Широка страна моя родная: как обеспечивают энергией отдаленные регионы?

Что такое изолированные территории? Попросту говоря, это регионы, которые не подключены к единой энергосистеме России  например, Арктика или Крайний Север. Жизнь в таких населенных пунктах в корне отличается от жизни в средней полосе: стабильного электричества, а значит, сотовой связи и интернета, к которому мы так привыкли, там нет. Но и в отдаленных регионах тоже живут тепло, свет и уют. Как это происходит, и как современные технологии помогают доставить энергию в самые дальние уголки страны? Ответы на эти вопросы вы найдете в материале «Моей энергии».

Гибрид ВИЭ и дизеля

Пока одним из самых ходовых видов топлива для энергоснабжения удаленных территорий остается дизель. Сложность и неэффективность такой схемы в том, что из-за особенностей расположения поселков и отсутствия дорог, а также сложных погодных условий доставить топливо в такие регионы часто становится настоящим квестом. Опасным и не всегда успешным.

Поэтому инженеры и энергетики ищут альтернативу, чтобы энергия для поселков и городов, расположенных далеко от энергоцентров страны, была не приятным сюрпризом, а константой. Настоящим спасением для локальной энергетики России стали автоматизированные гибридные станции, где дизельную установку дополняет солнечная энергетика и накопитель, запасающий энергию.

Такие установки активно ставит ПАО «РусГидро». Как крупнейший производитель тепло- и электрической энергии на Дальнем Востоке компания находится в авангарде локальной генерации и с 2019 года создает на территориях с децентрализованным электроснабжением автономные гибридные энергоустановки с использованием ВИЭ (в основном это солнечные станции). Главная цель — снизить зависимость региона от дорогого и грязного привозного топлива.

Пилотным регионом несколько лет назад стала Якутия. В четырех населенных пунктах, где зимой столбик термометра опускается до −60, уже введены в эксплуатацию современные объекты локальной энергетики — автоматизированные гибридные энергокомплексы общей мощностью 7,2 МВт. Среди них — крупнейшая в российском Заполярье солнечная электростанция установленной мощностью 1,5 МВт. Ожидается, что расход дизеля сократится на треть, а ежегодная экономия на нем составит более 980 тонн. Энергокомплексы с использованием зеленых объектов энергетики появятся в 72 населенных пунктах в Якутии и в семи на Камчатке. Общая мощность новых дизельных ЭС превысит 90 МВт, а мощность ВИЭ-электростанций — около 30 МВт.

О важности энергоснабжения изолированных территорий недавно говорили и на Красноярском экономическом форуме, который прошел в начале марта 2023 года. Участники даже предложили создать федеральную программу поддержки энергоснабжения таких регионов.

Дочерняя компания «Россети Сибирь» в лице «ЭСК Сибири» поделилась опытом использования АГЭУ — автономной гибридной электроустановки контейнерного типа. Только в одном забайкальском поселке с населением 630 человек она позволила сэкономить до 6,6 млн рублей в год на закупке дизеля.

Мини-ГЭС

Свое место в локальной энергетике занимает и малая гидроэнергетика. Мини-ГЭС могут заменить устаревшую угольную, мазутную и дизельную генерацию в удаленных и изолированных районах Дальнего Востока и Арктики. По стоимости они сопоставимы с гибридными установками, а иногда они стоят даже меньше.

«Реализация таких проектов позволяет обеспечить гарантированное энергоснабжение потребителей при одновременном снижении экономически обоснованных затрат на производство электроэнергии», — рассказал руководитель направления по энергетике и ЖКХ Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики Максим Губанов.

Тем не менее, эксперты сходятся во мнении, что при выборе того или иного типа генерации отталкиваться нужно от таких факторов, как стоимость электричества, доступность природных ресурсов и надежность энергоснабжения.

Инновации

Но наука не стоит на месте. Конкуренцию гибридным установкам могут составить новые отечественные разработки. Студент из Чукотского филиала Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова Симеон Айневтегин создал устройство для обогрева удаленных районов — так называемый термоэлектрогенератор.

На это его сподвигла проблема недостатка электроэнергии в поселках, далеких от экономических центров Чукотки. По его словам, только половина или треть из них обеспечивает себя самостоятельно, отдельно от энергосети ближайших центров, а добраться до таких населенных пунктов можно только по морю или вертолетом.

Как это работает? Получение электроэнергии основано на элементе Пельтье, который при подаче разницы температур на его плоскости генерирует электрический ток в небольших количествах. Именно он преобразует тепловую энергию в электрическую. Конструкция получилась дешевле и выгоднее, чем дизельные электростанции. Стоимость колеблется от 17 до 34 тысяч рублей. Авторы разработали также второй вариант генератора на основе долгоиграющей свечи.

Так или иначе, стабильное энергоснабжение в таких районах — залог развития экономики и социальной сферы. Помогут ли ВИЭ и новые технологии решить проблему с энергией на бескрайних просторах — покажет время.