Умное электричество Страны восходящего солнца

Япония рассматривает возможность создания нового поколения электроэнергетических сетей.
Источник: energytechstocs.com

Многие годы Япония была первой в мире по установленным мощностям солнечных электросиловых установок (СЭСУ). Лидерство обеспечивалось мощной поддержкой правительства в виде программ субсидирования покупок СЭСУ населением. Однако эти программы были свернуты в 2005 году, и в результате уже в том же году Японию с первого места по установленным мощностям СЭСУ потеснила Германия. В 2007 году Японию по этому показателю обошла и Испания, а Германия еще больше ушла в отрыв. По данным за 2008 год, общая мощность задействованных в Германии солнечных силовых установок была 5400 МВт, в Испании – 2300 МВт, а в Японии – 1970 МВт.

Новое правительство Японии, сформированное Демократической партией Японии (ДПЯ) после ее уверенной победы на выборах в парламент, явно намерено вернуть стране утраченные позиции. Руководство ДПЯ объявило амбициозную цель – 20-кратный рост генерации солнечной энергии к 2020 году и 40-кратный к 2030 году.

В ноябре принята программа, по которой энергетические компании страны будут покупать излишки энергии, вырабатываемой солнечными энергетическими установками частных домов, школ и больниц, по тарифу в 48 иен за кВт-ч, то есть почти в два раза выше действовавших. Это, безусловно, сократит срок окупаемости установок и побудит многих граждан приобретать их. Предполагается, что с очередного финансового года, а начинается он 1 апреля 2010 года, компании будут обязаны покупать все излишки энергии, вырабатываемой СЭСУ.

Считается, что стремительное наращивание мощностей источников возобновляемой энергии за счет политических мер, таких как субсидии, потребует также и решения ряда технических задач, например, новых подходов в системе электроэнергетических сетей (ЭЭС). В подавляющем большинстве СЭСУ – это небольшие установки мощностью от 3 до 5 кВт для частных домов. Даже мощности крупных «промышленных» установок не превышают нескольких тысяч киловатт. С развитием солнечной энергетики число небольших поставщиков электроэнергии возрастет по всей стране, угрожая нежелательными перепадами поступления энергии в сети, поскольку трудно предсказать не только погодные условия, но изменения в собственном потреблении энергии владельцами СЭСУ.

Над этим задумываются специалисты Федерации электроэнергетических компаний Японии (ФЭЭК). Рассматривается возможность создания нового поколения электроэнергетических сетей с целью оптимизации использования генераторов солнечной энергии. ФЭЭК уже начала разработку проекта уникальной в своем роде «умной энергосети», или так называемой «смарт грид».

В японских СМИ отмечается, что нынешняя администрация США также начала проработку своего проекта «смарт грид». По некоторым подсчетам, пишет газета «Иомиури», связанные с проектом инвестиции оцениваются в 4,7 млрд. долл. (около 450 млрд. иен). По оценке газеты «Асахи», проект нацелен на «решение экологических проблем и осуществляется главным образом с целью стимулировать экономику».

«Смарт грид», считает обозреватель газеты, открывает хорошие возможности для японских компаний освоить растущий рынок модернизации электроэнергетических сетей в США. При этом есть вероятность того, что японские технологии могут стать мировым стандартом в перспективном секторе экономики. Японские компании уже начали искать пути возможного своего участия в проекте как инвесторов. Но в самой Японии правительство и компании не проявляют интереса к подобным проектам, пишет в редакционной статье газета «Асахи», объясняя это тем, что «местные электроэнергетические системы достаточно эффективны».

Разработчики японской «смарт грид» исходят из того, что в перспективе резко возрастет выработка электроэнергии частными небольшими генерирующими установками, в первую очередь солнечными. Важно обеспечить высокий КПД их использования и тем самым способствовать повышению общенациональной эффективности использования энергомощностей при высоком показателе надежности снабжения электроэнергией. Пока, пишет «Иомиури» со ссылкой на данные Федерации электроэнергетических компаний, этот показатель в Японии самый лучший в мире, что обеспечивается большим резервом генерирующих мощностей и продуманной структурой силовых электроэнергетических сетей.

Надежность этой структуры, возможности перекоммутации потребителей по запасным каналам в Японии неоднократно проверялись землетрясениями. Однако создавались эти сети для связи крупных и производителей, и потребителей энергии. Эти сети не рассчитаны на прием энергии от большого числа малых генерирующих источников. Решить эту проблему, как считает руководство Федерации электроэнергетических компаний Японии, можно разработкой и внедрением в практику «смарт грид». Эти сети должны так же стабильно и надежно, как действующие сети, гарантировать снабжение энергией потребителей, сочетая собственные генерирующие мощности с энергией СЭСУ при 100-процентной загрузке последних.

Организация развития новых энергетических и промышленных технологий Японии (The New Energy and Industrial Technology Development Organization, NEDO), независимый институт при Министерстве экономики и промышленности, планирует в 2010 году провести крупномасштабный эксперимент с участием около тысячи домовладений с СЭСУ и общим уровнем генерации, достаточным для обеспечения четверти спроса региона. Заявки на участие в эксперименте уже подали ведущие японские производители солнечных энергетических установок, производители аккумуляторов и щитового оборудования.

Министерство экономики и промышленности, в свою очередь, также начало эксперименты по созданию следующего поколения сети электропередач. Оно планирует провести ряд экспериментов на островах в Восточно-Китайском море с целью определить основные технические проблемы при использовании рассчитанных на СЭСУ «смарт грид». Эти проблемы, как считается, вряд ли будут трудноразрешимы, и строительство японских систем СЭСУ для практического использования, согласно официальным сообщениям, планируется начать уже в 2010 году.

Японская версия «смарт грид» менее амбициозна, чем различные концепции и сценарии, в которых речь идет о будущем, возможно, и не очень далеком. Но конкретная практика чаще ведет к революционному прорыву, чем абстрактные мечты в любой сфере. Американская программа «смарт грид» интересует японские деловые круги в первую очередь как сфера приложения капитала и продвижения своих технологий. Своя же программа рассматривается как возможность прорыва на перспективный новый рынок с уже отработанными технологиями.