Оптимизация энергосистемы
Повышение энергоэффективности всегда было определяющим фактором развития энергетики. На сегодняшний день разработаны инновационные технологии, оптимизирующие использование ископаемого топлива и возобновляемых источников, а также произведенной электроэнергии. Но этого недостаточно для удовлетворения постоянно растущих энергетических потребностей. Энергосистема будущего должна производить намного меньше выбросов парниковых газов. Для достижения этой цели необходимо увеличить долю возобновляемых источников, справиться с колебаниями выработки электроэнергии и растущей децентрализацией ее производства. Это потребует консолидации технологий и объединения усилий многочисленных операторов рынка, что поможет сформировать комплексную систему энергоснабжения с новыми бизнес-моделями. Таким образом, помимо усовершенствования каждого компонента оборудования по всей цепочке преобразования энергии, дигитализация в дальнейшем будет иметь ключевое значение для поддержания стабильной работы и обеспечения устойчивого развития энергетической системы и ее отдельных частей. Узнайте мнения экспертов.
Рынок становится многообразнее
Управление энергетической системой всегда было сложной задачей. А благодаря перспективам дигитализации и возросшим требованиям к устойчивому развитию энергосистемы она еще более усложнилась. В то же время появляется много новых возможностей для эффективной работы большого количества участников рынка.
Проф. Якоб Остергаард, руководитель Центра энергетических технологий Датского технического университета (DTU), рассуждает об основных тенденциях и влиянии разработок в сфере информационных технологий на участников энергетического рынка.
Новые возможности интеллектуальных цифровых технологий
Множество участников рынка производит огромные объемы данных. Например, только в одной газотурбинной установке большой мощности сотни датчиков ежесекундно измеряют температуру, давление, направление потоков и состав газа. И все эти участники – как производители, так и потребители энергии – должны быть связаны между собой с помощью интеллектуальных технологий для обеспечения стабильной работы энергосистемы будущего. Поскольку единственным решением в этой ситуации является использование возможностей дигитализации, в первую очередь требуются передовые методы анализа данных для их интеллектуальной оценки и эффективного применения.
Энергетический ландшафт
Постоянно меняются способы производства электроэнергии, растет их количество, появляются новые разработки в области ее распределения, хранения и потребления, и это делает энергетический ландшафт все более сложным. Например, многочисленные мелкие производители энергии из возобновляемых источников дополняют мощности крупных электростанций. В свою очередь, это требует внедрения интеллектуальных сетей, чтобы эффективно управлять колебаниями выработки электроэнергии. Давайте вместе рассмотрим энергетический ландшафт с характерным для него множеством взаимосвязей.Передовые решения создают будущее энергетики
Для обеспечения эффективного и надежного энергоснабжения сегодня и в будущем «Сименс» предлагает широкий спектр продуктов, технологий и решений – от самых современных компрессоров, турбин и генераторов до виртуальных электростанций, интеллектуальных систем управления сетями и инновационных решений для хранения энергии. Благодаря своим передовым технологиям, продуктам и решениям «Сименс» способствует развитию системы энергоснабжения и внедрению умных технологий в производство, передачу и распределение энергии. Вместе со своими заказчиками компания «Сименс» анализирует требования, предъявляемые к энергосистемам, и разрабатывает индивидуальные решения, учитывающие задачи клиентов и специфику каждого проекта. Портфель «Сименс» включает как сами технологии, так и опыт их успешного применения для обеспечения экономически эффективного и надежного энергоснабжения в условиях дефицита ресурсов и уменьшения вредного воздействия на окружающую среду. Загляните в наш виртуальный шоу-рум и узнайте больше о продукции и решениях, которые мы предлагаем.Традиционные электростанции
Ископаемое топливо
Использование ископаемых видов топлива будет актуальным и в дальнейшем
- Природный газ останется основным ископаемым источником энергии из-за относительно низких выбросов CO 2
- Благодаря новым месторождениям и технологиям добычи газ еще долго будет доступен людям
- Нефть в энергетике будет использоваться меньше, но она останется основой для создания многих других продуктов
- Добыча нефти будет усложняться и потребует больше затрат
- Уголь – самый распространенный в природе ископаемый источник энергии
Станции комбини рованного цикла
Газовые электростанции надежны, эффективны и производят чистую энергию
- Природный газ останется основным ископаемым источником энергии из-за относительно низких выбросов CO2
- Электростанции простого цикла (газовая турбина и генератор) отличаются эксплуатационной гибкостью
- В электростанциях комбинированного цикла тепло выхлопа газовой турбины применяется для образования пара, используемого для дополнительной выработки электричества
- КПД станций с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии достигает 85%
- Сервисная поддержка заказчиков, предлагаемая «Сименс», помогает повысить производительность и гибкость, а также продлить срок службы станции
Паровые электростанции
Современные паровые электростанции и в дальнейшем будут основой многих энергосистем
- Современные угольные станции имеют оптимальный КПД в базисном режиме
- Внедрение инноваций повышает производительность станций, время пуска и КПД в режиме частичной нагрузки
- Паровые турбины «Сименс» мощностью от 45 кВт до 1900 МВт обеспечивают оптимальное использование пара
- Они отличаются долговечностью и не требуют частого обслуживания
- Модернизация имеющегося оборудования паровой турбины может оказаться более экономичной и быстрой, чем установка нового оборудования
Атомная энергетика
Атомная энергетика продолжит играть важную роль в глобальной энергосистеме
- Несмотря на ожидаемое сокращение производства ядерной энергии, абсолютная мощность ее выработки будет расти
- Благодаря относительно низкой стоимости ядерного топлива программы по модернизации и продлению срока службы таких электростанций более выгодны и быстрореализуемы, чем строительство новых АЭС
- «Сименс» предоставляет услуги по модернизации турбогенераторов и вспомогательного оборудования во время плановых остановов
Возобновляемая энергия
Ветроэнергетика
- Ветроэлектростанции морского базирования имеют большой потенциал
- Уже сегодня существуют ветроэлектростанции с трехзначным диапазоном мощности в мегаваттах
- Ветряные турбины помогают удовлетворить потребности в электроэнергии и не оказывают вредного воздействия на окружающую среду
- Ветроэлектростанции наземного базирования – один из основных способов распределенного производства электроэнергии
- Количество ветроэлектростанций, установленных частными домохозяйствами, постоянно растет
Гидроэнергетика
Крупные ГЭС – единственный вид электростанций, который способен вырабатывать большие объемы чистой электроэнергии на постоянной основе
- «Сименс» является акционером компании VoithHydro – поставщика оборудования для ГЭС
- Малые и крупные ГЭС работают по одному и тому же принципу
- Энергия приливов практически не ощущается, однако они являются эффективным источником чистой энергии. При этом количество электроэнергии, вырабатываемой приливной электростанцией, можно рассчитать заранее
Солнечные электростанции
- Они преобразуют солнечную энергию в электрическую
- Мощность современных солнечных электростанций может превышать 200 МВт
- Солнечные батареи подходят как для крупных электростанций, так и для использования в частном секторе
- В солнечных регионах солнечно-тепловые электростанции способны вырабатывать столько же электроэнергии, сколько и обычные станции
- Новейшие технологические разработки позволяют солнечным электростанциям производить энергию не только в солнечную погоду, но и в условиях облачности и на рассвете
Биомасса
Биомасса – возобновляемый и экологически чистый источник энергии
- КПД выработки электричества и тепла современных электростанций, работающих на биомассе, превышает 80%
- За последние 10 лет турбогенераторы «Сименс» были установлены более чем на 100 электростанциях, работающих на биомассе
- «Сименс» предлагает широкий спектр услуг: от эксклюзивных рамочных контрактов на строительство электростанций до удаленного мониторинга
- Осмотр, превентивное техобслуживание, мониторинг состояния и программы закупки запасных частей можно адаптировать под конкретные задачи заказчика
Хранение энергии
Хранение водорода
Превращение электричества в синтетический газ
- Избыточная энергия от возобновляемых источников подается в электролизер, который использует электричество для расщепления молекул воды на водород и кислород
- Водород может храниться, чтобы в дальнейшем применяться в промышленных процессах
- Специалисты «Сименс» разработали систему электролиза, основанную на технологии протонообменной мембраны, что обеспечивает сохранение больших объемов энергии
Аккумуляторы
Быстрая подача электроэнергии в периоды пиковой нагрузки
- Модульные накопители с литий-ионными аккумуляторами при необходимости могут быстро обеспечить подачу электричества
- Идеально подходят для регулирования нагрузки и стабилизации напряжения
- Аккумуляторы – надежный автономный источник питания, который можно применять в микросетях с выработкой возобновляемой энергии
ГАЭС
Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС)
- В периоды низкой нагрузки резервуары, расположенные на возвышенности, наполняются водой с помощью электронасосов
- Во время пиковой нагрузки вода выпускается и гидротурбины вырабатывают электроэнергию
Управление энергией
Передача энергии
- Энергетические решения «Сименс» помогают безопасно и надежно передать электричество на большие расстояния
- Преимущества высоковольтных аппаратов «Сименс» – это быстрый ввод в эксплуатацию, длительный срок службы и отличная сейсмостойкость
- «Сименс» предлагает различные трансформаторы – от компактных распределительных до трансформаторов большой мощности (свыше 1000 МВА)
Распределение энергии
Решения «Сименс» в области среднего и низкого напряжения позволяют обеспечить надежную доставку электроэнергии потребителям
- Идеально подходят для использования в разных видах сетей, а также на промышленных предприятиях и инфраструктурных объектах
- Необходимы для обеспечения надежного, эффективного и бесперебойного энергоснабжения
- Компания «Сименс» имеет многолетний опыт в области планирования и разработки инновационного программного обеспечения и технологических решений, а также в сфере ремонта, техобслуживания и модернизации
Интеллектуальные сети
Дигитализация меняет энергосистемы
- Интеллектуальные сети способствуют двунаправленной передаче энергии и информации
- Они необходимы для интеграции в сеть большого количества возобновляемых источников электроэнергии
- Поставщики энергии могут более эффективно управлять электростанциями благодаря данным, собранным с интеллектуальных сетей
Энергопотребление
Электромобили
- Электротранспорт не производит вредных выбросов в атмосферу и идеально подходит для использования в интеллектуальных сетях
- Электрический транспорт может применяться в качестве мобильного накопителя электроэнергии, если она вырабатывается в избытке
Производство и продажа
Производство и продажа электроэнергии
- Крупные предприятия с собственными электростанциями могут передавать произведенную энергию в общественные сети для последующей продажи
- Предприятия, использующие большое количество энергии, могут внедрить энергосберегающие технологии и тем самым повысить свою энергоэффективность
- «Сименс» помогает компаниям экономить энергию, сохранять ресурсы, заботиться об окружающей среде и сокращать расходы
- Инновационные решения «Сименс» для зданий обеспечивают высокую энергоэффективность на протяжении всего их жизненного цикла
Промышленность
«Сименс» предлагает уникальные энергоэффективные решения для промышленности
- На долю промышленности приходится значительная часть общего энергопотребления
- Энерго- и ресурсоэффективное производство дает предприятиям конкурентные преимущества и снижает вредное воздействие на окружающую среду
- Технологии «Сименс» сокращают потребление энергии и ресурсов в промышленности, а также повышают производительность предприятий
- Решения «Сименс» обеспечивают надежное и эффективное электроснабжение промышленных предприятий
Частный сектор
Более разумное потребление электричества
- Интеллектуальные счетчики в частных домохозяйствах – основа функционирования умных сетей
- Они оптимизируют потребление электроэнергии таким образом, чтобы избежать ее использования в пиковые периоды
- В перспективе станет возможным контроль потребления энергии бытовыми приборами в целях обеспечения энергоэффективности и оптимизации расходов домохозяйств
