258
11.4. Микросети (Microgrid)
Увеличение доли распределенной
генерации благодаря достиже-
ниям в области создания мобильных электростанций малой мощности и
систем аккумулирования электроэнергии стимулирует создание микро-
сетей (МС), часто называемых виртуальными электростанциями, по-
скольку они являются по сути объединением программ управления
спросом и распределенными источниками энергии,
что позволяет дис-
петчеру моделировать их как ресурсы генерации. МС дают возможность
энергетическим компаниям управлять значительным числом потребите-
лей с большими объемами (емкостью), влияя на их набор опций, ка-
сающихся коммерческих операций. В этом плане использование МС
обеспечивает более тесную связь между оптовым и розничным рынками
путем управления системой магистральных ЛЭП, системой распределе-
ния и формирует двусторонний поток электричества и денег,
который
обеспечивает глубоко интегрированную систему оптимизации всего,
что необходимо для эффективного управления сложными «интеллекту-
альными сетями» (Smart Grid).
Для потребителей, принимающих решения в отношении исполь-
зования услуг энергоснабжающих организаций и руководствующихся
критерием эффективности и полезности, появление МС – естественный
этап формирования условий для создания собственных генерирующих и
аккумулирующих
мощностей, в первую очередь экологически чистых
источников энергии на основе НВИЭ. Развитие МС, интегрированных
как в сеть, так и в рынок электроэнергии и мощности, будет способст-
вовать повышению роли потребителя в управлении энергосистемой.
Как и централизованная сеть, МС может генерировать, распреде-
лять и регулировать поток электричества потребителям. Интеллекту-
альные МС включают локальные источники
резервного питания и ак-
кумулирования энергии, обладают более высоким уровнем гибкости и
позволяют подключать более широкий диапазон генерирующих источ-
ников энергии, в том числе те, интеграция которых представляет собой
проблему для централизованной энергетической системы, – ветровые,
солнечные и другие электростанции, использующие НВИЭ.
Микросети будут являться частью
национальной энергетической
системы: они связаны с региональными сетями и через них – с нацио-
нальной электрической сетью. Производство электроэнергии неболь-
шими распределенными генераторами становится экономически целе-
сообразным, если есть системная «опора» в виде магистральной линии
связи. Электроэнергия от микросетей будет направляться к потребите-
лям и обратно в региональную сеть в зависимости от условий спроса и
259
предложения. Мониторинг и регулирование в масштабе реального вре-
мени обеспечат информационный обмен и позволят мгновенно отраба-
тывать все поставки на национальном уровне. Потребители в этом слу-
чае будут иметь возможность корректировки поставки электричества в
соответствии со своими потребностями. Энергопотребляющие приборы
внутри жилых зданий и заводов с микросетью связывают системы дат-
чиков и регуляторов.
На западе в последние годы большое
внимание уделяется разви-
тию микросетей
четырёх основных типов (назначений):
1)
удалённые микросети (системы), изолированные от единой энерго-
сети и предназначенные для энергоснабжения удаленных потреби-
телей (поселения, военные базы или единичные потребители);
2)
микросети учреждений / кампусов с единоличным владельцем;
3)
коммерческие / промышленные микросети с несколькими вла-
дельцами;
4)
микросети муниципалитетов и энергоснабжающих компаний, свя-
занные с более крупными объектами инфраструктуры.
Микросети первого типа – это, по существу, названные по-
другому гибридные энергокомплексы.
Развитие микросетей, этих «островков»
генерации и распределе-
ния электроэнергии, способствует решению ряда задач: повышение на-
дёжности и качества электроснабжения потребителей (и не только уда-
лённых); стимулирование энергосбережения и повышения энергоэф-
фективности; создание благоприятных условий для роста масштабов
использования НВИЭ; создание элементов структуры «интеллектуаль-
ных сетей». Отличительная их особенность (кроме первого типа) – спо-
собность отделяться от сети, принадлежащей
энергоснабжающей ком-
пании, при провале или исчезновении напряжения.
В США на территории кампуса Калифорнийского университета
(г. Сан-Диего) создаётся одна из самых технологичных в мире микросе-
тей. Она будет обслуживать территорию в 4,86 км
2
, на которой располо-
жены 450 зданий с ежедневной посещаемостью 45 тыс. человек. Генери-
рующая часть будет состоять из двух ГТУ мощностью 13,5 МВт, паровой
турбины мощностью 3 МВт и СЭУ мощностью 1,2 МВт. Вместе они бу-
дут покрывать 82% годовой потребности кампуса в электроэнергии.
По прогнозам, к 2015 г. в мире будет создано около 2000 МС с
суммарной мощность более 3,1 ГВт (около 75 % будут приходиться на
США). В 2010 г. их было менее 100. В процессе эксплуатации МС про-
явились противоречия между поставщиками электроэнергии и её по-
требителями в вопросах владения и управления. Сейчас ведётся поиск
способов их устранения.
