Цифровое будущее электросетей
В Санкт-Петербурге создается образ новой энергосистемы
Современный облик электроэнергетики складывался на протяжении десятилетий, но мир меняется, в нашу жизнь приходят новые технологии. Чтобы определить, какой станет энергетика в будущем, «Россети» открыли в Санкт-Петербурге первую в России Интеллектуальную лабораторию цифровых сетей. О возможностях проекта «Ъ-Науке» рассказала сама компания, а также ее партнеры по рынку.
Лаборатория на Неве
Санкт-Петербург — родина отечественной электроэнергетики. Здесь работали Василий Петров, открывший явление электрической дуги, изобретатель лампы накаливания Александр Лодыгин, выдающийся инженер и один из авторов плана ГОЭЛРО Генрих Графтио, многие другие ученые и исследователи. А также в Северной столице проводились первые опыты электрического освещения, была основана старейшая российская энергокомпания. Поэтому есть нечто символичное в том, что именно в этом городе создана Интеллектуальная лаборатория цифровых сетей (ИЛЦС). Строительство комплекса заняло почти два года, инвестиции в проект превысили 3 млрд руб.
«Лаборатория позволяет проводить сложнейшие исследования: тестировать цифровые системы, оценивать влияние электромагнитного излучения и солнечной радиации. Кроме того, здесь можно испытывать оборудование в экстремальных режимах. Достижение технологического суверенитета — это не только импортозамещение, но и разработка прорывных технологий. Проект в первую очередь ориентирован на решение этой задачи»,— отметил глава группы «Россети» Андрей Рюмин на церемонии открытия ИЛЦС.
Прежде всего речь идет о финальном звене цепочки электроснабжения — распределительных сетях, оказывающих большое влияние на жизнь населения, развитие социальной сферы, малого и среднего бизнеса. Именно здесь применение инноваций может дать максимальный эффект. Причем не только в плане создания новых услуг, но и с точки зрения повышения надежности электроснабжения, что особенно важно на фоне растущих климатических и технологических вызовов.
Полигон с цифровым двойником
ИЛЦС занимает площадь более 8 га, включает семь лабораторий и специализированных центров. Один из них — центр комплексных испытаний. Он предназначен для исследования режимов работы электросетей. На заре эры электричества системы энергоснабжения были просты: генерирующая установка, потребитель и связывающая их линия электропередачи (ЛЭП), длина которой исчислялась метрами. Сегодня сеть даже одного энергорайона похожа на гигантскую паутину — это тысячи километров ЛЭП, сотни энергообъектов и потребители, для которых электричество давно уже стало не просто привычным явлением, а жизненной необходимостью.
Существует множество версий того, как будет выглядеть энергосистема будущего, но весь мир сходится во мнении, что она будет характеризоваться более широким распространением распределенной генерации (в том числе на основе ВИЭ — возобновляемых источников), накопителей, «умных» потребителей, высокоавтоматизированных сетей и цифровых технологий.
Любое вмешательство в сложившуюся систему несет риски. Особенно если речь идет о применении нового оборудования, например, малых солнечных станций, которые могут стоять на крыше каждого дома. Или электромобилей, которые могут быть подключены к сети, но работать в «обратном» режиме — выдавать энергию в пиковые часы нагрузок, выступая в роли своеобразных «батареек». Так уже делают в Китае.
Чтобы определить, что из всего этого получится, в ИЛЦС был создан самый мощный в России комплекс моделирования энергосистем в режиме реального времени с возможностью создания цифровых двойников электросети в масштабе до 35 тыс. узлов. Это полностью отечественная разработка, превосходящая мировые аналоги.
Президент группы компаний «РТСофт» Ольга Синенко считает, что ИЛЦС может стать уникальным полигоном для моделирования городских энергосистем будущего. Она много лет работает в СИГРЭ — крупнейшей международной научно-технической ассоциации в электроэнергетике и сейчас возглавляет одно из исследовательских направлений в российском национальном комитете этой организации.