Установка накопителя на 2 МВт⋅ч всего на одну тяговую подстанцию ОАО «РЖД» способна снизить стоимость электроэнергии минимум на 10%

Развитие и использование современных технологий в энергетике позволит российским компаниям в разы сократить затраты. О новейших решениях в этой области рассказал президент компании «РУСЭНЕРГОСБЫТ» Михаил Андронов на конференции «Инновации на железнодорожном транспорте» в рамках X юбилейного международного форума «Транспорт России».

За последние 10 лет объем солнечных станций вырос в 50 раз: с 5 ГВт до 257 ГВт (пиковая мощность в РФ порядка 200 ГВт), а ветряных станций – более чем в 7 раз. Продажи электромобилей с 2011 года увеличились в 25 раз: с 50 тыс. до 1,25 млн. Подобный взрывной рост был вызван удешевлением стоимости аккумуляторов и увеличением пробега на одной зарядке. В итоге по цене и ходовым характеристикам электромобили приблизились к бензиновым моделям. Например, стоимость Tesla Model 3 – 2,3 млн руб., а кроссовера Nissan Murano – 2,4 млн руб. При этом Tesla помогает владельцу существенно экономить на топливе.

По словам Михаила Андронова, в электроэнергетике изменения происходят сразу по нескольким направлениям: и в производстве (более широко применяются энергия солнца, ветра, воды, геотермальная энергия), и в потреблении (использование накопителей энергии, создание энергоэффективных зданий, переход на электротранспорт).

Учитывая данные международного энергетического агентства, увеличение доли возобновляемых источников в мировой структуре производства (с учетом гидростанций) составит до 70% к 2050 году.

«Уже сейчас мировые энергетические компании разделяют традиционную энергетику и чистую энергетику ВИЭ. Так, например, европейский энергоконцерн Enel в 2008 году учредил компанию Enel Green Power, которая занимается возобновляемой энергетикой, а EON, наоборот, сам решил заняться ВИЭ, а традиционную энергетику передал Uniper Group. В результате наблюдается тренд на переход от централизованной энергетики к распределенной», – отмечает президент «РУСЭНЕРГОСБЫТа».

По мнению Михаила Андронова, в сфере энергоэффективности выделяется сразу несколько трендов. Так, стоимость строительства 1 Вт солнечной генерации с 1975 года упала в 227 раз (с 101 $/Вт до 0,44 $/Вт [28 600 руб./кВт]). В 2016 году Enel выиграл тендер на строительство 1 ГВт солнечных мощностей в Мексике. При этом цена производства ожидается на уровне 3,6 cent/кВт⋅ч (2,34 руб./кВт⋅ч).

«Эти значения уже сопоставимы со стоимостью производства электроэнергии и строительства традиционных электростанций в России. Конечно, наша страна и Мексика – это совершенно разные государства, и у нас цена будет отличаться, но тренд на удешевление очевиден», – говорит Михаил Андронов.

Среди интересных инновационных решений президент «РУСЭНЕРГОСБЫТа» отметил печать солнечных батарей на гибких поверхностях. Такое устройство можно скатать в рулон и оперативно доставить на автомобиле или вертолете в любое место, где надо быстро наладить энергоснабжение. Подобную услугу уже предлагают английские компании.

В Мичиганском университете разработали полностью прозрачную солнечную батарею. Она работает на поглощении ультрафиолетового и инфракрасного спектра излучения. Солнечные батареи уже используются на самолетах, и планируется их установка на корабли и поезда.

«Производить электроэнергию из окружающей среды – солнечного света и ветра – мы научились довольно давно, теперь же мы решили другую проблему – мы научились ее хранить», – отмечает глава компании «РУСЭНЕРГОСБЫТ».

Технологии в этом направлении не стоят на месте. Накопители бывают нескольких типов: химические (литий-ионные и пр.); тепловые (molten salt, CSP [concentrated solar power] – станции, которые накапливают тепловую энергию солнца); механические (ГАЭС, воздушно-аккумулирующие установки, такие, например, как расположенная в г. Хунторф, Германия). Основное развитие получили химические накопители. Цена таких аккумуляторов за последние 7 лет упала в практически в 5 раз, и это одна из причин, почему в последнее время они используются все чаще.

Среди показательных примеров промышленного масштаба – Enel построил в Италии накопитель электроэнергии 2 МВт⋅ч. Его запаса хватит, чтобы обеспечить 50 городских многоэтажных домов электричеством в течение 2 часов. В США поезда участвуют в регулировании частоты. Во время торможения они накапливают энергию в аккумуляторы, а потом при необходимости разряжают их в сеть, выравнивая частоту. За это железнодорожные компании получают плату.

В среднем в Европе расход энергии современных зданий составляет 200 кВт⋅ч/м2 в год. В России этот показатель около 360 кВт⋅ч/м2. В последние годы на Западе добились существенных успехов в постройке энергоэффективных зданий – у них расходы снижены до 30 кВт⋅ч/м2 и даже больше. В частности, подобные результаты были достигнуты в Финляндии. Жители таких строений значительно экономят: за помещение площадью 100 м2 россиянин будет платить в месяц 11 000 руб., а финн – всего 600 руб.

Такое уменьшение цены обеспечивается благодаря высокоэффективной теплоизоляции зданий, современным интеллектуальным отопительным установкам с системой регулировки, большим окнам для пассивного использования солнечной энергии, активному применению солнечных панелей.

Помимо этого, ведутся работы по созданию зданий с нулевым потреблением энергии. Уже замечено, что применение энергоэффективных технологий в строениях, расположенных в северных широтах, дает еще больший эффект.

Подобные решения пригождаются не только в жилых, но и в промышленных и коммерческих помещениях. Многие предприятия и организации уже внедрили или планируют внедрить в ближайшем будущем различные меры по повышению энергоэффективности зданий. Скажем, Total – одна из крупнейших нефтяных компаний – потратит 300 млн долл. за 5 лет на обеспечение 5 000 своих заправок солнечными панелями на крышах.

Говоря о России, можно  РЖД. Все описанные выше технологии могут быть использованы в зданиях вокзалов, депо и на складах, и компания активно вкладывает средства в различные энергоэффективные решения. Существенный экономический эффект они продемонстрируют уже в 2018 году.

Сделать его еще более заметным поможет использование крупных накопителей. Они способны запасать электроэнергию в дешевые ночные часы, а расходовать в пиковые. Это позволит снизить стоимость мощности и дорогой пиковой электроэнергии. Установка всего на одну тяговую подстанцию РЖД крупного накопителя на 2 МВт⋅ч уменьшит цену на 10%. «В данный момент мы находимся в начале новой технологической революции в энергетике. Структура производства электроэнергии уже меняется и в будущем изменится еще сильнее в сторону возобновляемых источников. Структура сетей также приобретет другой вид. Возрастет количество локальных энергосистем. Другой станет и структура потребления – все большая его часть будет обеспечиваться потребителями самостоятельно. Технологии получения энергии из окружающей среды будут внедрены в повседневную жизнь. Те компании, которые уже сегодня начнут вкладываться в подобные решения, завтра станут лидерами в своих отраслях», – заключил Михаил Андронов.