Формирование системы инновационно - ориентированных проектов

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы исследования. Мировая электроэнергетика в целом и региональная в частности имеет множество проблем. К основным из них можно отнести следующие.

1. Потребность в электроэнергии возрастает. При ожидаемом росте потребления в 2% в год суммарное увеличение потребления через 20 лет составит около 50%.
2. Воздействие на окружающую среду: 50% увеличение генерирующих мощностей обуславливает 50% увеличение затрат на сохранение окружающей среды.
3. Износ оборудования – 60% - 70% систем управления, коммуникаций, трансформаторов, линий электропередачи и выключателей почти выработали свой ресурс.
4. Проблемы безопасности. Вопрос технологической безопасности все более актуален. Более 50 000 людей в развитых странах были травмированы электрической дугой в период с 1992 по 1998 годы. По данным компании «Аксенчер» среднестатистическая энергокомпания за период своего функционирования потеряла в результате аварийных ситуаций порядка 8 – 10 млн. долларов в прямых или косвенных затратах.
5. Экономический ущерб. Перерывы в электроснабжении, приводящие к нарушениям технологических процессов, по различным подсчетам в развитых странах обходятся в более чем 350 млрд. долларов в год.

Для решения этих и многих других глобальных и локальных задач  была сформирована система инновационно-ориентированных проектов целью которой была разработка концепции Smart Grid City - «Умный город - Умные сети».

Цель настоящего исследования  – обосновать коммерческую и экономическую эффективность сформирования системы инновационно-ориентированных проектов филиала ОАО «МРСК Центра» - «Белгородэнерго» по вопросам энергоэффективности и энергосбережения, как инновационную коммерческую деятельность.

Задачи исследования:

• проанализировать влияние потребителей на реализацию проекта «Умный город» - «Умные сети»;
• обосновать коммерческую и экономическую эффективность системы инновационно-ориентированных проектов на примере создания центра компетенции по вопросам энергоэффективности и энергосбережения;
• определить возможные варианты услуг, предоставляемых центром компетенции по вопросам энергоэффективности и энергосбережения.

Объект исследования – система инновационно-ориентированных проектов в части повышения энергоэффективности и энергосберегающих технологий.

Теоретическая и эмпирическая база исследования – проекты, вошедшие в концепцию «Умный город – умные сети», а также их производные и составляющие. Работа основана на положениях Федерального закона №261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности».

Практическая значимость работы состоит в том, что ее выводы и рекомендации могут быть использованы при реализации проекта «Умный город», материалы курсовой работы также могут быть использованы в учебном процессе при чтении общих и специальных дисциплин в рамках специализации «Энергоэффективность и энергосбережение».

РАЗДЕЛ 1. РОЛЬ И ФУНКЦИИ  ЦЕНТРОВ КОМПЕТЕНЦИИ ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ В СОВРЕМЕННОЙ ЭКОНОМИКЕ

«Умные сети» или «Smart Grid» – крупномасштабное направление в современной энергетике. Термин появился относительно недавно: энергетика перестает быть просто средством удобной жизни, а становится средством развития всех направлений деятельности человека. Смысл «Smart Grid» в том, чтобы сделать «интеллектуальными» генерацию, передачу и распределение электрической энергии, насытить электрические сети современными средствами диагностики, электронными системами управления, алгоритмами, техническими устройствами типа ограничителей токов короткого замыкания сверхпроводящих линий и многим-многим другим, что сегодня появилось в науке и технике. Обобщая все вышеизложенное, можно определить, что это соединение возможностей информационных технологий, уже привычных (например, Интернет), с силовой электротехникой. Такой подход дает кратное (в разы) уменьшение потерь при передаче электрической энергии от генератора к потребителю, кратное увеличение надежности энергоснабжения, позволяет оптимально перераспределять энергетические потоки и тем самым уменьшать пиковые нагрузки (а все электротехнические системы конструируются именно в расчете на пиковые нагрузки).

«Умный город» — город, инфраструктура которого построена  на новых технологиях, позволяющих  рационально использовать источники  энергии и минимизировать их вредное  воздействие на окружающую среду.

К таким технологиям относятся  новые решения в сфере электроэнергетики, водоснабжения, учёта энергетических ресурсов, утилизации отходов, а также  создание более эффективной транспортной системы и так называемых «умных»  зданий. 

Руководить деятельностью  «умного города» должна, по замыслу  разработчиков, «умная сеть» — интеллектуальная, автоматически балансирующая и самоконтролирующаяся система, способная принимать энергию и преобразовывать её в конечный продукт при минимальном участии людей.

Еще одна потребность в  «Smart Grid» связана с так называемыми возобновляемыми источниками энергии. И в России, и в Европе многие специалисты уверены, что нужно уходить от углеродной энергетики, связанной со сжиганием органического топлива, и переходить на альтернативную энергетику – солнечную, ветровую, водородную и т.д. В частности, это связано также и с развитием электротранспорта, где необходимо иметь рассредоточенные источники питания, зарядки. Но, чтобы подключать возобновляемые источники энергии в большую сеть и делать их такими же объектами рынка, как и другие источники, нужны эти самые умные сети - «Smart Grid».

Таким образом, необходимо совместить средства диагностики, с одной стороны, с современными средствами управления – с другой стороны, и со средствами принятия решений – с третьей.

Как было отмечено выше, мировой опыт имеет несколько примеров устройства интеллектуальных сетей.

В США в качестве самого энергоэффективного и интеллектуального города заявлен Майами. В течение 2 лет муниципалитет города Майами (штат Флорида, США) затратил 200 млн. долл. из федерального фонда экономического стимулирования на внедрение технологии Smart Grid (интеллектуальная энергораспределительная сеть) и использование возобновляемых источников энергии. Инициатива под названием “Майами – город интеллектуальной энергетики” получила поддержку компаний Florida Power & Light Company (FPL), GE, Cisco и Silver Spring Networks.

«Консорциум умных городов», создание которого ведёт компания «Аксенчер», представляет собой мировую сеть электроэнергетических компаний и городов, обменивающихся информацией о новых технологиях развития и подходах к защите окружающей среды.

Первым «умным городом» в  мире стал американский Боулдер в штате Колорадо с населением 100 тыс. человек. Жители Боулдера приобрели репутацию «хранителей» окружающей среды. Их любовь к природе проявляется и в применении новейших технологий, еще совсем недавно бывших уделом только авторов научно-фантастических романов. Совсем скоро 50 тыс. домов в Боулдере будут «начинены» самыми последними экологичными и энергосберегающими устройствами: панелями солнечных батарей, электрическими автомобилями и специализированными системами обогрева, охлаждения и освещения, которые будут объединяться единой системой мониторинга, сообщающей домовладельцу данные об углеродном следе дома (то есть количестве CO2, поступающего в атмосферу).

Например, проект "Умный город – Амстердам" включает установку в домах индикаторов, отображающих исторические и фактические данные по энергопотреблению и советы по способам экономии, использование термостатов и автоматических выключателей питания вместо режимов ожидания, энергоаудит, позволяющий анализировать данные по энергопотреблению для выявления новых способов экономии энергии. "Умные" счетчики измеряют объем энергопотребления, предоставляют контроль электроэнергетическим компаниям и передают информацию конечным пользователям.

Таким образом, для успешной реализации Smart Grid City необходимо создать условия для взаимовыгодного сотрудничества с потребителями. Направления деятельности компании в этой связи настолько разносторонние, что выстроить единую политику взаимодействия с потребителями оказалось достаточно сложно. Стало очевидным, что с существующими организационными подходами на предприятии реализовать различные направления, имеющими конечной целью повышение энергоэфективности, просто не получится. Вот тогда и появилась идея создания центра компетенции по энергоэффективности и энергосбережению.

Примеры существования центров  энергоэффективности в России уже известны. Чаще всего их создателями являются представительства региональной власти либо консалтинговые компании, которые помогают потребителям реализовать имеющиеся региональные программы энергосбережения, либо создать собственную программу, направленную на сокращение издержек. В Белгородской области данная ниша пока свободна. К тому же идея создания центра энергоэффективности на базе «Белгородэнерго» – это все-таки в первую очередь рычаг для реализации проекта «Умные сети – умный город». Одна из основных целей проекта – помочь потребителю сэкономить на энергоресурсах и при этом достичь своих целей в проекте, а также выполнить региональную и Федеральную программу по энергоэффективности. Поэтому главным оплотом энергоэффективности в Белгородской области должен стать все-таки «Белгородэнерго». К тому же «Белгородэнерго» – самая компетентная и многочисленная команда специалистов в области электроэнергетики, имеем в своих руках не только интеллектуальный потенциал, но и оборудование, и средства, которые недоступны простому потребителю и консалтинговой компании.

РАЗДЕЛ 2. МАРКЕТИНГОВЫЕ  И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ  РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА «ОТКРЫТИЕ ЦЕНТРА КОМПЕТЕНЦИИ ПО ВОПРОСАМ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ» В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Белгородский проект на сегодняшний  день находится в начальной стадии реализации.

В регионе уже используются оборудование и программные комплексы, которые являются элементами интеллектуальных сетей «умного города».

«Умное освещение» – первый компонент энергосберегающей концепции. Автоматизированная система управления уличным освещением «Гелиос» позволяет  контролировать состояние сетей, вести  учет энергопотребления, определять количество перегоревших ламп и, кроме того, дистанционно – без выезда на объект – управлять  режимами освещения с районных диспетчерских  пунктов. Причем не только режимами включения  электроэнергии или освещения в  тот или иной промежуток времени (это могут делать многие системы), но управлять именно «частичным»  освещением, то есть пофазно. Например, когда на улице начинает смеркаться, может загораться один из трех фонарей, потом – два из трех. С наступлением ночи уже горит вся линия освещения и вся улица освещается полноценно. Такой режим может быть применен в тот момент, когда на улице много людей, когда они ведут активный образ жизни, а также если в том или ином участке сети потребуется полное освещение. В ночное время система работает в дежурном режиме. Задать график работы освещения можно прямо с диспетчерского пункта, это займет всего несколько минут. Далее система сама включает и отключает освещение.

В настоящее  время в электрических сетях  филиала функционирует 789 шкафов «Гелиос», обслуживающих 29,4 тыс. светоточек). В 2011 году планируется установить 535 шт. (19,8 тыс. светоточек).

«Умный учет» на основе автоматизированной системы коммерческого  учета электроэнергии (АСКУЭ) с интеллектуальными  счетчиками «Нейрон» – второй проект «умного города». Эта система обеспечивает точность расчетов энергетиков с потребителями, позволяет снизить величину коммерческих потерь, дистанционно снимать показания со счетчиков, контролировать качество электроэнергии.

Главная особенность новых  интеллектуальных счетчиков «Нейрон» состоит в том, что они позволяют  использовать многотарифное меню и  имеют двунаправленный интерфейс, то есть обеспечивают двухстороннюю  связь с потребителем. На прибор учета могут выводиться сообщения, информирующие потребителя о  каких-либо предполагаемых отключениях  в сети, пиковых нагрузках, о задолженности  и т.д. Счетчик, имеющий высокий  класс точности, позволяет владельцу  с помощью нажатия специальной  кнопки на дисплее сосчитать количество энергии, потребленной в течение  дня или ночи, узнать, какое напряжение в сети в настоящий момент, какую  мощность потребляют включенные электроприборы. Прибор может отображать данные за день, неделю, месяц и т.д. Срок службы – 40 лет, проверять его работоспособность  необходимо только 1 раз в 10 лет. Кроме  того, такой прибор учета может  выдержать большую нагрузку (50 ампер) по сравнению со счетчиками старого  образца, что тоже очень важно  в наше время, когда количество электроприборов  в доме значительно увеличилось.

Всего в Белгородской области  функционирует более 50 000 интеллектуальных счетчиков «Нейрон».  План внедрения в 2011 г. -  27 904 приборов.

В целях снижения реактивной составляющей электроэнергии, как следствие  – снижения потерь электроэнергии, а также для увеличения пропускной способности электрических сетей  широко применяются устройства компенсации  реактивной мощности. Причем их использование  выгодно как для энергокомпании, так и для потребителя. В настоящее  время в электрических сетях  «Белгородэнерго» установлено 101 устройство компенсации реактивной мощности суммарной  мощностью 389 МВАр.

Замена ламп ДРЛ-250 в светильниках на энергосберегающие ДНаТ-150 позволила  снизить расход электроэнергии на освещение  в г. Белгороде на 41% по сравнению  с 2009 годом.

Замена масляных выключателей на вакуумные или элегазовые позволила снизить повреждаемость оборудования, увеличить надёжность работы сети 6-110 кВ, снизить затраты на возмещение ущерба от недоотпуска электроэнергии, затраты на эксплуатацию оборудования, повысить безопасность эксплуатации и экологичность.

Основными целями использования  альтернативных источников электроэнергии являются:

• Улучшение экологического состояния окружающей среды на территории Белгородской области.
• Использование солнечной энергии и энергии ветра для выработки электрической энергии.
• Выработка электрической и тепловой энергии на основе биогазовых технологий.
• Применение продуктов ферментации после удаления биогаза в качестве органического удобрения почв.

С 2010 г. выполняется технологическое присоединение ветрогенераторов и солнечных батарей общей установленной мощностью 200 кВт в Яковлевском районе Белгородской области. Проект реализован в рамках региональной программы энергосбережения.

В 2011 г. было осуществлено технологическое присоединение биогазовой установки, установленной мощностью 2,4 МВт.

В ряде распределительных  сетей 10 кВ для повышения надежности электроснабжения потребителей, снижения затрат и времени на отыскание  мест повреждения установлены реклоузеры. Они позволяют с точностью до метра определить разрыв в линии электропередачи. Реклоузеры объединяют в себе вакуумный выключатель и микропроцессорную релейную защиту с противоаварийной автоматикой. Они обеспечивают высокую надежность электросетей, позволяют в случае появления на линии повреждения автоматически локализовать его на небольшом участке сети. Почти любая ЛЭП, питающая трансформаторные подстанции населенных пунктов, очень разветвлена и напоминает реку с множеством притоков. При повреждении на одном коротком участке происходит отключение значительного количества потребителей. Реклоузеры делят ЛЭП на части, отключая только небольшой участок, на котором произошло повреждение. Таким образом, сокращается количество отключенных потребителей, время поиска повреждения, а следовательно, и время отключения потребителей.

Система OMS (outage management system, система управления аварийными отключениями) предназначена для улучшения показателей надежности, сокращения времени перерывов энергоснабжения потребителей, снижения недоотпуска при аварийных отключениях и соответствующих издержек РСК.

Система DMS (distribution management system, система управления распределением эл/энергии) на основе моделирования режимов электрических сетей позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций и минимизировать потери в случае их неизбежности. Она также обеспечивает существенную оптимизацию работы диспетчеров, предлагая наиболее рациональные действия с заранее просчитанными последствиями в конкретной ситуации.

Применение вольтодобавочных трансформаторов (бустеров) позволило  обеспечить потребителей электроэнергией, соответствующей по величине напряжения требованиям нормативных документов. Всего в сетях «Белгородэнерго» установлен  75 бустер. В 2012 г. планируется установить еще 25 трансформатора.

С помощью «Портала потребителя», потребители, имеющие доступ к сети Интернет, смогут получить необходимую  информацию:

• текущее потребление э/энергии, а также структуру потребления по периодам;
• информацию о расчётах по договорам на оказание услуг по передаче э/энергии;
• информацию о потребляемой мощности, в т.ч. в период максимума потребления;
• информацию о плановых и аварийных работах в электрических сетях.

Также потребители могут  оформить заявку на оказание услуг, оказываемых  филиалом ОАО «МРСК Центра» - «Белгородэнерго».

С 2009 года ОАО «МРСК Центра» является членом Консорциума и поэтапно внедряет проект «Умный город – умные сети».

Инициатором внедрения проекта  стали администрация Белгородской области, ОАО «Холдинг МРСК» и  ОАО «МРСК Центра». В качестве пилотной площадки выбран филиал ОАО  «МРСК Центра» – «Белгородэнерго». Таким образом, в тройку городов  мира, где реализуется проект «умный город», попал и Белгород – среднестатистический город центра России с населением около 350 тыс. человек, динамично развивающейся  экономикой и постоянно растущим уровнем энергопотребления.

Проект «Умный город – Умные сети» имеет значительную поддержку со стороны региональных властей. 10.09.2009 г. подписано «Соглашение о взаимодействии Правительства Белгородской области и ОАО «Холдинг МРСК» по развитию электросетевого комплекса Белгородской области и обеспечению надёжного электроснабжения потребителей Белгородской области». 

Более того, 10.06.2010 г. утвержден  «Перечень совместных инициатив (программ) Правительства Белгородской области  и филиала ОАО «МРСК Центра»  – «Белгородэнерго» в рамках реализации проекта «Белгород – Умный город» в 2010 году».

Инициативами Правительства  Белгородской области стали:

• Объединение инициатив поставщиков ресурсов (электроэнергия, вода, тепло, газ и пр.) с целью  формирования системного подхода в реализации проекта «Умный город»
• Создание региональной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности
• Принятие на региональном уровне тарифов, стимулирующих переход на расчёты за потреблённую электроэнергию  по зонам суток
• Проведение энергообследования многоквартирных жилых домов с разработкой программ энергоэффективных мероприятий, направленных на снижение потребления электроэнергии в местах общего пользования, снижение внутридомовых потерь и их последующая реализация
• Внедрение учёта энергоресурсов, потребляемых бюджетными организациями путём установки приборов учёта, включенных в систему АИИС КУЭ
• Разработка и утверждение региональной программы развития, модернизации и реконструкции сетей наружного освещения с целью повышения энергоэффективности

В рамках рабочей группы по энергетике двусторонней Российско-Американской Президентской комиссии 18.11.2010 г. в  Белгороде состоялась рабочая встреча  с представителями Министерства энергетики США. Участники ознакомились с технологиями «Умных сетей» применяемыми в филиале ОАО «МРСК Центра»  – «Белгородэнерго».

Планируется разработка пилотного  проекта, который свяжет российские и американские города, внедряющие интеллектуальные сети в целях усовершенствования систем передачи электроэнергии. Такое  взаимодействие послужит стимулом для  каждого из партнеров в целях  обмена информацией о передовом  опыте, перспективах управления проектом и экспериментальными данными.

Филиал ОАО "МРСК Центра" – "Белгородэнерго" осуществляет передачу электрической энергии по распределительным сетям 0,4-110 кВ на территории Белгородской области площадью 27,1 тыс. кв. км с численностью населения 1513,1 тыс. человек, а также подключение новых потребителей к распределительным электрическим сетям компании. С 1 августа 2009 предприятие приняло на себя функции коммерческого учёта электроэнергии, формирования объёмов передачи электроэнергии, обслуживания средств коммерческого и технического учёта.

Основная задача "Белгородэнерго" – обеспечение надежного функционирования и развития распределительного электросетевого комплекса региона.

"Белгородэнерго" образовано  в результате реорганизации региональной  энергосистемы путем выделения  (решением общего собрания акционеров  ОАО "Белгородэнерго" от 30 января  2004 г.). Государственная регистрация общества как ОАО "Электросетевая компания" состоялась 1 апреля 2005 года. 5 августа 2005 года Инспекция ФНС РФ по г. Белгороду и Белгородской области зарегистрировала изменения в Уставе Общества, связанные с переименованием ОАО "Электросетевая компания" в Открытое акционерное общество энергетики и электрификации "Белгородэнерго". 31 марта 2008 года компания стала филиалом ОАО "МРСК Центра".

Руководит компанией заместитель  генерального директора - директор филиала  ОАО "МРСК Центра" –- "Белгородэнерго"– Роман Владимирович Ткаченко.

Производственный  потенциал компании:

Общая протяженность  линий электропередачи – 52,55 тыс. км.

Полезный  отпуск электроэнергии - 10 388 млн кВтч.

Количество  ПС-110 кВ – 54.

Количество  ПС-35кВ - 124.

Количество  ТП и РП 6-10 кВ – 11 579 шт.

Общая мощность подстанций 35-110 кВ – 3 257,1 МВА

Общая мощность ТП и РП 6-10 кВ - 2 899,3 МВА 

Количество  районов электрических сетей  – 22

Акционерный капитал ОАО "МРСК Центра" составляет 4221794146,80 руб. и разделен на 42217941468 обыкновенных именных акции номинальной стоимостью 10 копеек.

На последнюю дату составления  списка акционеров (12.05.2012г.) для участия в годовом общем собрании акционеров крупнейшими акционерами Общества были ОАО «Холдинг МРСК» (50,23%) и Jamica Limited (15,9%) и The Bank of New York Mellon (7,01%).

Структура капитала на 12.05.2012

Тип держателя      % от УК

Владельцы - физические лица  5,85%

Владельцы - юридические  лица  92,79%

Номинальные держатели   0,01%

Доверительные управляющие  1,35%

Итого:       100%

Концепция «Smart Grid» невозможна только лишь при участии собственно сетевых компаний. Никакая поддержка со стороны властей и даже стимулирование бизнеса в части энергоэффективности не обеспечат должной эффективности проекта без участия в нем потребителей. Это наглядно подтверждает оценка влияния потребителей на реализацию компонентов «Умного города», представленная в таблице 1.

Выполненные исследования позволяют, таким образом, выделить компоненты, способствующие энергоэффективности «Белгородэнерго».

Но именно потребители  являются конечной целью функционирования «умного города». Парадокс ситуации заключается в том, что «Белгородэнерго», как сетевой компании по большому счету не выгодно энергосбережение со стороны потребителей.

Таблица 1

Оценка влияния потребителей на реализацию компонентов «Умного  города»

Основная прибыль сетевой  компании складывается из количества киловатт-часов,  переданных по ее электрическим  сетям.

Однако, в свете последних  изменений в законодательстве, а  также в свете грядущего свободного рынка электроэнергии процесс энергоэффективности запущен и останавливаться не собирается. В конечном итоге потребители найдут свои пути к энергосбережению. К тому же естественное снижение потребления после энергосберегающих мероприятий, внедряемых потребителями, в разы компенсируется приростом мощностей в динамично развивающемся регионе. Так что небольшая выгода потребителей в экономии энергоресурсов существенного урона сетевой компании все-таки не нанесет, а вот источником дополнительных доходов стать сможет.