научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ЗАПОЗДАЛОЕ ПОНИМАНИЕ

Асинхронный двигатель

Ископаемые источники энергии не бесконечны. На этом постулате построены все поиски альтернативы. Возобновляемым является все, что восстанавливается хотя бы за 100 лет. Энергия солнца, ветра, МГЭС, биотопливо, переработка отходов, рекуперация использованного тепла и т.д.

СОВСЕМ НЕДАВНО УТВЕРЖДАЛОСЬ: "ЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ" ХОТЯ И ПЕРСПЕКТИВНА, НО ДОРОГОВАТА. Однако уже в 2015 г. Европе удалось сравнять себестоимость солнечной и ветряной энергии с традиционной. Например, Коста-Рика живет исключительно на чистой энергии, а Германия в выходные дни удовлетворяет свои потребности чистой энергией на 50%. Россия же планирует до 2020 г. довести долю ВИЭ в общем балансе до 4,5%, что, конечно, очень мало. Вместе с тем ведущие специалисты предупреждают: присоединение к сетям действующих энергосистем таит опасность получения нерегулируемого энергохозяйства. Необходимы специальные технические регламенты присоединения новых возобновляемых источников энергии к сетям. Для энергосистемы Армении с АЭС новые регламенты необходимы вдвойне.

Сколько у нас работает МГЭС? Уже действуют 179 и строятся еще 38. МГЭС дают 957 млн кВт/ч электроэнергии - 13% от нашей общей выработки за 2016 г. Достаточно ли этого?

Всемирный фонд дикой природы заявляет: строительство МГЭС на реках Мегри, Воротан, Арпа, Ахурян, Памбак окажет значительное негативное влияние на их экосистему. Выходит, что работа МГЭС на этих реках считается нецелесообразной. Негативное воздействие дает о себе знать на реках, где уже работают МГЭС. Такого же мнения придерживается и премьер-министр РА К. Карапетян. На заседании правительства в апреле этого года он заявил, что МГЭС уже оказывают негативное влияние на среду обитания и даже экономику. Так как владельцы МГЭС нарушают режим расходования воды, премьер предложил установить контроль за ее использованием с помощью системы SCADA. Но этот контроль можно производить и по расходным характеристикам гидроагрегатов МГЭС. Старый советский норматив разрешал забирать из реки не более 40% от стока реки, и он никогда не нарушается. Произведенные МГЭС кВт/ч электроэнергии и расход куб.м воды взаимосвязаны.

ЧЕМ ЖЕ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНА АСИНХРОННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРОТОКА? Асинхронные генераторы - это асинхронные двигатели, работающие по принципу обратимости. У них отсутствует устройство возбуждения постоянным током. Возбуждение этих генераторов выполняется током из сети 6 или 10 кВ, к которому подключены МГЭС. Такие генераторы используются в Европе в качестве автономных, домашних электростанций в сельском хозяйстве. Их применение у нас с точки зрения энергобезопасности в условиях состояния войны нецелесообразно. МГЭС на асинхронной генерации автономно работать не может, не имея постоянной подпитки током из сети, - в таком случае асинхронный генератор не возбудится. А если в автономной сети нагрузка потребителей будет больше номинала, генератор не будет работать. Другой их очень важный недостаток: при автономной генерации они не смогут поддерживать частоту электротока в 50 Гц.

Эти генераторы на МГЭС при работе в сети забирают много реактивного тока; в электросети создается его дефицит, ухудшается коэффициент мощности сети, сеть становится неэффективной из-за возникающих потерь.

Когда Минэнергетики заявляет, что за 2016 г. МГЭС выработали почти миллион кВт/ч электроэнергии, то оно скромно умалчивает о потерянных киловаттах, которые потребитель недополучил, но за которые мы все заплатили по тарифу.

Асинхронный генератор был разрекламирован за свою мнимую дешевизну и простоту конструкции. Однако, если учесть все перечисленные недостатки этого генератора, потребитель поймет, что это лукавство, тем более что дефицит реактивной мощности в сетях 6 и 10 кВ придется компенсировать, а это стоит немалых денег. Сколько бы КРОУ Армении и Фонд возобновляемой энергетики ни говорили о дешевизне асинхронной генерации на МГЭС, выработанная электроэнергия для нас приемлемой не стала. Если ФВЭиЭ и КРОУ сумели бы в свое время организовать настоящий инжиниринговый мониторинг всех технологических рисков в самом начале кампании по строительству МГЭС, дорожная карта развития альтернативной энергетики получилась бы другой.

Интеграция электростанций в энергосистему ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ НЕИЗБЕЖНЫ. Эффективность энергосистемы заключается в том, чтобы максимально снизить потери. Если по действующей ВП Иран - Армения увеличить передаваемую мощность по сравнению с предусмотренной по бартеру на линии сразу возникнут большие потери. В наших электросетях 0,4 (6 и 10) кВ идет постоянный рост двигательной нагрузки - основная причина потерь реактивной энергии. Это кондиционеры, холодильные установки, электронасосы воды, электротяга лифтов и др., создающие дефицит реактивной мощности, который, как отмечалось, нужно восполнять. Однако энергосистема Ирана с профицитом этой энергии может восполнить наш дефицит через переток по межсистемной связи Иран - Армения, тем более что за иранский реактивный ток не нужно платить. Если рассчитать этот переток реактивной энергии, возможно, возникнет необходимость в корректировке решения КРОУ о введении в наших сетях 6, 10 кВ индивидуальной компенсации на МГЭС дорогими косинусными конденсаторами.

Уровень потерь в распределительных сетях должен быть нормативно обоснован. Произвольность здесь недопустима. Рост тарифа выгоден электросетям; увеличиваются отчисления в бюджет по НДС, но вместе с тем растет и финансовая нагрузка на потребителя. Наиболее прогрессивным и справедливым считается поэлементный расчет в питающей электросети. Этот метод позволяет определить, внедряет ли электросеть мероприятия по снижению потерь, т.е. справедливость величины тарифа.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ - ЭТО ДВЕ КАТЕГОРИИ КАЧЕСТВА В ЭНЕРГОПРОИЗВОДСТВЕ. Их произвольное применение, которое нередко наблюдается у нас, размывает границы между ними. Энергоэффективность - это количество тонн нефтяного эквивалента (ТНЭ), которое приходится на тысячу долларов ВВП, а энергосбережение есть результат исследований фундаментальной науки.

Вся возобновляемая энергетика есть конкретный результат фундаментальных исследований науки. Интерес к солнечным электростанциям во всем мире чрезвычайно высок. Германия получает от солнца электроэнергии больше, чем тратит вся Армения за год. Каково участие наших исследователей в этом очень важном для нашей страны инновационном развитии? За последние годы Институт энергетики организовал шесть международных конференций по возобновляемой энергетике. Ряд наших исследователей уже добился заметных успехов и признания за рубежом. Но им недостает помощи от государства для реализации своего производства модулей. А ведь на конференциях обсуждаются серьезные вопросы по эффективности модулей для солнечных электростанций. Необходимо чрезвычайно активное участие государства в решении этой проблемы - создании собственного производства. Успехи Германии достигнуты не без помощи государства. А что мы имеем на деле? В Армении начался бум строительства гелиостанций. Зарубежные инвесторы предлагают нам станции в 1 МВт при стоимости одной станции в 1 млн долларов. Первый этап предусматривает строительство гелиостанций суммарной мощностью 10 МВт. Вся программа строительства оценена в 129 млн долларов. Как и десять лет назад (при МГЭС), сегодня почти не встретить обсуждения технологических вопросов, связанных с инжинирингом будущих солнечных и ветряных электростанций.

Интеграция этих электростанций в энергосистему с традиционными электростанциями при росте производства электроэнергии на ВИЭ создает риски получения нерегулируемого энергохозяйства. При доле ВИЭ до 5-10% в общей выработке энергосистемы особых проблем не предвидится, хотя для нашей энергосистемы с работающей ЛЭС необходимо соблюдение определенных правил.

Если же годовая выработки "переменчивой" генерации ВИЭ составит от 20 до 40%, работа энергосистемы должна протекать по измененной нормативной базе, т.к. вырабатываемая ВИЭ электроэнергия нестабильна - она зависит от погодных условий. ВИЭ по сумме своей мощности могут привести к тому, что их дешевая электроэнергия на рынке вынудит теплостанции отключать энергоблоки.

Интеграция потребует изменения структуры устройств в противоаварийной автоматике, в работе релейных защит. А разработка новых нормативных актов создаст оптимальное соотношение традиционных источников энергии, действующей АЭС, ВИЭ с режимами работы межсистемной связи Иран - Армения.

Решение сложных вопросов по новым режимам работы энергосистемы - задача не из легких. И решать их придется национальному оператору режимами работы энергосистемы (гендиректор М.Мнацаканян), коллектив которого сумеет обеспечить безопасное развитие нашей энергосистемы по сложному инновационному пути.

 

Опубликовано в Взгляд
Прочитано 186 раз
Оцените материал
(1 Голосовать)

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх