В России введен национальный стандарт для накопителей энергии
В России введен национальный стандарт для накопителей энергии, разработанный Роснано и НГТУ НЭТИ
В России начали действовать первые национальные стандарты для проектирования, испытания и эксплуатации накопителей электрической энергии высокой мощности. Нормы были разработаны сотрудниками копании «Системы накопления энергии» (проект Роснано) совместно с Новосибирским государственным техническим университетом НЭТИ, при поддержке Фонда инфраструктурных и образовательных программ группы «РОСНАНО».
С начала ноября в России начали действовать национальные стандарты на проектирование и эксплуатацию накопителей электрической энергии высокой мощности. Приказ о введении стандартов опубликован на сайте Росстандарта, он вступил в силу 1 ноября 2020 года. Стандарты распространяются в том числе на системы, которые предназначены для автономной работы с возможностью присоединения к электрической сети.
Главные задачи применения новых стандратов — интеграция накопителей в единую энергосистему и создание развитой инфраструктуры электронной генерации. «Рынок накопителей энергии в России только формируется, поэтому генерирующие компании, предприятия и сетевые компании совместно с научным сообществом создают оптимальный образ систем накопления, их структурный состав, выполняемые функции, решают вопросы электромагнитной совместимости с общепромышленной сетью и автономными нагрузками. Наши стандарты дают ответы на эти вопросы. Если накопитель сделан по разработанным стандартам, то его можно подключать к общей сети, не опасаясь, что он что-нибудь испортит», — рассказывает один из разработчиков СНЭ, ведущий инженер-конструктор Института силовой электроники НГТУ НЭТИ Дмитрий Коробков. Предполагается, что введение стандартов снимет эту проблему и ускорит темпы внедрения накопителей энергии в России.
Другая проблема, которую решит введение стандартов, — это коммуникация между заказчиком и производителем накопителей. «Иногда заказчик и исполнитель говорят на разных языках. Например, энергоемкость накопителя может быть номинальной и нормированной, это разные значения, заказчик имеет в виду первую, а производитель — вторую. Мы разработали четкую терминологию, единые показатели работы накопителей, чтобы не происходило путаницы», — говорит руководитель отдела продаж компании СНЭ Роман Фролов.
Инженеры и специалисты компании «Системы накопления энергии» и Регионального центра нормативно-технической поддержки инноваций Новосибирской области при Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ адаптировали существующие международные требования к проектированию, монтажу и испытаниям устройств, которые предъявляются к участникам рынка производителей систем накопления энергии. Новосибирские разработчики смогли приспособить стандарт под российскую нормативно-правовую базу, что позволит накопителям выйти на международный рынок.
Гармонизированные с международными документами МЭК стандарты помогут строить конструктивный диалог между разработчиками, проектировщиками и заказчиками, сократить их временные и трудовые ресурсы путем применения апробированных на практике норм и требований, необходимых для проектирования, строительства и эксплуатации современных систем накопления энергии.
Сейчас для обеспечения постоянного энергоснабжения в отдаленных населенных пунктах на севере России строятся солнечно-дизельные электростанции, которые сочетают в себе два способа получения электроэнергии. Это делает энергоснабжение бесперебойным. В таких установках используются специальные накопители, компенсирующие неравномерность выработки энергии, требования для которых впервые были разработаны новосибирскими инженерами из СНЭ и НГТУ НЭТИ. В 2019 и 2020 году первые российские накопители энергии высокой мощности были запущены на солнечно-дизельных электростанциях компании «Хевел» в Туве и Башкирии. В ближайшее время планируется установка накопителей на станциях Чукотки, Якутии и Красноярского края.
Необходимость формирования нормативной базы в России в сфере систем накопления электрической энергии обусловлена интенсивным развитием этой отрасли. «Если традиционные типы накопителей выполняли в электроэнергетике лишь вспомогательные функции, то современные накопители энергии претендуют на место одного из важнейших элементов энергосистем. При этом основные типы накопителей энергии, которые достигли наибольших и наилучших характеристик, — это накопители на базе литий-ионных аккумуляторных батарей», — комментирует директор Института силовой электроники, профессор НГТУ НЭТИ Сергей Харитонов.
В 2021 году планируется продолжить работы по формированию гармонизированной нормативной базы, обеспечивающей комплексное развитие отрасли систем накопления электрической энергии в России, в том числе через разработку востребованных документов по стандартизации, учитывающих специфику рынка российской электроэнергетики.
Справка
«Системы накопления энергии» (СНЭ) (проект Роснано) — технологическая инжиниринговая компания, занимается развитием отрасли хранения электрической энергии. Ранее оборудование, созданное СНЭ совместно с Институтом силовой электроники НГТУ НЭТИ, было установлено на Бурзянской солнечной электростанции в Башкирии с крупнейшим в России накопителем энергии, а также в Республике Тува. В ближайшее время планируется установка накопителей на станциях Чукотки и Красноярского края.
Минстрой России готовит Изменение СП 98 «Трамвайные и троллейбусные линии», которое усилит развитие городского транспортного строительства, в том числе в части «исторической» колеи 1000 и 1453 мм.
Ширина колеи – это расстояние между внутренними гранями головок рельсов. Наряду с классической колеей 1520 мм в Российской Федерации действуют и функционируют также нестандартные трассы. Колея 1000 мм – это 78 км линий в Евпатории, Калининграде и Пятигорске. «Европейская» колея 1453 мм – это 60 км уникальной для России линии в Ростове-на-Дону.
СП 98 «Трамвайные и троллейбусные линии» был утвержден три года назад, и за это время появились результаты апробации новых технологий в этом сегменте строительной отрасли, требующие своего внедрения в нормативную базу.
«Трамвайное движение в четырех городах России – Евпатории, Пятигорске, Калининграде и Ростове-на-Дону имеет собственную особенную специфику. И теперь обновление требований, учитывающее эту специфику, позволяет реанимировать развитие этого вида городского транспорта. Это – безусловная историческая ценность транспортного хозяйства страны, и отношение к этому у нас должно быть соответствующее, бережное. «Европейская» колея в Ростове-на-Дону, например, у нас осталась от бельгийских промышленников, организовавших еще в позапрошлом веке там конку. Однако также Изменение СП 98 во многом призвано учесть опыт практической эксплуатации новых технологий при организации трамвайного движения, в частности, применения композитных полимерных шпал и железнодорожных рельсов, а также интегрировать в свой состав большое количество разработанных и согласованных СТУ в последние годы», – отметил заместитель министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Дмитрий Волков.
Проект Изменения СП 98 устраняет избыточные ограничения на перечень шпал и рельсов, возможных к применению при проектировании трамвайных линий. В рамках подготовленного проекта документа установлены также правила устройства переездов для автотранспорта через трамвайные пути и дополнены требования доступности посадочных площадок для инвалидов–колясочников.
В действующей редакции СП отсутствовали указания по конструкции укладываемых настилов переездов, что допускало устройство последних с выкладкой настила шпалами по оси пересечения или укладкой в межколейное пространство бетонных плит с опорой на верхнюю пласть шпал для обеспечения движения колесной техники через путь. Последнее зачастую приводило к неравномерному нагружению элементов шпального основания с отрывом шпал от рельсов при длительной эксплуатации подобных конструкций. Внедряемые типовые конструкции переездных настилов предполагают опирание плит конструкции на подошвы рельсов с распределением нагрузки вдоль пути, что снижает вероятность повреждения элементов верхнего строения пути и соответственно повышает его надежность. Кроме того, покрытие плит также обеспечивает более надежное сцепление колес автомобильного подвижного состава, в т. ч. и в мокрую погоду.
«При изучении современных решений, способствующих повышению экономичности строительства, мы проанализировали требования 59 СТУ по трамвайным и троллейбусным линиям. Основные определившие потребность в СТУ вопросы, касающиеся применения композитных шпал в трамвайных путях и использования железнодорожных рельсов на трамвайных путях с железобетонными шпалами, нашли свое решение в составе проекта Изменения СП 98», - сообщил технический директор ЗАО «ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ», ООО «НТЦ НИИ ГЭТ» Андрей Комаров.
Положительный опыт применения композитных шпал за последние два года приобрела Москва, и этот опыт учтен в готовящемся проекте документа. Впервые такие шпалы власти столицы протестировали летом 2017 года на участке линии на проспекте Мира. Пилотный проект был признан удачным. И уже в 2018 году с использованием новых шпал провели свыше 10 километров путей. По информации официального сайта мэрии Москвы (mos.ru), в 2019–2020 годах шпалы из переработанного пластика планировалось уложить еще на 22 участках трамвайных путей.
Укладка шпал из переработанного пластика – это экологичная технология, позволяющая сократить использование древесины и сохранить деревья. Она применяется в странах Европы и Азии, в США и Канаде. Чтобы изготовить деревянные шпалы для одного километра трамвайных путей, требуется порядка 140 деревьев. Таким образом, почти 10 километров путей со шпалами из композитных материалов помогают сохранить около 1400 деревьев.
Необходимо отметить, что композитные шпалы существенно дороже деревянных (на 5 000 руб./шт.), однако имеют ряд несомненных преимуществ, таких как: долговечность (их срок эксплуатации составляет более 50 лет, что почти в 6,5 раз больше, чем такой же срок для шпал из древесины), максимальная простота монтажа, дешевая утилизация, экологичность (в отличие от деревянных, требующих пропитки химическими составами, полимерные шпалы не содержат токсичных веществ, не подвержены гниению и коррозии), дополнительная электро- и виброизоляция, а также устойчивость к агрессивным средам (включая воздействия солей, бензина и масла).
В составе проекта документа также установлены требования по проектированию плана и продольного профиля трамвайных линий нестандартной колеи, пересечений и примыканий, остановочных пунктов и разъездов, земляного полотна, водоотвода и обустройства пути. Кроме того, в документе будут определены расчетные параметры для подвижного состава, используемого на трамвайных линиях с нестандартной шириной рельсовой колеи, а также требования к связанным с такими линиями мостам, путепроводам, эстакадам и тоннелям.
«Взятый нами на вооружение пакетный способ обновления нормативных технических документов при возникновении острых точечных вопросов определил также необходимость разработки Изменения СП 84 «Трамвайные пути», где раскрываются технологические аспекты производства соответствующих строительно-монтажных работ», – акцентировал замглавы Минстроя России Дмитрий Волков.
Комплексные корректировки СП 98 и СП 84 позволяют снизить стоимость строительства трамвайных линий колеи 1435 и 1000 мм за счёт применения широко распространенных рельсов железнодорожного профиля на 5 – 10 процентов. Кроме того, упраздняется ежегодная потребность в 50-60 СТУ.
Разница в стоимости трамвайных желобчатых рельсов марки Т62 и железнодорожных рельсов марки Р65 составляет в среднем 1 000 руб/п. м. Таким образом, на перегоне в 1 километр экономия за счёт замены трамвайных рельсов на железнодорожные составит около 2 млн руб. При этом железнодорожные рельсы более долговечны, и, кроме того, обладают лучшими шумовыми характеристиками по сравнению с обычными трамвайными рельсами.
В результате утверждения Изменения СП 98 совместно с Изменением СП 84 будет достигнуто снижение затрат на капитальный ремонт трамвайных путей – на 10 процентов путем увеличения межремонтных сроков службы путей (за счет дифференцированного подхода к выбору типов шпал в зависимости от условий эксплуатации), а также повысится долговечность и безопасность таких объектов капитального строительства. При этом использование типовых конструкций железнодорожных переездов создает также предпосылки для дополнительного сокращения эксплуатационных затрат на 10-15 процентов в год.
«Развитие трамвайных путей позволяет улучшить городскую экологию. Так что, в любом случае, совокупность рациональных конструктивных решений, современных технологий и материалов, разрешенных в рамках проектов изменений к СП 98 и СП 84 обуславливают также и ожидание позитивного социального эффекта для этого подотраслевого направления», – заключил замминистра.