Новосибирские инженеры из компании «Системы скопления энергии» (СНЭ, проект Роснано) и ученые НГТУ НЭТИ окончили испытания головного образца первого отечественного «умного» накопителя энергии большой мощности, приемка которого официально закончилась в Новосибирске в мае 2019 года. Устройство не просто припасает энергию и отдает ее в сеть, а само решает, в какое время и в каком количестве это делать в зависимости от задач, которые перед ним стоят. Создание «умных» накопителей имеет равеноство потребностям рынка EnergyNet Национальной технологической инициативы. Разработка выполнена в том числе на средства гранта Минобрнауки Рф.
Инженеры компании «Системы скопления энергии» (СНЭ, проект Роснано) и ученые Новосибирского муниципального технического университета НЭТИ официально завершили тесты первого российского накопителя высокой мощности, сказал главный инженер компании СНЭ Денис Метальников. Тесты успешно завершились под Новосибирском в конце мая 2019 года, акт о окончании испытаний подписали члены межведомственной комиссии, в составе которой руководители больших энергетических, проектных и инжиниринговых компаний, производители генераторного оборудования. Система скопления энергии имеет мощность 1,2 МВт и энергоемкость 400 киловатт-часов, по габаритам припоминает транспортный сорокафутовый контейнер, что делает ее более мобильной.
Задачка накопителя — обеспечивать количество и качество электроэнергии в системе электроснабжения нефтегазового месторождения. На данный момент основной потребитель накопителей — изолированные энергосистемы с применением возобновляемых источников энергии, а также энергосистемы, имеющие резкопеременный график нагрузки. В качестве испытательного щита была использована газопоршневая электростанция Новосибирского промышленно-логистического парка, в составе которого есть оборудование, похожее по своим характеристикам с оборудованием нефтегазовых месторождений.
Чтоб обеспечивать электричеством нефтегазовое месторождение в обыкновенном режиме, нужно некоторое количество газопоршневых генераторов. Но, когда начинается процесс бурения скважины, потребление энергии начинает резко изменяться, происходят так именуемые набросы и сбросы мощности. Генераторы не управляются с этой изменяющейся мощностью, у их просто происходит аварийное отключение. Поэтому на данный момент на подобных объектах держат так именуемый «горячий резерв», то есть еще некое количество генераторов все время работают вхолостую. С новым накопителем эти запасные генераторы больше не нужны, поэтому можно достигнуть существенной экономии.
По утверждениям технического руководителя разработки, директора Института силовой электроники НГТУ НЭТИ доктора Сергея Харитонова, главным преимуществом накопителя являются электрические схемы управления и программы, которые позволяют управлять режимами работы в автономном режиме, без роли человека. «Система сама определяет, когда необходимо запасть энергию, а когда включаться на ее отдачу, анализируя огромное количество параметров потребления энергии. Фактически это автоматическая система, которая исключает риск человеческой ошибки», — гласит С. Харитонов.
Сущность разработки специалистов СНЭ и НГТУ НЭТИ заключается в разработке комплекса оборудования, позволяющего накапливать электрическую энергию в период ее излишка и мгновенно возвращать в сеть в периоды недостатка. Накопители большой мощности пока не выполняются в России, их делает всего несколько производителей в мире. Подразумевается, что российская разработка окажется существенно дешевле, чем у забугорных конкурентов.
Накопителям под силу разрешить целый ряд важных проблем в энергетике. «Разработанные нами накопители повысят эффективность и надежность в электроснабжении потребителей, а также улучшат качество электронной энергии. Это позволит снизить износ электронных сетей и электрооборудования. Другая проблема, которую позволит разрешить накопитель, — обеспечение дополнительной электроэнергии во время пикового употребления», — говорит научный руководитель проекта, проректор НГТУ НЭТИ по учебной работе Сергей Брованов. Значимая часть разработки выполнена сотрудниками Института силовой электроники НГТУ НЭТИ и кафедры электроники и электротехники НГТУ НЭТИ под техническими управлением профессора Сергея Харитонова.
На презентации экспериментальных образцов накопителей в феврале 2018 года находился мэр Новосибирска Анатолий Локоть, который высоко оценил перспективы использования систем скопления: «Системы накопления энергии найдут широчайшее применение в новосибирском хозяйстве. У нас все системы жизнеобеспечения завязаны на электроэнергию. На «Горводоканале» нужен резерв. Поэтому что в случае сбоя с подачей электроэнергии имеют возможность возникнуть очень серьезные проблемы: мы просто утонем в сточных водах. Другое применение накопителей — жилые дома. На данный момент в каждом высотном доме на случай пожара должен стоять дизель-генератор для обеспечения работы лифта. Этот генератор обыденно простаивает. Вместо него можно ставить накопитель, который мог бы параллельно решать другие задачки. Это огромный рынок, дома сдаются каждый месяц». Мэр отдал поручение своим заместителям рассмотреть вопрос внедрения накопителей в «Горэлектротранспорте», в Новосибирском метро и на «Горводоканале».
Накопители электронной энергии разработаны специалистами кафедры электроники и электротехники НГТУ НЭТИ и Института силовой электроники под научным управлением проректора по учебной работе д-ра техн. наук Сергея Брованова, техническое сопровождение производил заведующий кафедрой электротехники и электроники д-р техн. наук, проф. Сергей Харитонов. Часть разработки выполнена в рамках гранта Минобрнауки Рф. Производство накопителей было создано при денежной поддержке правительства Новосибирской области. Создание «умных» накопителей имеет сходство потребностям рынка EnergyNet Национальной технологической инициативы.
Тем временем спецы СНЭ, завода «Лиотех» и НГТУ НЭТИ завершают тесты и наладку двух других накопителей энергии, которые будут поставлены на солнечные электростанции компании в Тыве. Подготовительные испытания двух накопителей мощностью 100 и 400 КВт подтвердили их заявленные свойства. На первых российских накопителях будут применены батареи новосибирского завода «Лиотех», который также является проектом Роснано. «Мы провели всестороннее тестирование аккумов «Лиотех», и они подтвердили заявленные производителем свойства», — говорит руководитель проектов СНЭ Роман Фролов.
В случае удачных испытаний накопителей можно будет говорить о разработке новосибирского кластера накопителей энергии большой мощности, в который войдут «Лиотех», СНЭ (проект Роснано) и НГТУ. Батареи будет поставлять завод «Лиотех» (проект Роснано), суперконденсаторы — ТЭЭМП и завод радиодеталей «Оксид», а спецы НГТУ будут заниматься разработкой новых систем и научным сопровождением производства. Всего в работе кластера может быть задействовано не наименее двадцати новосибирских предприятий. В результате в производстве накопителей будет применено около 95 % российских комплектующих. Перспективы сотворения холдинга высоко оценил министр промышленности Новосибирской области Андрей Гончаров, присутствовавший на презентации накопителя.
В разработке кластера также выражала заинтересованность корпорация «Росатом». 20 декабря 2018 года в Новосибирске с рабочим визитом побывал вице-президент по стратегическому развитию и маркетингу АО «ТВЭЛ» (топливная компания Росатома) Илья Галкин. Он провел рабочее совещание с губернатором Новосибирской области Андреем Травниковым. На совещании дискуссировались вопросы создания промышленного кластера на базе ООО «Системы неизменного тока» и НГТУ НЭТИ. Ранее представители ТВЭЛ выражали заинтригованность в надежных автоматизированных системах накопления энергии для обслуживания атомных электрических станций и других предприятий холдинга.
Справка:
Компания «Системы скопления энергии» — дочерняя компании компании «Системы постоянного тока» (СПТ) и Роснано. Наблюдательный совет Фонда инфраструктурных и образовательных программ Роснано утвердил решение о разработке совместной с СПТ компании «Системы скопления энергии», которая и будет заниматься инжинирингом накопителей, сказано в сообщении на сайте Роснано от 1 февраля 2017 г. СПТ производит источники бесперебойного питания, промышленные зарядные устройства, а также системы управления электропитанием с 1992 г. Посреди клиентов компании Россетти, Газпром, РЖД, АЛРОСА, «Норильский никель» и другие большие российские компании. Объем выручки в 2017 г. — более 250 млн руб. СПТ уже имеет опыт установки систем скопления энергии, в 2017 г. компания установила системы электроснабжения для Сколково мощностью около 200 киловатт-часов. В текущее время 80 % специалистов компании — выпускники НГТУ НЭТИ.
Источник: Управление информационной политики
Новосибирский муниципальный технический университет
