Заказать звонок
8 (800) 500-23-05 info@aggreko-eurasia.ru
Заказать звонок
8 (800) 500-23-05 info@aggreko-eurasia.ru
06.07.2024
Каждый день мы помогаем нашим заказчикам решать их задачи в области энергоснабжения, проведения нагрузочных испытаний и охлаждения
Что это такое?
Распределённая энергетика - это одно из самых актуальных направлений в современной энергетической отрасли, предлагающее новые подходы к производству и потреблению энергии. Она открывает двери к энергетической независимости и экономии, а также предлагает решения для устойчивого развития.
Распределённая энергетика — это система, в которой производство и потребление энергии происходят в непосредственной близости друг к другу. Это контрастирует с традиционной централизованной моделью, где большие электростанции располагаются далеко от потребителей, что приводит к большим потерям при передаче энергии.
Распределённая генерация включает в себя использование малых источников энергии, таких как микро-ТЭЦ, солнечные панели, ветровые турбины и другие виды возобновляемых источников энергии, а также газовые генераторы.
Основное преимущество распределённой генерации заключается в её гибкости и возможности быстро адаптироваться к изменяющимся потребностям потребителей, обеспечивая при этом повышенную надёжность энергоснабжения. Также стоит отметить экономическую выгоду: снижение потерь при передаче энергии и возможность продажи излишков энергии в централизованную сеть.
Мировой рынок распределённой энергетики продолжает демонстрировать значительный рост. По данным Navigant Research, к 2020 году объём мирового рынка распределённой генерации достиг приблизительно 182 миллиарда долларов. Это обусловлено повышенным спросом на эффективные и экологически чистые энергетические решения.
Доля малой распределённой энергетики особенно высока в странах с развитой энергетической инфраструктурой, таких как Германия, США и Япония. В этих странах доля малой генерации может достигать 20-30% от общей выработки электроэнергии, что связано с активной политикой по поддержке возобновляемых источников энергии и децентрализации энергоснабжения. В Германии, например, благодаря государственным субсидиям и законодательной поддержке, в 2021 году доля возобновляемых источников в структуре распределённой генерации превысила 40%.
182 миллиарда $
объём мирового рынка распределённой в 2020 году
В России распределённая генерация составляет значительную часть рынка, однако её доля ещё далека от показателей многих западных стран.
Согласно данным Минэнерго России, к 2022 году доля малой распределённой энергетики составляет около 9% от общей установленной мощности электроэнергетических систем страны. Это включает малые ТЭЦ, солнечные и ветряные станции, а также маломасштабные гидроэлектростанции с общими мощностями, не превышающими 25 МВт.
Активное развитие распределённой энергетики в России началось в последние годы, благодаря государственным программам поддержки и введению стимулов для использования ВИЭ.
В результате только за последний год объем ввода новых мощностей в рамках малой генерации увеличился на 15%, что свидетельствует о стремительном росте интереса к данному сектору.
9%
доля малой распределённой энергетики от общей установленной мощности
Распределённая генерация находит своё применение в различных областях, где особенно ценится независимость и гибкость в энергоснабжении. Основные области включают:
Промышленность
Многие предприятия, особенно расположенные в удалённых или труднодоступных регионах, используют собственные источники для обеспечения энергией. Это позволяет им снизить зависимость от центральных сетей и уменьшить энергетические издержки.
Жилищный сектор
В новостройках и коттеджных посёлках все чаще используются малые энергетические установки для автономного обеспечения жителей электричеством и теплом, что способствует снижению общих коммунальных расходов.
Сельское хозяйство
Фермерские хозяйства и агропромышленные комплексы активно внедряют технологии распределённой генерации для обеспечения независимости от внешних источников энергии и увеличения эффективности производства.
Муниципальное хозяйство
Городские инфраструктуры, включая водоснабжение, освещение и отопление, все чаще обращаются к распределённой генерации, чтобы снизить расходы и улучшить качество предоставляемых услуг.
Телекоммуникации и IT
Дата-центры и операторы связи используют распределённую генерацию для гарантии бесперебойности питания критически важных систем.
Технологический прогресс оказывает значительное влияние на распределённую генерацию, существенно расширяя её возможности и области применения. Особенно это касается развития и внедрения умных сетей (Smart Grids) и систем управления энергопотреблением. Например, внедрение интернета вещей (IoT) позволяет оптимизировать работу энергетических установок, улучшая их эффективность и уменьшая эксплуатационные расходы.
Современные технологии цифровизации также позволяют интегрировать распределённые источники энергии в единую систему, что способствует более гибкому и эффективному управлению нагрузками. Примером может служить использование программного обеспечения для балансировки производства и потребления энергии в реальном времени, что снижает риски перебоев в энергоснабжении и улучшает надёжность системы.
Кроме того, развитие и внедрение новых материалов и технологий, таких как улучшенные типы аккумуляторов для хранения энергии, прямо влияют на возможности распределённой энергетики. Эти инновации позволяют увеличить энергоэффективность и сократить время амортизации инвестиций в распределённую генерацию.
Распределённая генерация играет ключевую роль в обеспечении надёжности, устойчивости и гибкости энергосистемы. Особенно это актуально для России, где большие расстояния между городами и населенными пунктами создают сложности для централизованного энергоснабжения. Например, внедрение распределённой генерации позволяет обеспечить энергией удалённые населённые пункты и промышленные объекты, минимизируя потери в сети и повышая общую энергетическую безопасность.
В рамках модернизации энергосистемы большое значение имеет интеграция распределённой генерации с возобновляемыми источниками энергии. Так, по данным Росстата, общая мощность установленных солнечных станций в России за 2021 год увеличилась на 12%. Это позволяет не только сократить зависимость от традиционных источников энергии, но и значительно уменьшить углеродный след энергосектора.
Распределённая генерация способствует повышению энергетической эффективности на микроуровне. Например, использование когенерационных технологий позволяет одновременно производить электричество и тепло, что идеально подходит для промышленных предприятий и жилых комплексов, особенно в условиях сурового российского климата (Сибирь и Дальний Восток).
Интеграция распределённой генерации в системы распределённой энергии вносит значительный вклад в повышение их надёжности. Основные аспекты влияния включают:
Уменьшение нагрузки на централизованные сети
Распределённая генерация сокращает потребность в передаче электроэнергии на большие расстояния, тем самым уменьшая потери энергии и снижая риск перегрузок и аварий в сети.
Повышение гибкости системы
Локальное производство энергии обеспечивает энергосистеме большую гибкость в управлении нагрузками, позволяя более эффективно реагировать на изменения в потреблении энергии. Это особенно важно в условиях возрастающей вариабельности нагрузок и внедрения новых технологий, таких как электромобили.
Увеличение резервной мощности
Системы с распределённой генерацией могут быстро вводиться в эксплуатацию для обеспечения дополнительной мощности в пиковые периоды, что способствует стабилизации сети и предотвращению отключений.
Улучшение стабильности напряжения и качества электроэнергии
Местные источники питания помогают поддерживать стабильность напряжения в сети, улучшая тем самым качество электроэнергии и сокращая количество сбоев в работе электроприборов и оборудования.
Рынок малой генерации продолжает расти благодаря ряду важных факторов:
Снижение стоимости технологий
Как уже отмечалось, стоимость солнечных панелей и других технологий для малой генерации значительно упала за последнее десятилетие. Это делает инвестиции в малую генерацию более доступными для широкого круга потребителей и предприятий.
Государственные стимулы и поддержка
Многие страны вводят субсидии, налоговые льготы и другие формы поддержки для стимулирования развития распределённой генерации, что способствует увеличению её доли в энергетическом балансе. Например, в России действуют программы поддержки внедрения возобновляемых источников энергии в частности, в рамках нацпроекта "Экология".
Повышение энергетической независимости
Стремление к самодостаточности в энергетическом обеспечении, особенно в удалённых и труднодоступных регионах, толкает к развитию малых форм генерации, которые могут обеспечить надёжное и независимое энергоснабжение.
Экологическая ответственность
Увеличение осведомлённости об экологических проблемах и стремление к сокращению вредных выбросов стимулируют переход к чистым источникам энергии, включая малую генерацию на базе возобновляемых источников.
Распределённая генерация в России обладает значительным потенциалом развития, учитывая огромные территории страны и неоднородность распределения населения и промышленности. По данным аналитического агентства "РосБизнесКонсалтинг", к 2030 году ожидается увеличение объёма рынка распределённой генерации до 35% от всей генерируемой мощности в России, что эквивалентно 20% от общей выработки электроэнергии.
Существующие законодательные инициативы, такие как федеральная программа по поддержке использования возобновляемых источников энергии, а также региональные субсидии и льготы для малых генерирующих компаний, создают благоприятные условия для роста этого сегмента. Особенно большой интерес представляет развитие малых форм генерации в удалённых и изолированных от центральной энергосети регионах, где строительство традиционной инфраструктуры обходится крайне дорого.
Технологии распределённой генерации включают широкий спектр методов и устройств для производства электричества и тепла, которые можно эффективно использовать на местах без необходимости транспортировки энергии на большие расстояния. Важными технологиями являются:
Фотовольтаика
Солнечные панели становятся всё более популярным и доступным решением благодаря снижению стоимости производства и повышению эффективности. В России потенциал солнечной энергетики особенно высок в южных регионах, где до 300 солнечных дней в году.
Ветровые установки
Развитие ветроэнергетики также активизировалось, особенно в прибрежных зонах и открытых равнинных территориях, где ветровой потенциал наиболее высок.
Когенерационные установки
Производство тепла и электроэнергии одновременно позволяет значительно повысить КПД использования топлива. Это особенно актуально для промышленных предприятий и объектов коммунального хозяйства.
Газопоршневые и дизельные генераторы
Установки идеально подходят для обеспечения автономности в районах с отсутствием стабильного доступа к центральной энергосети.
Топливные элементы и микротурбины
Технологии представляют передний край инноваций в области распределённой генерации, обеспечивая высокую эффективность и минимальное воздействие на окружающую среду.
Возобновляемая энергетика в России продолжает развиваться, хотя доля возобновляемых источников в общей структуре энергоснабжения страны все еще относительно мала. К 2023 году общая установленная мощность ВИЭ в России составила приблизительно 2.8 ГВт, что составляет около 1.5% от общей установленной мощности страны.
Основной вклад в этот сегмент вносят ветровые и солнечные электростанции, на долю которых приходится более 60% всей установленной мощности ВИЭ. Существенное развитие наблюдается в регионах с высоким потенциалом возобновляемых источников, таких как Южный федеральный округ и Дальневосточный федеральный округ, где благодаря государственным и региональным программам поддержки, объем введенной в эксплуатацию мощности ВИЭ увеличился в последние пять лет на 20%..
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) предлагают несколько ключевых преимуществ, делающих их все более привлекательными для использования на территории России:
Энергетическая независимость
Использование местных возобновляемых источников уменьшает зависимость страны от импорта ископаемого топлива, что повышает энергетическую безопасность.
Устойчивость цен
Возобновляемая энергия не зависит от цен на ископаемое топливо, что обеспечивает большую предсказуемость и стабильность стоимости энергии в долгосрочной перспективе
Создание рабочих мест
Развитие проектов в области ВИЭ способствует созданию новых рабочих мест, как в сфере строительства, так и в области обслуживания энергетических установок.
Экологическая чистота
ВИЭ не производят вредных выбросов в атмосферу, что существенно снижает экологическую нагрузку по сравнению с традиционными источниками энергии. Это особенно важно в контексте ужесточения международных требований по сокращению выбросов углекислого газа.
Децентрализация энергоснабжения
Возобновляемые источники позволяют создавать малые и средние энергетические установки, располагаемые в непосредственной близости к местам потребления, что снижает потери при передаче энергии и увеличивает эффективность системы в целом.
Использование природного газа, как топлива для генерации электроэнергии и тепла позволяет достичь высокого уровня КПД, минимизируя при этом вредные выбросы в атмосферу. Преимущества газовой распределённой генерации включают:
Высокий КПД
Могут достигать КПД до 50-60%, что значительно превышает показатели угольных электростанций.
Быстрота реагирования на изменения нагрузки
Способны быстро изменять уровень выработки энергии, что идеально подходит для поддержания баланса в энергосистеме при колебаниях спроса.
Низкие эксплуатационные расходы
Обладают сравнительно низкими эксплуатационными расходами и требуют меньшего обслуживания по сравнению с другими видами генерации.
Экологичность
Сжигание природного газа сопровождается значительно меньшими выбросами CO2, NOx и SO2 по сравнению с углем или мазутом.
Эти установки работают на основе газовых двигателей, которые преобразуют химическую энергию газа в механическую, а затем в электрическую энергию. Технические характеристики и преимущества ГПУ:
Модульность
Легко масштабировать, добавляя или уменьшая количество установок в зависимости от потребностей в энергии.
Эффективность
Могут достигать КПД до 50%, что делает их одним из наиболее эффективных способов малой генерации.
Возможность когенерации
Могут использоваться не только для выработки электричества, но и для производства тепла, что повышает общий КПД установки.
Простота интеграции с возобновляемыми источниками
Могут эффективно дополнять системы на основе возобновляемых источников энергии, такие как солнечные или ветровые станции, обеспечивая необходимую мощность в периоды низкой генерации.
Использование возобновляемых источников энергии в рамках распределённой генерации способствует уменьшению зависимости от ископаемого топлива и, как следствие, сокращению объёма выброса парниковых газов. Основные экологические преимущества распределённой генерации:
Сокращение выбросов
Небольшие, локально размещённые установки обычно имеют меньший объем вредных выбросов по сравнению с крупными ТЭЦ или АЭС.
Уменьшение потерь энергии
Поскольку энергия производится ближе к месту потребления, снижаются потери энергии, что также ведет к уменьшению общих выбросов углекислого газа.
Использование возобновляемых источников
Распределённая генерация часто включает в себя использование солнечной, ветровой и гидроэнергии, которые являются полностью возобновляемыми и экологически чистыми источниками энергии.
Повышение устойчивости системы
Децентрализованные источники энергии делают энергосистему более устойчивой к отказам и чрезвычайным ситуациям, что также может снизить риски экологических аварий.
Малая энергетика, основанная на принципах распределённой генерации, предоставляет потребителям ряд значимых преимуществ, которые способствуют не только повышению энергетической независимости, но и улучшению общей экономической эффективности и экологической устойчивости.
Надёжность энергоснабжения
Малые источники энергии, установленные на территории потребителя или в его непосредственной близости, обеспечивают более высокую надёжность энергоснабжения. Это особенно важно в регионах с нестабильной работой централизованных энергосистем и частыми перебоями в подаче электроэнергии.
Снижение энергетических затрат
Владение собственными источниками генерации позволяет потребителям снизить зависимость от колебаний тарифов на энергию и уменьшить общие энергетические расходы.
Экологическая ответственность
Использование возобновляемых источников энергии в рамках малой генерации способствует снижению углеродного следа и улучшению экологической ситуации, что важно для компаний, стремящихся к соответствию экологическим стандартам и нормам.
Увеличение энергетической автономии
Малая энергетика позволяет объектам быть менее зависимыми от внешних источников энергоснабжения, обеспечивая возможность самостоятельно контролировать производство и потребление энергии.
Распределённая генерация и малая энергетика продолжают развиваться, адаптируясь к меняющимся экономическим и экологическим условиям. Вот некоторые из ключевых направлений развития и перспективы для малой энергетики:
Технологические инновации
Продолжается разработка и внедрение новых технологий в области хранения энергии, улучшения эффективности использования возобновляемых источников и оптимизации систем управления энергетическими потоками.
Расширение законодательной поддержки
Ожидается, что государственная поддержка проектов в области малой и распределённой энергетики будет расширяться через введение новых субсидий, налоговых льгот и программ стимулирования.
Интеграция с “умными сетями”
Малая энергетика станет неотъемлемой частью концепции "умных городов" и "умных сетей", где все элементы энергосистемы будут взаимодействовать друг с другом для оптимизации потребления и производства энергии.
Развитие микросетей
В регионах с ограниченным доступом к централизованным энергосистемам микросети на базе малой генерации могут стать основой для обеспечения надёжного и эффективного энергоснабжения.
Экспорт технологий
С развитием отечественных технологий в области малой энергетики возрастает потенциал для их экспорта в страны, развивающие свою инфраструктуру возобновляемой энергетики.
