Теплоэнергетика 13.04.01, Экономика 38.04.01.
(Конспект подготовлен студентами)
Идея распределенной распределенной энергетики (генерации и потребления) не нова. Развитие технологий приближают людей к реализации этой идеи.
В книге "Архитектура интернета энергии 2.0" под ред. Дмитрия Холкина (инфраструктурный центр "Энерджинет") 2021 - 77 с. детально описана эта идея. (студентам посмотреть книгу - возможно использование в магистерской диссертации как источник, и как пример написания параграфа в выпускной квалификационной работе "по цифре")
До этой книги был Бюллетень 2018 года тех же авторов.
Отличительные признаки Интернета энергии:
- децентрализация
- двунаправленные потоки мощности
-наличие не только силовых линий электропередачи, но и линий связи для "искусственных мозгов"
- реализация децентрализованного межмашинного (М2М) взаимодействия
- децентрализованный рынок (Peer to Peer) на куплю-продажу электроэнергии и системных услуг.
- процессы и управление взаимодействием - прямыми транзакциями между пользователями.
"Чем более мудрено сделана система, тем сложнее ей управлять"
Глоссарий ТОЦЭ:
Инфраструктурный платеж - (посмотреть понятия "инфраструктурный взнос" у строителей, посмотреть тоже у маркетплейсов - чуть про другое) - платеж, за право пользования инфраструктурой. Для содержания инфраструктуры (ввиду ее износа и устаревания).
Краткий пересказ видео:
Децентрализация и сетевая связанность
• В Дании и Скандинавии происходит процесс децентрализации энергетики, связанный с ростом распределенных источников энергии и увеличением сетевой связанности.
• В США, наоборот, наблюдается процесс концентрации источников энергии на стороне конечных потребителей.
Изменение архитектуры энергетики
• В условиях децентрализации и роста сетевой связанности, архитектура энергетики должна измениться, чтобы обеспечить максимальную эффективность использования распределенных источников энергии.
• Это включает в себя интеграцию распределенной генерации и централизованной энергетики, а также управление спросом и использование накопителей энергии.
Влияние на стоимость электроэнергии
• Рост доли возобновляемых источников энергии может привести к увеличению стоимости электроэнергии для конечного потребителя.
• В России также наблюдается рост стоимости электроэнергии для промышленности, связанный с ростом цен на газ и устареванием мощностей.
Цель проекта - разработать новую архитектуру энергетики, которая позволит повысить эффективность использования имеющихся мощностей, снизить стоимость электроэнергии для конечного потребителя и обеспечить конкурентоспособность по этому показателю.
Новая архитектура энергетики, которая предполагает активное участие потребителей в управлении энергосистемой.
• В России, потребление составляет около 7-8% от общей мощности, и участие потребителей в управлении спросом может принести до 100 млрд рублей эффекта.
Новая архитектура энергетики
• В новой архитектуре энергетики, большое количество распределенных источников энергии начинают участвовать в коллективном управлении энергосистемой.
• Это приводит к увеличению количества участников и транзакций, что требует автоматизации и интеграции с информационной системой.
Примеры и модели
• В видео приводятся примеры использования новой архитектуры энергетики для снижения нагрузки на энергосистему и повышения эффективности использования энергии.
• В рамках новой архитектуры энергетики, необходимо создание трех взаимосвязанных инфраструктурных систем: общей платформы осуществления финансовых транзакций, энергетического интернета вещей и системы автоматического распределенного управления режимом в энергосистеме.
• Новая архитектура энергетики может быть использована для решения проблем регулирования и управления энергосистемой в условиях большого количества участников и транзакций.
• В видео обсуждаются возможные решения для обеспечения стабильности энергосистемы и использования накопителей энергии.
Идея создания системы, которая будет управлять спросом на электроэнергию.
• Система будет основана на использовании смарт-контрактов и информационных протоколов.
Три системы
• Система транс актив energy фиксирует договоренности и производит оплату.
• Вторая система обеспечивает передачу управляющих сигналов и интеграцию оборудования.
• Третья система обеспечивает локальную балансировку энергии и мощности.
Энергетический роутер
• Устройство, которое позволяет эффективно интегрировать накопители, солнечные панели и ветрогенераторы.
• Устройство, которое управляет перетоками активной мощности и реактивной мощности между участками сети.
Перспективы использования
• Создание энергосистем на основе возобновляемых источников энергии возможно, но с ограничениями.
• Устройства, которые обеспечивают локальную балансировку энергии и мощности, могут быть использованы для стабилизации энергосистем.
• Проект включает в себя разработку и тестирование различных вариантов реализации системы, включая использование инверторов, которые могут работать в режиме источников напряжения.
Примеры использования и преимущества
• Один из примеров использования "Интернета энергии" - площадка "Титановая долина" в Свердловской области, где планируется установка распределенных источников энергии.
• В рамках проекта будет проведен анализ различных сценариев использования системы, включая управление спросом, накопители и генерацию.
• В результате использования "Интернета энергии" ожидается экономия на стоимости электроэнергии для всех участников проекта.
Демонстрационный комплекс и планы на будущее
• В рамках проекта планируется создание демонстрационного комплекса "Интернета энергии", который будет включать в себя 4 энергетических ячейки мощностью по 1 кВт каждая.
• В комплексе будет продемонстрирована работа системы, включая торговлю электроэнергией между ячейками, управление нагрузкой и снижение стоимости электроэнергии для каждого участника.
• В планах на будущее - масштабирование проекта на большие мощности и сотрудничество с другими странами в области исследования и разработки словенских технологий.
Экономические эффекты
• Проект позволяет обеспечить снабжение от собственной системы дешевле, чем от централизованного электроснабжения.
• Также проект позволяет обеспечить более эффективное использование ресурсов и снижение затрат на обслуживание.
Планирование и реализация
• Проект предполагает постепенное развитие микро городов и использование накопителей энергии для балансировки мощности.
• В рамках проекта планируется создание сайта с информацией о проекте и возможностью для сотрудничества.
Вопросы о прогнозировании работы системы и использовании накопителей энергии.
• Проект предполагает использование прогнозирования для балансировки мощности и экономии ресурсов.
Обсуждение энерго роутера
• Мощность энерго роутера составляет 3 киловатта, и он уже существует в лабораторном варианте.
• Устройство работает без остановки, даже на удалении от него.
Исследование и продолжение работы
• Проект показал, что архитектура и топология устройства могут быть масштабированы до 25 киловатт.
• В рамках проекта были разработаны и протестированы различные элементы, включая платформу и протоколы.
Стандартизация и патенты
• Проект предлагает набор стандартов для интернета энергии, включая стандарт на наркотическую транзакцию.
• Устройство может быть запатентовано, но скорее всего, это будет патент на способ управления режимом системы.
Коммерциализация и законодательство
• Проект не отвечает на вопросы о стратегии коммерциализации энерго роутера, но готовит законодательство для развития интернета энергии.
• Законодательство должно быть адаптировано для создания рынка для активных энергетических комплексов и сервисов для конечных потребителей.
Примеры и перспективы
• В Польше и на Кольском полуострове уже существуют примеры использования интернета энергии, но законодательство должно быть адаптировано для их развития.
• Вместо запретов, лучше создать технологическую базу для вовлечения коммерческих потребителей и создания платформы гибкости.
- Рост конечного тарифа на электроэнергию и подход к его формированию.
- Рассматривается реализация системы, которая позволяет автоматически формировать смарт-контракты на основе ценовых сигналов.
- Обсуждается возможность формирования стека транзакций, который будет формировать задачу для энергетического роутера.
- Упоминается, что система должна быть масштабируемой и устойчивой к изменениям.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие основные мысли были предложены в проекте Архитектура интернета энергии?
2. Какие сложности возникают при интеграции множества генераторов в ЕЭС?
3. Что-такое смарт-контракт?
4. Какие экономические риски в преложенных в проекте нововведениях?
