Когда в квартире тепло, а свет появляется по щелчку выключателя, мы воспринимаем это как должное. Но стоит системе дать сбой — становится ясно, насколько она сложна и уязвима. Мало кто задумывается, какой путь проделала энергия — от электростанций и подстанций до лампочки на кухне. В День энергетика расскажем, как выстроен этот маршрут в масштабах страны и какие разработки делают его надёжнее.
Охладить Юг
Энергетика — фундамент экономики. Без нее не работают заводы, не ездит транспорт, не растут города. Сегодня отрасль сталкивается с вызовами, с которыми будет трудно справиться без помощи государства и институтов развития, считает президент Института энергетики и финансов, директор Центра экономической экспертизы Института государственного и муниципального управления НИУ ВШЭ, кандидат экономических наук Марсель Салихов.
«Как вы помните, прошлым летом были перебои в электроэнергетике на юге России и на Дальнем Востоке. Это два основных региона, в которых спрос растет быстро, а существующих мощностей недостаточно. При этом есть проблемы с оборудованием, потому что до 2022 года активно присутствовали иностранные поставщики турбин. Сейчас их (поставщиков. — Прим. авт.) нет, и, соответственно, собственные мощности нуждаются в расширении. И для этого требуется долгосрочное финансирование таких проектов», — пояснил Салихов.
Он уточнил, что поддержка институтов развития особенно актуальна для электроэнергетики. «Самый крупный проект — расширение мощностей Партизанской ГРЭС на Дальнем Востоке. Он входит в целом в госпрограмму развития тепловой энергетики региона и является ее важной частью. Институт развития и банки-партнеры выделили, если я правильно понимаю, до 80 млрд рублей через Фабрику проектного финансирования», — сказал эксперт.
Умные инновации
Модернизация энергетики сегодня связана не только с обновлением оборудования для электрогенерации, но и с внедрением технологий, которые делают электросети надежнее и «умнее». Здесь заметный вклад вносит Фонд «Сколково». С 2013 года он вместе с «Россетями» проводит конкурс-акселератор «Энергопрорыв», задача которого — находить и внедрять готовые российские решения для электросетевого комплекса. За годы работы проекта появились десятки новых разработчиков, а объем поставок их продукции для энергетики в 2024 году превысил 6 млрд рублей.
Резидент Фонда компания «АЙ-ТОР» предложила пункты коммерческого учета (ПКУ) электроэнергии I-TOR-VL для высоковольтных линий. Они представляют собой комплексное устройство, в состав которого входят высоковольтные модули (измерители) и шкаф учета электроэнергии. Измерители i-TOR устанавливаются на линии электропередачи (ЛЭП) и ведут учет передаваемой энергии. Решение от «АЙ-ТОР» позволяет с высокой точностью оценить объем потребляемого электричества, а затем с помощью специального модема отправить эти данные в коммерческий центр сбора и обработки таких данных. Отечественные ПКУ не просто фиксируют информацию — они помогают обнаружить утечки электроэнергии и занижение показателей, а также ускоряют процесс цифровизации систем учета на коммерческих предприятиях.
Компания «Автотрансформатор» пошла еще дальше. Ее комплекс непрерывно анализирует состояние трансформаторного масла — по сути, «крови» энергетического оборудования. Такая диагностика позволяет выявлять проблемы задолго до аварий и продлевать срок службы силовых трансформаторов, а значит — экономить ресурсы и повышать надежность сетей. В 2025 году компания получила грант от «Сколково» для развития проекта. Сейчас система проходит опытно-промышленную эксплуатацию в сетях «Россети-Волга».
Сохранить выработанное
Будущее энергетики, в первую очередь альтернативной, невозможно без новых накопителей энергии. России здесь есть что предложить. Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) работает сразу по нескольким стратегическим направлениям — литий-ионным и натрий-ионным аккумуляторам. В декабре в Сколтехе была запущена опытно-промышленная линия по производству катодных материалов — ключевого элемента аккумуляторов, применяемых в телефонах, ноутбуках, электромобилях, электробусах и системах стабилизации городских сетей. Это первый подобный проект в России. Он открывает путь к созданию отечественных батарей для электротранспорта и энергетики.
Параллельно Сколтех развивает и натрий-ионное направление. Натрий дешевле, доступнее, плюс он устойчив к низким температурам, что особенно важно для России. Проект по созданию таких накопителей уже получил поддержку и в перспективе может стать основой для новой отрасли промышленности.
Солнце Крайнего Севера
Генерация энергии сейчас может выглядеть совершенно по-разному. Это могут быть АЭС, ТЭС, ГРЭС, а могут — ветропарки или солнечные фермы. Последние особенно актуальны в отдаленных уголках Урала, Сибири, Крайнего Севера. Обеспечением таких населенных пунктов энергией занимается компания «Солнечная энергия+». Она не только устанавливает солнечные фермы или ветропарки, но и проектирует их. В прошлом году компания привлекла финансирование в дочернем банке Корпорации МСП и планирует расширить список подключенных к зеленому электричеству населенных пунктов Республики Алтай.
Построить ветропарки и солнечные фермы получится не везде. В таком случае отдаленные поселки можно запитать через модульную газотурбинную электростанцию. Ее разработчик, «Калужский двигатель» («КАДВИ»), год назад нарастил серийный выпуск продукции в пять раз благодаря гранту на модернизацию производства, предоставленному ФРП. Сейчас электростанции используются в основном для энергоснабжения стройплощадок, сельхозпредприятий, сотовых вышек и других объектов на Крайнем Севере.
Кстати, турбины для газотурбинных энергетических и парогазовых установок в России недавно начала выпускать рыбинская компания «ОДК-Сатурн». Запустить производство удалось благодаря займу ФРП в размере 2 млрд руб. Такая турбина изготавливается полностью из российских комплектующих, включая сложные элементы, такие как сопловые аппараты и рабочие лопатки горячей части. Раньше все это поставлялось из-за рубежа.
Режим «Без потерь»
Важно не только выработать электричество, но и защититься от потерь энергии при выработке. Это помогает сделать система расчета технико-экономических показателей и планирования режимов от компании «Росатом Инфраструктурные решения». Программный комплекс планирует режимы работы оборудования ТЭЦ, автоматизирует расчеты основных показателей, формирует отчетность и рекомендации сотрудникам. Благодаря системе риск пережога топлива на ТЭЦ снижается примерно на треть.
Разработку уже поддержал Российский фонд развития информационных технологий. Сейчас в его портфеле более десяти ИТ-проектов для энергетики на общую сумму свыше 830 млн рублей. Их внедряют на электростанциях, в сетевых компаниях и на промышленных объектах. Речь идет о системах предиктивной аналитики, цифровых диспетчерских и интеллектуальной защите оборудования — все это постепенно становится стандартом отрасли.
По мнению Марселя Салихова, энергетика будущего — это баланс новых мощностей, собственных технологий и цифровых решений. Он считает, что в ближайшие годы особенно востребованными будут проекты по расширению производства турбин большой мощности и модернизации генерации. Собственные технологии в стране уже есть, но их необходимо масштабировать, а для этого нужны долгосрочные инвестиции.
«Помимо турбин, существует широкий спектр технологических решений для генерации, которые также требуют развития. Отдельное направление — производство нефтегазового оборудования. Базовые элементы в России уже выпускаются, но высокотехнологичные решения — оборудование для гидроразрыва пласта, системы роторного управления, колтюбинговые и комплексы для горизонтального бурения — по-прежнему во многом зависят от импорта. Здесь речь идет не только о технологическом суверенитете, но и о стоимости таких решений: они требуют серьезных инвестиций. Именно поэтому ВЭБ.РФ и другие институты развития могут стать ключевым источником финансирования подобных проектов», — подчеркнул он.