Эликсир молодости

Высокие технологии полезны и для устаревших систем
14.12.2017
Илья Галаджий

В рамках форума «Российская энергетическая неделя», прошедшего в Москве и Санкт-Петербурге 3-7 октября 2017 г., состоялась встреча главных инженеров электросетевых компаний, которые в формате «круглого стола» обсудили тему «Техническая и инвестиционная политика: ремонт или замена?»

Собравшиеся отметили злободневную проблему: оборудование в электросетевом комплексе достаточно старое, по большей части имеющее нулевую балансовую стоимость. «Мы его сохраняем в эксплуатации только за счёт периодических процедур техосвидетельствования и выполнения ремонтной программы», - объяснил заместитель генерального директора - главный инженер ПАО «Россети» Дмитрий Гвоздев.

В распределительном комплексе на сегодня выработали нормативный срок 64% оборудования подстанций и 53% линий, по магистральному комплексу - соответственно 59 и 50%. «В короткое время мы столько оборудования не поменяем, потребуются годы», - убеждён заместитель главного инженера ПАО «Россети» Владимир Пелымский.

В отрасли сложилась такая ситуация, что из-за нехватки средств «Россети» вынуждены заниматься лишь текущим сервисом оборудования. И на «круглом столе» отмечалось, что для оптимального подбора конкретных подстанций и устройств для обслуживания необходимо разграничить оборудование по социальным последствиям отказов и провести его глубокую диагностику, которая обретает ключевую роль в поддержании работоспособности систем электроснабжения. «Наступает золотая эра подразделений диагностики, только диагносты могут в той или иной степени определить фактические параметры оборудования и ответить на вопрос, достигли ли они критического уровня», - отметил Владимир Пелымский.

Печальная ситуация в электросетевом комплексе - это результат чрезмерной регуляции и скрытого дополнительного налогообложения для предприятий энергетики. Каким образом? В цены оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ) включены, например, затраты на программы по развитию Северного Кавказа, Крыма, Дальнего Востока и т. д. Хуже того - подобная «социальная нагрузка» только увеличивается (подробнее см. «Энерговектор», № 5/2017, с. 8). Проводя этот опасный эксперимент, государство напоминает юнца, который с любопытством сгибает палку всё сильнее и сильнее: «Когда же она, наконец, сломается?»

Удивительно, но факт: даже в таких условиях электроэнергетические компании могут эффективно внедрять инновации. Хочешь жить - умей вертеться.

Безлюдные технологии

Вот хороший пример. «Россети» запускают проект, связанный с беспилотными летательными аппаратами, которые помогут диагностировать состояние опор, проводов и изоляторов линий электропередачи без присутствия человека на месте. Предусматривается автоматическая передача данных в соответствующие технические подразделения предприятий.

Следующий пример - из сферы, которая называется модным словом «цифровизация». Подразделения ПАО «Россети» начинают готовить базы диагностических данных, чтобы видеть историю применяемого оборудования, отслеживать динамику изменения его параметров и понимать, насколько они близки к критическим значениям. При этом крайне важно выработать действенные критерии для того, чтобы определять, когда уже станет экономически нецелесообразно поддерживать старое оборудование ремонтами. Как видите, жизнь заставляет энергетиков внедрять системы управления производственными активами.

Импульс восстановления

Высокие технологии, основанные на новейших разработках, могут расцветать на любой почве, даже на почве технических решений прошлого века.

Например, тюменская компания «Мегабат» (не путать с мегабайтом!) разработала оригинальную технологию восстановления старых добрых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АКБ).

Одна из основных проблем для таких батарей - это сульфатация. На пластинах аккумулятора в процессе эксплуатации образуются крупные кристаллы сульфата свинца, из-за чего электрические характеристики АКБ ухудшаются, срок её службы сокращается.

Чтобы восстановить батарею, нужно разрушить сульфат свинца, разорвав прочные молекулярные связи. Известные методы борьбы с сульфатацией (химические присадки, заряд реверсными токами, многократная подзарядка АКБ) не очень действенны. Тюменские инженеры используют свой совершенно оригинальный метод. На АКБ подаётся серия чрезвычайно коротких (100-200 нс) электрических импульсов высокого напряжения, создающая резонансные колебания в кристаллической решётке сульфата свинца. Возникающее электрическое поле высокого напряжения разрушает соединение. А поскольку импульсы чрезвычайно короткие, инерционные ионы в кислотном электролите не успевают отреагировать и АКБ не выходит из строя.

Процесс восстановления свинцово-кислотных АКБ по технологии «Мегабата» длится два-четыре дня, за которые проводятся один-два цикла заряда-разряда. Удаление сульфата свинца можно повторять несколько раз, продляя полезный срок службы аккумулятора с пяти до восьми-десяти лет, пока не скажутся другие проблемы, такие, как коррозия пластин, неправильная эксплуатация, примеси в электролите и т. д.

Компания «Мегабат» изготовила восстановительные приборы и использует их для оказания услуг по «реанимации» и обслуживанию промышленных свинцово-кислотных батарей. Среди её клиентов много логистических предприятий, использующих погрузчики на электрической тяге, и транспортных компаний, которым нужно продлить срок службы бортовых аккумуляторов на тепловозах, автобусах и грузовиках. В ближайшей перспективе планируется расширить услуги энергетическим предприятиям по обслуживанию систем накопления энергии.

Копилка энергии

Сами промышленные накопители энергии, несмотря на дороговизну, помогают энергетическим компаниям, испытывающим дефицит средств. Рассказывает Дмитрий Аханов, управляющий директор RUSNANO USA - директор по взаимодействию с компаниями США и Канады ОАО «РОСНАНО». «Когда начинается перегрузка подстанций или отдельных участков сетей, это случается, конечно же, в пиковые часы. Устанавливая накопители энергии на подстанциях или у отдельных потребителей, сетевые компании откладывают инвестиции в модернизацию энергооборудования или строительство новых линий на срок в два-четыре года и даже больше. А поскольку накопители модульные, их можно оперативно перебрасывать из одного места сети в другое, - объясняет он. - В результате покупка накопителя у североамериканских компаний окупается всего за год». Экономический эффект увеличивается благодаря тому, что построенные на несколько лет позже энергообъекты сразу начинают работать со значительной загрузкой.

Адаптивные системы

В минувшем октябре на форуме «Микроэлектроника-2017» в Алуште академик РАН Геннадий Красников сделал прогноз о том, что к 2060 г. в целом по всему миру окончательно исчезнут все рабочие специальности. Массовое замещение рабочих роботами, по мнению Г. Красникова, начнётся примерно в 2050 г. «Ни одна отрасль не изменила мир так значительно, как микроэлектроника. Благодаря её развитию возникли технологии, давшие жизнь роботам, искусственному интеллекту и Интернету вещей», - заявил академик.

Сбудется это предсказание или нет, мы не знаем. Но кое-какие признаки движения в этом направлении в энергетике уже видны. Например, сетевые компании сегодня в массовом количестве устанавливают на своих линиях реклоузеры (в терминологии холдинга «Росэлектроника» - «автоматизированные пункты секционирования распределительной электросети»). Эти устройства автоматически восстанавливают работоспособность сетей после кратковременных замыканий (например, вызванных сильными порывами ветра), так что оперативным бригадам приходится реже выезжать в поле.

Читайте другие наши материалы