвела абсолютный прорыв в ключевых энергетических и электрических технологиях с акцентом на технологии ультравысокого напряжения». При этом речь идет о полном жизненном цикле инноваций в области ультравысокого напряжения, начиная с проведения исследований и заканчивая применением разработанных технологий. Для этих целей в Китае были построены четыре испытательные базы на большой высоте над уровнем моря (для изучения ультравысокого напряжения переменного тока, постоянного тока, теоретической механики) и два центра исследований и разработок (для изучения крупной энергосистемы и проектирования системы постоянного тока), а  также разработана экспериментальная система для проведения испытаний сетей ультравысокого напряжения. Характеристики целой линейки созданного производственного оборудования Ли Жень называет не иначе, как выдающимися.

В настоящее время в Китае в ускоренном темпе строятся три линии ультравысокого напряжения постоянного тока, а также линия ультравысокого напряжения переменного тока. К 2015 году планируется завершение строительства магистральной сети ультравысокого напряжения переменного тока, которая соединит крупные китайские энергетические базы с основными центрами потребления электрической энергии. К этому моменту будут завершены 15 межрегиональных проектов по передаче постоянного тока с пропускной способностью в  260 ГВт в год. 

Вторым прорывным направлением названа интеллектуальная сеть. На данный момент в одной из китайских провинций завершено строительство пилотного комплекса для накопления и передачи «зеленой» электроэнергии. Потребности Китая в умной энергетике понятны – страна является лидером в ветроэнергетике (63 ГВт ветромощностей против 47 ГВт у занимающих второе место США) и одним из лидеров в гелиоэнергетике (2,5 ГВт солнечных панелей). Создана междугородняя  сервисная сеть по зарядке и обмену аккумуляторов, включающая 243 станции, 13000 зарядных стоек, которые могут обслужить в общей сложности 80000 автомобилей. Кроме того, за короткий промежуток времени в Китае было установлено 93 млн интеллектуальных счетчиков, способных собирать данные с 10 млн клиентов (в будущем предполагается ежегодная установка 20000-30000 счетчиков). В Пекине, Тяньцзине и Шанхае созданы и продолжают создаваться множество опытных объектов интеллектуальных сетей, в том числе интеллектуальные подстанции, системы аккумулирования энергии, конвергенция четырех сетей (электросеть, телесвязь, телевидение и Интернет), оборудование для интеллектуального распределения, интеллектуальные здания, «умная» бытовая техника. Разработаны интеллектуальные системы диспетчеризации электроэнергии с панорамным мониторингом электросетей, динамическим анализом и функциями предварительного извещения в режиме реального времени, применяемых к сетям с напряжением 220 кВ и выше для реализации интегрированной диспетчеризации.

В качестве еще одного прорыва выделяется работа по разработке технических стандартов. В рамках сетей ультравысокого напряжения и Smart Grid было подготовлено 267 корпоративных, 39 промышленных и 20 государственных стандартов. В 2007 году Китай с успехом принял Международный симпозиум по стандартам для электропередач ультравысокого напряжения, а в 2009 – Международную конференцию по электропередаче ультравысокого напряжения. В 2011 году совместно с Институтом инженеров по электротехнике и электронике в Китае был проведен Международный форум по интеллектуальным сетям. Он пройдет здесь и в 2013 году.

В заключение хотим обратить внимание читателей на то, что озвученная инициатива имеет ярко выраженную стратегичность и долгосрочность, опирается на сверхинновационные технические решения и актуальные общемировые тенденции. При этом сетевое хозяйство рассматривается не как бизнес по передаче электрической энергии  внутри конкретной страны, а как инструмент для выстраивания внешних взаимосвязей и способ влияния на все евразийское пространство. Что показательно, такая позиция озвучивается даже не на уровне профильного министерства, а на уровне руководства отдельной компании. Поэтому на данном примере мы наблюдаем не только серьезный сдвиг в плане технических инноваций в энергетической отрасли, но и значимый шаг в развитии бизнес-мышления менеджмента промышленных предприятий.

 

Фото: bizio_ti / Fotolia.com, с сайта www.quirkychina.com