Новые технологии в электроэнергетике

Современная энергетика переживает свое перерождение, она модернизируется очень стремительными темпами, поскольку того требует потребительский спрос.

Быстрее всего новые технологии в электроэнергетике развиваются на Западе, поскольку там уже давно и потребители и правительство обеспокоены проблемой экономного и безопасного использования ресурсов.

В России процесс обновления и совершенствования существующих централизованных сетей ведется не очень активно, но вполне высокими темпами модернизируются локальные сети электрификации, отопления и водоснабжения.

Такая тенденция связана с ростом тарифов на коммунальные услуги и желанием населения переходить на самостоятельное обеспечение жилых и коммерческих строений всеми энергоресурсами. Однако на уровне централизованных сетей хоть и не так активно, но все же ведутся разработки.

Рассмотрим подробнее, какие глобальные проблемы помогут решить инновации в сфере электроэнергетики.

Современные проблемы в электроэнергетике, требующие скорейшего решения

Поскольку привычные для всех централизованные системы электро- и газоснабжения были построены достаточно давно, большинство из них нуждается не просто в ремонте, а в полной замене.

Причин тому несколько, основные из них – изношенность, опасность для человека и окружающей среды, невысокая производительность.

Кроме того, многие ТЭЦ на данный момент работают в конденсационном режиме, это обусловлено широким распространением локальных котельных.

Процесс децентрализации электрического и теплового снабжения на данный момент не обратим, поскольку содержание и обслуживание локальных установок обходится потребителям дешевле, чем потребление ресурсов от централизованных магистралей.

Стоимость тепловой и электрической энергии от центральных поставщиков растет с каждым годом, поскольку установки на станциях изнашиваются и их эффективность ничтожно мала.

Следовательно, нужны новые технологии в электроэнергетике, которые помогут урегулировать энергетическую загрузку, повысить эффективность станций централизованного снабжения и децентрализованно контролировать присоединенные локальные нагрузки.

Факторы развития новых технологий

Факторы, определяющие развитие новых технологий:

• Объем потребления электро- и тепловой энергии, который в последнее время падает;


• Структура потребления, меняющаяся в сторону децентрализованного потребления;


• Топливная политика, которая базируется на отказе от угля, газа и атомной энергии, и переход на принципиально новые источники;


• Автоматизация систем управления и мониторинга.

Исходя из этих факторов, можно сделать вывод, что уже в скором будущем будет осуществлен переход на комбинированную систему централизованного и децентрализованного энергоснабжения.

В то же время люди откажутся от традиционных источников энергии, которые вредят их здоровью и разрушительно действуют на окружающую среду, вместо морально устаревших и неэффективных ресурсов будут использоваться более продуктивные источники, например метан и водород.

Сегменты для внедрения новых технологий

Предположительно, новые технологии в электроэнергетике начнут стремительно развиваться через 20 лет, и уже через 60 лет мир увидит принципиально новые системы и методы управления ими.

Новые технологи нужно ввести в таких сегментах:

• Частный сектор;


• Сети;


• Локальная генерация;


• Промышленные емкостные конденсаторы (накопители);


• Теплоснабжение.

Стоит отметить, что работы по введению инноваций в каждый из секторов ведутся и в наше время, но разработки еще не нашли массового признания и широкого распространения.

Рассмотрим каждую категорию более подробно, чтобы понять, как новые технологии в электроэнергетике помогут их совершенствовать.

Энергосберегающие инновации в частном секторе помогут потребителям значительно сократить расходы на коммунальные платежи. Для осуществления этой задачи сейчас разрабатываются солнечные панели, ветрогенераторы, системы климат-контроля, домашние генераторы, умные дома, элементы отопления, аккумуляторы, тепловая изоляция, строительные материалы с повышенными характеристиками эксплуатации.

Сети модернизировать нужно прежде всего для повышения их эффективности, безопасности и возможности управлять децентрализованной присоединенной нагрузкой.

Для достижения этих целей нужны автоматические и автоматизированные системы управления, новые сетевые технологии и микросетевые комплексы.

Локальная генерация должна развивать строительство электрических и тепловых станций, которые работают на альтернативных источниках энергии, например, это солнечные панели, ветровые генераторы, малые ГЭС, приливная энергетика, биогенерация, геотермальная энергетика, мусорная генерация, водородные генераторы малой мощности, малые термоядерные установки.

Промышленные накопители модернизируются очень стремительно, соответственно, растет и их популярность среди владельцев жилых и коммерческих помещений. С изобретением новых технологий в этом секторе значительно уменьшается стоимость готовой продукции, потому эксперты прогнозируют, что себестоимость конденсаторов через 1-2 года будет составлять полтора-два доллара за 1 МВт.

Теплоснабжению необходима модернизация в сфере учета, контроля, мониторинга и управления децентрализованными сетями и оптимизации конфигурации систем нагрузки.

Электротехника и электромеханика

Современный мир, пестрит разнообразными новинками электроники и электротехники. Каждый день на разнообразных ярмарках и выставках можно увидеть разработки, которые в прямом смысле слова меняют представление о будущем.

Зарождение электротехники началось на пороге XVIII века, когда первые прототипы электромашин начали повсеместно применяться как в медицине, так и на производстве.

Первооткрывателями этого направления можно считать французов, которые ставили опыты по намагничиванию предметов, и писали труды о «биологическом электричестве».

Электротехника же, как обособленный вид науки, появилась в начале XX века, когда начали использовать электричество для освещения улиц городов и передачи информации.

Электромеханика позволила создать более совершенные инструменты и агрегаты, которые не только упрощали работу персонала на производственных линиях, но и позволяли выполнять работу с большей точностью и качеством.

Например, известный автостроитель Генри Форд, первым понял преимущество подобного оборудования. В цехах компании Форда работала конвейерная линия, станки, электроприборы и электроинструменты.

Примечательно, что открытие электромагнетизма, позволило создать первый в мире полноценный электродвигатель, а уже через 3 года эти агрегаты стали повсеместно применять ведущие компании мира.

Технологии в производстве электрооборудования и светотехники

Электротехника развивается в сторону экономии затрат электричества, при этом КПД устройств пропорционально увеличивается.

Как ни странно, электротехника до конца не изучена учеными и с каждым годом все новые, и новые открытия облегчают жизнь людям. Возьмем, к примеру, самый яркий прорыв в светотехнике.

Всего 100 лет назад, человечество придумало обыкновенную лампочку, которая оставалась практически без изменений в течение многих лет надежным и выгодным источником электрического света.

Примерно через 50 лет были изобретены лампы «дневного света», в которых главным источником света являлся инертный газ внутри трубки. Наверное, каждый человек сталкивался со светодиодами, которые используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека.

В автомобилях, компьютерах, наружном освещении и даже медицине, светодиоды используют как источник света. Благодаря усовершенствованию нового электрооборудования, расход электричества в них значительно упал.

По изучению и внедрению новых технологий и разработок в электрической и энергетической сферах лидером в последние годы является Китай.

Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве и агроинженерии

Развитие электротехники, не обошло стороной и аграрный сектор. Так, в сельском хозяйстве, давно используют автоматику, которая помогает человеку ухаживать за животными, создавать и поддерживать приемлемую окружающую среду.

Разработаны и успешно функционируют целые автоматизированные линии, которые осуществляют уборку и кормежку разнообразной птицы и скота. Такие технологии позволяют фермерам и крупным компаниям значительно снизить себестоимость продукции.

Параллельно развитие электротехники можно наблюдать и в аграрном секторе, где работают специальные установки, которые способны поддерживать:

• заданную влажность;


• температуру;


• степень освещения для выращивания овощей и фруктов.

Новинки в сфере электроэнергетики на выставке

Самые последние технологии в электроэнергетике будут представлены на специализированной выставке «Электро», которая состоится в ЦВК «Экспоцентр».

Участие в мероприятии будут принимать ведущие мировые лидеры в этой сфере, которые представят свои разработки и готовые решения по улучшению и модернизации электросетей и сетей теплофикации.

Smart Grid в электроэнергетике
Электроэнергетика России
Новое в электроэнергетике