На сегодняшний день присутствует целое множество факторов, заставляющих задуматься о сокращении энергопотребления. Наиболее значимой проблемой, влияющей на образование данных факторов, является рост цен на энергоносители, а также увеличивающаяся социальная необходимость с целью охраны окружающей среды. Некоторые страны современного мира усиливают кампании, предназначенные с целью снижения потребления энергии, а также вводят законодательные регуляторы для контроля их выполнения. Основной целью данной статьи является изучение энергоэффективности в электрических сетях.
Ключевые слова: энергоэффективность, электрические сети, энергоносители, необходимость, потребление, регуляторы.
Повышение энергоэффективности является целевой задачей в современном мире как для российской, так и международной экономической политики.
Данная задача является особенно актуальной для отечественных электросетей. Для подтверждения данного факта необходимо отметить, что, начиная с 1990-х годов по сегодняшний день, потери электрической энергии при передаче посредством сетей выросли в 1,5 раза. Параллельно с этим, эффективность использования капиталовложений упала в 2,5 раза. Поддержка технического состояния электрических сетей является стратегической задачей на сегодняшний день [3].
Решение указанных задач по энергоэффективности и энергосбережению возможно за счет следующих факторов, указанных на рис. 1:
Рис. 1. Факторы для решения указанных задач по энергоэффективности и энергосбережению
С точки зрения надежности по данным НТЦ «Электроэнергетики» за 11 лет наблюдений за ЛЭП 110–750 кВ более половины технологических сбоев в электросетях приходится на провода [4].
Следовательно, повышение надежности проводов существенно повысит надежность самих сетей. Проблема надежности линий электропередачи усугубляется тем, что в последующие годы при возрастающем энергопотреблении (что естественно для страны с развивающейся экономикой) старение сетей и оборудования будет происходить интенсивнее, а, значит, без полномасштабной модернизации эти проблемы могут перерасти в энергетический коллапс.
С целью внедрения энергоэффективных инновационных решений в рамках модернизации электроэнергетики необходимо решить следующие задачи, указанные на рис. 2:
Рис. 2. Основные задачи, направленные для внедрения энергоэффективных инновационных
Проблему повышения пропускной способности электросетей также можно эффективно решать с помощью замены проводов ЛЭП.
Использование проводов нового поколения позволяет решить основные задачи электросетевого комплекса, связанные с повышением надежности, бесперебойным электроснабжением, снижением потерь и увеличением пропускной способности.
Использование проводов нового поколения способно снизить потери линий электропередачи до 30 % и увеличить их пропускную способность от 1,5 до 2 раз. Замена существующих проводов на провода нового поколения позволяет добиться экономии посредством снижения потерь до 98 тыс. руб. на 1 км линии в год и за счет дополнительной передаваемой мощности 150–250 млн руб. на линию в год.
Одним из примеров проводов нового поколения являются высокоэффективные провода с композитным сердечником ACCC (Aluminium Composite Core Conductor — алюминиевый провод с композитным сердечником) являются новинкой для российского электроэнергетического рынка. Данная технология американской компании СТС применяет в своих разработках композитные материалы из углеродного волокна — карбоновых нитей, которые являются значительно легкими и прочными относительно стали.
Необходимо отметить, что реализация полномасштабных инновационных проектов, к примеру Smart Grid, невозможно без внедрения проводов нового поколения, которые являются инновационным решением, основанным на новых технологиях и материалах, сырье высокого качества.
По причине очевидного роста стоимости энергоресурсов потери, которым ранее почти не уделялось внимание, сейчас стали обходиться слишком дорого.
Высокий уровень потерь в российских электросетях (около 5 % для ФСК и 8–11 % для МРСК) определяется не только высоким уровнем изношенности электросетевого оборудования и сложными условиями климата России. При реализации пилотных проектов с проводами нового поколения выяснилось, что несмотря на все очевидные преимущества и экономический эффект существуют административные барьеры при внедрении инновационных проводов.
Заканчивая данную работу, необходимо отметить, что повышение энергоэффективности линий электропередачи является одной из ключевой задач, требуемой решения, в современном мире. На сегодняшний день разрабатываются инновационные технологии, направленные с целью сокращения потери электроэнергии при ее передаче по ЛЭП. Основной целью данной статьи являлось изучение энергоэффективности в электрических сетях.
Литература:
- Крысанов В. Н. Симметрирование напряжения в электрических сетях //Электротехнические комплексы и системы управления. — 2008.– № 4. — Воронеж: ВГТУ.
- Libkind M. S. Magnetization of power transformers by direct current in order to regulate the consumed or reactive power. — M.-D.: Gosenergoizdat. — 1959.
- Ancharova T. V., Bodrukhina S. S., Tsyruk S. A., Yanchenko S. A. Assessment of the influence of higher harmonic components of voltage and current from household electric receivers on the power supply network // Industrial power engineering, no. 9, 2012.
- Krivosta D. Increasing energy efficiency through the use of DC networks. Collection of scientific articles of the 2nd international youth scientific and technical conference 2015.
