Экологические аспекты в энергосберегающей политике на этапе создания в России интеллектуальных энергосистем с активно-адаптивной сетью

Abstract

Актуальность. В настоящее время в России создается интеллектуальная энергосистема с активно-адаптивной сетью - ИЭС ААС (за рубежом - Smart Grid). Сложность проектирования элементов архитектуры ИЭС ААС диктует необходимость создания PLM- системы для их реализации, способной прогнозировать улучшение в ходе НИОКР электрических и экологических показателей предприятия. Цель работы. Обсуждение опыта реализации на промышленно опасных объектах элемента ИЭС ААС - более частной САУ НРМ (системы автоматического управления напряжением и реактивной мощностью), базовым кластером которой являются FACTS-устройства. Обоснование необходимости междисциплинарного подхода при решении задач энергосбережения и экологической безопасности. Методы. Имитационное моделирование внедрения FACTS-устройств на промышленные предприятия было выполнено в специализированных ПО: RastrWin (Россия), DigSILENT (Германия), EasyPower (США). Результаты сопоставлялись с известными научными разработками в данной области. Результаты. В ходе обсуждения экономических преимуществ реализации НИОКР по внедрению FACTS-устройств на металлургических предприятиях и возможности параллельного решения экологических проблем производства удалось показать важность и актуальность междисциплинарного подхода при построении архитектуры ИЭС ААС. Доказано, что внедрение FACTS- устройств действительно обеспечивает значительный положительный технико-экономический эффект. Однако экологический эффект от их использования необходимо подтверждать с помощью специальных программ и баз данных, в частности разработанных авторами. Выводы. Авторы полагают, что основой создаваемой в ходе построения в России архитектуры Smart Grid системы CАУ НРМ обязательно должен стать процесс интеграции экологических и электросберегающих направлений. В работе показано, что разрабатываемый ООО «МЭК» программно-технический комплекс способен облегчить техническим специалистам решение следующих задач: выполнение комплексного предпроектного обследования (экологического и энергетического аудита); имитационное моделирование энергорайонов; выбор FACTS-устройств и определение их характеристик; оценку совместной работы технологического оборудования предприятия и FACTS-устройств (формирование базы данных). После изготовления и поставки ООО «МЭК» осуществляет удаленный контроль эффективности введенных в эксплуатацию энергосберегающих технологий, мониторинг изменения показателей выбросов и сбросов предприятием, анализ уровня заболеваемости населения.

Relevance. Nowadays Russia is creating an intelligence power system with active-adaptive grid (Smart Grid)in. The complexity of the elements design of the Smart Grid architecture calls for the creation of PLM-system for their implementation. This PLM-system is supposed to predict the improvement in the R&D of electrical and environmental performance of the enterprise. Objective. Discussion of the practical experience of the implementation of the Smart Grid element (system of voltage and reactive power automatic control) on the industrial dangerous objects; the FACTS-devices are the basic cluster of this system. The rationale for an interdisciplinary approach in solving problems of energy saving and environmental safety. Methods. Simulation of FACTS-devices implementation at industrial enterprises was performed in specialized software: RastrWin (Russia), DigSILENT (Germany), EasyPower (USA). The results were compared with known scientific developments in this field. Results. During the discussion of the economic benefits of the FACTS-devices implementation at the metallurgical enterprises and the ability at the same time to solve the environmental problems of a factory, the authors found a way to show the importance and relevance of an interdisciplinary approach in constructing the architecture of the Smart Grid. It is proved that the introduction of FACTS-devices does provide a significant positive technical and economic effect. However, the environmental effect of their using should be confirmed by means of special software and databases, in particular, developed by the authors. Conclusions. The authors believe that the integration of environmental and electricity-saving ways has to become the foundation for the system of voltage and reactive power automatic control, as a part of Russian Smart Grid. It is shown that the software and hardware developed by International Energy Saving Corporation LLC help the technicians to solve the following problems: implementation of a comprehensive pre-examination (environmental and energy audits); simulation of power districts; selection of FACTS-devices and their specification determination; assessment of the collaborative work of the technological equipment of the enterprise and FACTS-devices (creation of databases). After manufacture and supply, International Energy Saving Corporation LLC controls the effectiveness of commissioned energy-saving technologies, monitors the changes in emissions and discharges of the enterprise, analyzes the level of morbidity.