ISSN 2307-1788
№1 (28), 2016
Журнал для стран Евразийского экономического союза
Берлин Иришев: СОР 21 «Климат и планета» – увертюра к EXPO-2017 «Энергия будущего» Стр. 32
Стр. 16 Вадим Ни
Стр. 24
Об итогах декабрьских климатических переговоров в Париже и их значении для Казахстана…
Владимир Мамалыга Энергетический аудит: тарифная политика и мониторинг
Владимир Гуревич Солнечные бури и силовые трансформаторы: нужно ли менять общепризнанные подходы?
Журнал для стран Евразийского экономического союза
подписной индекс
74653
№10 (14), 2014
Журнал для стран Евразийского экономического союза
№11-12 (15), 2014
Журнал для стран Евразийского экономического союза
ÊÅÍÒÀÓÑÊÈÉ ÒÐÀÍÑÔÎÐÌÀÒÎÐÍÛÉ ÇÀÂÎÄ:
ISSN 2307-1788
№4 (19), 2015
Журнал для стран Евразийского экономического союза
№5 (20), 2015
Журнал для стран Евразийского экономического союза
55 ËÅÒ ÑÒÀÁÈËÜÍÎÑÒÈ
АО «АКТОБЕ ТЭЦ». ГАРМОНИЯ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛА
ÍÀ ÐÛÍÊÅ ÊÀÇÀÕÑÒÀÍÀ
СТР. 42 С. КУНТУАРОВ ТРАНСФОРМАТОР ПОСЛЕДНЕГО ПОКОЛЕНИЯ СТР. 14 Э. СЕРИКОВ Как готовить инженерные кадры?
СТР. 24 В. ЭЙРИХ Факторы и условия зеленого роста
СТР. 26 П. НЕСТЕРЕНКОВ Будущее за автономными концентраторными солнечными установками
СТр. 20 А. БАлАБАТЫрОВ кОммунАлЬнЫе СеТи: кАменЬ ПреТкнОВения Стр. 24 К.БОЗУМБАЕВ Создание ЕАЭС расширяет потенциал для экспорта электроэнергии
Стр. 30 Т. ЕРМЕГИЯЕВ Один из ключевых проектов Казахстана
Стр. 50 А. РАХИМБАЕВА Тарифная политика: ресурсы и возможности
Стр. 12
Стр.16
Стр. 18
Архимед МУХАМБЕТОВ
Нурлан АЙТПАЕВ Снижение уровня износа основных средств субъектов естественных монополий является одним из приоритетных направлений тарифной политики
Рахим МУХАМЕДГАЛИЕВ Задача электроэнергетической отрасли – опережающими темпами обеспечивать растущие потребности экономики в электроэнергии
Ведется планомерная работа по внедрению возобновляемых источников электроэнергии
Даниал АХМЕТОВ: «За последние годы в сегмент производства электроэнергии были привлечены масштабные инвестиции и проведена большая работа по реконструкции и модернизации основного и вспомогательного оборудования.»
ВО ВСЕХ ОТДЕЛЕНИЯХ АО «КАЗПОЧТА»
WWW.KAZPOST.KZ
CALL-ЦЕНТР: 8-800-080-08-80 ПО РК (БЕСПЛАТНАЯ ЛИНИЯ)
050060, РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН Г. АЛМАТЫ, ПР. ГАГАРИНА, 236Б БЦ «ТЕМИР ТАУ», 2 ЭТАЖ +7(727) 396-29-69
KZENERGY1@GMAIL.COM
WWW.KZENERGY.KZ
Айтказы ШЕРУБАЕВ : «Необходимо проводить более глубокий и системный анализ деятельности предприятий с нахождением «золотой» середины, которая обеспечит сбалансированность интересов услугодателей, и потребителей.»
Кайрат УРАЗБАЕВ: «Дополнительные доходы будут направлены на выполнение инвестиционных программ по модернизации и обновлению сетей и оборудования.»
Энергетика и электрооборудование, № 10 (14) 2014
1
линейные вводы напряжением до 330 кв и номинальным током до 3150а
напряжением до 330 кв и номинальным током до 3150а
высоковольтные трансформаторные вводы
• напряжение до 170 кв • ток до 12000а • степень защиты до IP68
токопроводы с литой иЗоляцией
тоо Electric Light г. алматы, ул. ауэзова, 84 офис 301
г. Алматы, ул. Ауэзова, 84 Тел.: +7 (727) 245-35-93, +7 (727) 245-35-81 e-mail: wgm@wgm.kz тел. +7 (727) 245 35 35 E-mail: wgm@wgm.kz www.electriclight.kz факс +7 (727) 245 35 98 www.electricligh.kz
Уважаемые читатели! Редакция журнала «Энергетика и электрооборудование» рада приветствовать Вас в наступившем 2016 году! Первый месяц 2016 года пронесся быстро и был наполнен многими событиями. Январь запомнится тем, что впервые в 2016 году были награждены «лучшие инженеры» Казахстана, тем, что в СКО запустили на территории СНГ первый завод по производству кабеля. Более подробно об этих и других событиях энергетики Вы узнаете из нашей постоянной рубрики «Энергетикановости». Ну, а центральной тематикой первого номера стала Парижская конференция (СОР 21), посвященная климатическим изменениям. На сегодняшний день, как никогда, актуально звучит проблема глобального потепления. «Именно активная деятельность homosapiens с использованием углеводородов за последние 150 лет привела к парниковому эффекту с его опасными последствиями. За период с 1850 по 2015 год человечество сбросило в атмосферу 2 триллиона тонн СО2!» – отмечает в своей статье известный экономист Берлин Иришев. К тому же, 2015 год оказался самым жарким в истории планеты Земля. И сегодня Парижская конференция СОР 21 – это последний шанс человечества достичь прогресса. Вадим Ни, председатель Экофорума общественных организаций Казахстана, как очевидец и участник переговоров, делится с читателями итогами Парижской конференции и ее значением для нашей страны. Так уж заложено природой, что с началом нового года изменения происходят везде: кто-то начинает все с чистого листа, кто-то, быть может, переосмысливает свои взгляды на жизнь. Но вот только для нас все остается по-прежнему. Мы все также пишем о насущных проблемах энергетической отрасли, вместе с нашими экспертами ищем пути их решения. В наступившем году приглашаем всех энергетиков, изобретателей и ученых, министров и руководителей государственных структур, акимов, депутатов к активному сотрудничеству. Давайте общими усилиями будем решать проблемы отрасли. Страницы журнала ждут ваших экспертных оценок. С наилучшими пожеланиями, Главный редактор Зарина Дюсенбенова
01(28) 2016 НОВОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ
6
Подборка новостей
ЭНЕРГЕТИКА СОБЫТИЕ
10
Впервые в инженеров»
Казахстане
чествуют
«лучших
Со всех уголков нашей необъятной страны в Алматы съехались лучшие инженеры Казахстана – самые настоящие профессионалы своего дела…
ЭНЕРГЕТИКА ИННОВАЦИИ
22
Наиболее распространенными видами повреждений в распределительных сетях промышленных предприятий являются однофазные замыкания на землю. При отсутствии каких-либо защитных мер ток замыкания приводит к локальному перегреву, при дуговом замыкании – эскалации перенапряжений и в итоге перерастанию замыкания в междуфазное.
ЭНЕРГЕТИКА EXPO-2017
12
Подборка новостей
ЭНЕРГЕТИКА ПАРИЖСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
14
СОР 21 «Климат и планета» – увертюра к EXPO-2017. Мнение экономиста Б. Иришева
ЭНЕРГЕТИКА ЭНЕРГОАУДИТ
24
В начале декабря 2015 года в Париже состоялась всемирная конференция на тему «Климат и планета». Историческая важность СОР 21 заключалась в том, что это был последний шанс для человечества определить судьбу планеты и свою участь в ней.
16
Об итогах декабрьских климатических переговоров в Париже и их значении для Казахстана говорит эксперт Вадим Ни Изменение климата является ключевым фактором развития современной энергетики, поскольку с ним связывается необходимость перехода от сжигания углеводородного сырья к возобновляемым источникам энергии.
Система нейтрализации однофазных замыканий на землю - инновационный подход к заземлению нейтрали
В. Мамалыга Энергетический аудит: тарифная политика и мониторинг На постсоветском пространстве сложилось так, что энергетический аудит никак не связывают с тарифной политикой, никак не ориентируются на его возможности при разработке и реализации программ энергосбережения на региональном, отраслевом или общегосударственном уровне.
ЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
28
М. Кошумбаев, А. Ержан Разработка новой конструкции малонапорной гидротурбины для малой ГЭС Казахстан является заметным источником выбросов парниковых газов в атмосферу Земли. По удельным показателям выбросов парниковых газов на единицу валового продукта, по данным Международного энергетического агентства, Казахстан находится на первом месте в мире.
32
В. Гуревич Солнечные бури и силовые трансформаторы. Нужно ли менять общепризнанные подходы? В ионосфере Земли, расположенной в нескольких сотнях километров над поверхностью Земли, всегда протекают электрические токи, возникающие под действием магнитного поля Земли и её вращения вокруг своей оси. Они поддерживаются за счёт постоянного образования большого количества заряженных частиц – ионов и свободных электронов из расщепляемых солнечной радиацией молекул атмосферных газов.
ЭНЕРГЕТИКА ВЫСТАВКА
38
Календарь выставок
6
НОВОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ НАБИРАЮТ ПОПУЛЯРНОСТЬ СРЕДИ КАЗАХСТАНЦЕВ
В ЗАПАДНОКАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ ВВЕДЕНА В СТРОЙ ПЕРВАЯ ОЧЕРЕДЬ ГАЗОТУРБИННОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Аким Западно-Казахстанской области Нурлан Ногаев планирует обеспечить регион собственной электроэнергией к марту текущего года. Об этом он сообщил на брифинге в Службе центральных коммуникаций при Президенте РК, передает корреспондент центра деловой информации Kapital.kz. «Для обеспечения энергонезависимости в прошлом году в декабре была введена в строй первая очередь газотурбинной электростанции на 100 МВт на станции Белес Зеленовского района. Ввод в эксплуатацию этой ГТЭС даст возможность обеспечить потребителей области собственной электроэнергией. Сейчас идут пуско-наладочные работы, и планируем к марту поставлять собственную электроэнергию в область», - подчеркнул Нурлан Ногаев. Как пояснил глава ЗКО, на сегодняшний день 20% электроэнергии область импортирует от ОАО «Интер РАО ЕЭС» (ОАО «Интер РАО ЕЭС»: 60% - РАО «ЕЭС», 40% - ОАО «Концерн Росэнергоатом»). На сегодняшний день потребление электроэнергии в области в зависимости от времени года колеблется от 80 до 120 МВт. Благодаря запуску ГТЭС аким ЗКО намерен также экспортировать электроэнергию в соседние регионы. Кроме того, глава региона дал пояснения по аварийным ситуациям с подачей электроэнергии в регионы. «Около 80% изношенность электрических сетей, канализационных сетей. Предприятия из собственных средств и средств республиканского бюджета проводят работы по восстановлению и их модернизации. Аварийные ситуации в разы уменьшились по сравнению с прошлыми годами», - отметил он. kapital.kz
Об этом корреспонденту Казинформа сказал автор проекта энергоэффективного дома, инженер-энергетик Нурлан Джиенбаев. Дом, расположенный в верхней части Алматы, обеспечивается электричеством за счет солнечных батарей, установленных на его крыше. Кроме того, он полностью построен из дерева по специальной технологии, и на его обогрев необходимо небольшое количество энергии. В зимнюю ночь дом остывает буквально на один, два градуса. Как и все современные жилища, дом оснащен всевозможной электробытовой техникой, работающей за счет энергии солнца. «За световой день вся система вырабатывает 15 КВт/час, а мощность преобразователей составляет 9 КВт. Когда в доме работают все электроприборы, такие как газовый котел, холодильник и другие, дом потребляет не более двух кВт/час электроэнергии. В этом случае работает один преобразователь энергии из трех, преобразующий постоянный ток 100 вольт в переменный 230 вольт. Когда, к примеру, подключается стиральная машина и что-то еще, то срабатывают остальные два преобразователя, так как одномоментно увеличивается нагрузка», - объяснил хозяин дома, руководитель компании ТОО «ND&Co» Нурлан Джиенбаев. Он разъяснил, что для накопления избыточной энергии используются специализированные гелиевые аккумуляторы. «Они экологически чистые, не выделяют в атмосферу вредных веществ. Это новые виды аккумуляторов, срок жизни которых увеличен в десять раз, данная система разработана в США и сегодня она считается лучшей в мире», делится Н. Джиенбаев. Он отметил, что дом не зависит от городских энергосетей, и когда у соседей вследствие обрывов или аварий на подстанциях пропадает свет, он выручает и их. Н. Джиенбаев стал первым казахстанцем, удостоенным платинового сертификата LEED (Leadership in energy & environmental design) американских экспертов из компании U.S. GREEN BUILDING за строительство и
эксплуатацию экологически чистого, энергоэффективного дома. «В предгорьях мегаполиса инсталляция солнца выше, а протягивать электрические сети порой очень дорого, поэтому солнечные панели - лучший вариант. Конечно, подключиться к энергетическим сетям дешевле, чем закупать и устанавливать эти системы. Но надо понимать, что это оборудование себя полностью окупает. В Алматы подобные дома становятся все более популярными, однако пока что стоимость такого оборудования довольно высока, так как оно производится за рубежом. Более того, оно облагается высокими таможенными пошлинами. Надеюсь, что вступление в ВТО изменит ситуацию», сказал автор проекта. По его словам, за четыре года эксплуатации дома сэкономлено огромное количество топлива, а значит и отсутствуют выбросы СО2 в атмосферу. «Кризис открывает новые возможности и в энергетике, у различных видов возобновляемых источников энергии есть большой потенциал в Казахстане. Возможно, данный сегмент не так быстро развивается в нашей стране, солнце вырабатывает энергию только в светлое время суток. Поэтому сегодня актуален вопрос сохранения энергии. В этом направлении активно работают японские специалисты, у которых уже есть большие аккумуляторные станции, которые могут обеспечить электроэнергией небольшой поселок. Подобные технологии могли бы стать дополнительным источником энергии в социальных объектах, поскольку именно на дневное время приходится основная нагрузка на электросети. В Казахстане так же ведутся работы в этом направлении, и в нашей компании есть некие наработки, показывающие положительные результаты на тестах», - заключил Нурлан Джиенбаев. inform.kz
В ТУРКСИБСКОМ РАЙОНЕ АЛМАТЫ ОТКРЫЛСЯ ЗАВОД ПО ПРОИЗВОДСТВУ СВЕТОДИОДНОЙ ПРОДУКЦИИ В Турксибском районе Алматы запущена первая линия завода ТОО «Kazakhstan De Li Optoelectronics» по проектированию, производству и монтажу светодиодной продукции. Его открытие инициировано акимом Турксибского района Владимиром Устюговым, курирующим данный объект.
8
НОВОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ
Проект стоимостью 4 млрд тенге реализуется совместно с КНР. Открытие предприятия создаст более 100 постоянных рабочих мест. Мощность предприятия позволит выпускать в год порядка 50 тыс. уличных ламп, более 50 тыс. бытовых ламп, более 10 тыс. прожекторов и др. Выпуск данного объема стал возможен благодаря собственной ультрасовременной лаборатории. Важно отметить, что в сентябре 2015 года компания подписала Меморандум с Комитетом по инвестициям МИР РК об инвестировании в завод более 25 млн долларов, а также поставке высокотехнологичного оборудования. Вместе с тем, в конце января компания «Kazakhstan De Li Optoelectronics» по итогам заседания регионального координационного совета была включена в Карту индустриализации г. Алматы. Таким образом, на сегодня общее число проектов, вошедших в план второй пятилетки индустриализации 2015-2019 гг. в Алматы составило 49 объектов на общую сумму 117 млрд тенге. Работу по принятию новых проектов в Карту индустриализации акимат Алматы проводит на регулярной основе. Участники карты получают всестороннюю помощь, включая сопровождение проектов, решение инфраструктурных вопросов и многое другое. inform.kz
«Уверен, новое предприятие будет развиваться. Поздравляю руководство и сотрудников завода с открытием производства! Желаю вам процветания, уверенного динамичного развития и успеха!» - сказал Ерик Султанов на открытии предприятия. Завод ТОО BARTEC Kazakhstan будет выпускать саморегулирующийся нагревательный кабель, который можно использовать при условиях повышенной влажности, сильного химического воздействия и повышенной механической нагрузке. Продукция востребована в условиях резко-континентального климата и может быть использована в таких сферах как водоснабжение, промышленность. Всего в мире действуют 2 завода компании BARTEC по производству этого вида кабеля. В Петропавловске открыт третий и единственный на территории СНГ. Напомним, по итогам 2015 года по темпам роста инвестиций Северо-Казахстанская область занимает 1 место среди регионов республики. При этом рост иностранных инвестиций составил более чем 60%. kapital.kz
ОБНОВЛЕННУЮ ГПИИР ПРЕЗЕНТОВАЛИ В НПП «АТАМЕКЕН»
В СКО ЗАПУСТИЛИ ЗАВОД ПО ПРОИЗВОДСТВУ КАБЕЛЯ В Петропавловске состоялось открытие завода по производству саморегулирующегося нагревательного кабеля ТОО BARTEC Kazakhstan. Предприятие является 16 проектом Карты индустриализации второй пятилетки и первым проектом в Северо-Казахстанской области (СКО), запущенным в 2016 году. В открытии завода принял участие аким Ерик Султанов. Завод создан за счет инвестиционных средств. Общая сумма иностранных вложений в проект составила 600 млн тенге.
Бизнесу нужны четкие правила игры, а не набор мер – считает глава правления Нацпалаты Аблай Мырзахметов. «Вторая пятилетка началась в непростых условиях. Глава государства с учетом всех условий дал поручение до 1 апреля актуализировать госпрограмму инновационного развития. Это одна из основных программ, которая направлена на диверсификацию экономики. Хочу поддержать мнение о том, что программа не должна быть набором мер и картой проектов, она впервые ставит задачу таргетировать инвестклимат. Бизнесу нужны четкие правила, как будет работать законодательная база, инструменты, правила участия, как эти проекты отбираются, какие отрасли, почему выбраны такие приоритеты. Мониторить инвестклимат, бизнес-климат – это сейчас крайне важно», – заявил Мырзахметов, выступая на селекторном совещании по второй
пятилетке ГПИИР в Национальной палате предпринимателей. Глава правления НПП отметил, что во второй пятилетке принципиально важно, что она будет состоять из двух уровней: республиканского и регионального. На республиканском уровне Министерством по инвестициям и развитию совместно с Нацпалатой будут мониториться самые ключевые проекты по отраслям. Регионы полностью в ведении Палаты и местных исполнительных органов. «Мы уже к этой работе приступили. Региональную карту мы подготовили, в феврале уже сможем ее презентовать. Она будет в открытом доступе, постоянно актуализироваться. Мы хотим, чтобы регионы четко придерживались своей специализации, исходя из реальных факторов, рынков, историй. Ключевой фактор, которым должны заниматься местные власти, это работа над улучшением бизнес-климата, снятие барьеров и создание понятных условий для бизнеса», - отметил он. Вице-министр по инвестициям и развитию РК Рахим Ошакбаев рассказал, какие изменения претерпела госпрограмма. «В первую очередь, изменен формат. Мы предполагаем ее сделать в формате так называемой белой книги «White paper», который означает абсолютную читабельность. Мы предлагаем оставить фокус на обрабатывающей промышленности, сервисную составляющую реализовать в других программах, в том числе в госпрограмме развития сферы услуг и других», - сказал он. «Мы хотели бы предложить внутреннюю более стройную архитектуру и принципиально отказаться от прямых мер поддержки отраслей и предприятий. Как вы знаете, в свое время, когда были достаточно большие доходы в бюджет, мы могли позволить себе делать прямые инвестиции в те или иные отрасли, даже в отдельные проекты. Сейчас таких бюджетных возможностей нет. Целью ГПИИР является создание условий для роста конкурентоспособности в обрабатывающей промышленности. И мы хотели бы основной фокус направить на создание общих горизонтальных условий для предприятий обрабатывающей промышленности», - добавил Ошакбаев. Также, по словам вице-министра, в программе будет сделан упор на развитие отдельных отраслей промышленности. «Это будет отражаться в Дорожной карте развития той или иной отрасли. Мы индикативно определяем 6 приоритетных отраслей, но ограничиваться ими не будем. Третья составляющая - формирование так называемых кластеров», - сказал он. palata.kz
Завод-изготовитель в Республике Казахстан предлагает современное высококачественное оборудование по водоподготовке и водоотведению. ТОО «ВодЭкоФильтр» на собственном заводе в г. Уральск ЗКО производит современное оборудование по водоподготовке и очистке сточных вод:
Установки очистки воды комбинированные серии «ДВУ»; Установки для очистки сточных вод «КОС-БМ»; Установки очистки сточных вод серии «БиоСОВ»; Установки для очистки ливневых сточных вод серии «ЛИОС»;
Установки накопления, усреднения и перекачивания cточных вод серии «НПС»;
Установки электролизные для получения гипохлорита натрия серии «ЭЛУ»;
Установки ультрафиолетового обеззараживания «УФ-ОВ»;
Модульные здания контейнерного типа. На изготавливаемое оборудование предоставляется сертификат происхождения СТ-КZ, свидетельство о государственной регистрации таможенного союза. На все виды продукции предоставляется паспорт изделия и инструкция по эксплуатации. За более 11 лет на рынке Казахстана, поставляемое оборудование зарекомендовало себя как надежное и экономичное, с полной автоматизацией технологических процессов. ТОО «ВодЭкоФильтр» осуществляет изготовление и полную поставку водоочистного оборудования с выполнением монтажных и пуско-наладочных работ, гарантийное и сервисное обслуживание, обучение обслуживающего персонала. Всегда в наличии на складе реагенты и расходные материалы!
Республика Казахстан, г. Уральск, ул. Чкалова 300/0 Тел.: +7(7112) 933-025, 933-026, моб. +7 701 957 61 55 wef@vodecofilter.com http://VodEcoFilter.com
10
ЭНЕРГЕТИКА СОБЫТИЕ
ВПЕРВЫЕ В КАЗАХСТАНЕ ЧЕСТВУЮТ «ЛУЧШИХ ИНЖЕНЕРОВ»
Со всех уголков нашей необъятной страны в Алматы съехались лучшие инженеры Казахстана – самые настоящие профессионалы своего дела… 20 января 2016 года в Доме Дружбы состоялась торжественная церемония награждения победителей конкурса «Лучший инженер 2015 года». Заметим, что это был первый уникальный в своем роде конкурс республиканского масштаба среди инженеров на звание «Лучший», инициатором которого выступила Национальная инженерная академия Республики Казахстан. Открывая церемонию награждения, президент НИА Бакытжан Жумагулов акцентировал внимание присутствующих на том, что конкурс призван укрепить статус инженерных кадров и послужить поощрением специалистов, внесших весомый вклад в реализацию индустриальных проектов. На рассмотрение конкурсной комиссии поступило более 350 работ по разным инженерным направлениям. Работы конкурсантов затрагивали проблемы не только нефтегазового сектора, но и оборонной промышленности Казахстана, а также вопросы альтернативной энергетики. «Как председатель конкурсной комиссии я хочу сказать, что конкуренция за звание «Лучшего
инженера» была высокой. Стоит отметить, что отличные работы были представлены такими регионами как Павлодар, Кызылорда, Алматы, Атырау, Уральск и др.», - отметил в своем выступлении академик Аскар Кулибаев. По итогам конкурса только 11 авторов самых амбициозных, инновационных проектов стали лауреатами первого Республиканского конкурса «Лучший инженер 2015 года». Победителям конкурса были вручены дипломы и медали. Среди них и Каир Нусупов – заведующий лабораторией нанотехнологий Казахстанско-Британского Технического Университета. Каир Нусупов впервые в мировой практике разработал технологию производства двухсторонних солнечных батарей, что является огромным вкладом в развитие альтернативной энергии. Также дипломом и медалью был отмечен Ахметжан Шардинов за разработку составной по длине предварительно напряженной мостовой железобетонной балки длиной 42 метра – «Балка БСН-42», не имеющей
аналогов в СНГ. А Хайдар Хабибуллин сконструировал быстроходный катер «Айбар» для нужд Министерства обороны РК и Пограничной службы КНБ. Все эти проекты и разработки являются ярким доказательством того, что отечественная промышленность не стоит на месте. Соответственно, все это формирует спрос на инженерные кадры. А наш конкурс среди инженерных профессий, по словам господина Кулибаева, призван поднять престиж и авторитет профессии «инженера» на новый качественый уровень, который будет соответствовать требованиям индустриально-инновационного развития. Искренне хочется верить в то, что конкурс станет отличной стартовой площадкой для новых научных изысканий и передовых изобретений для молодых инженеров. Ведь на пути реализации индустриально-инновационных программ развития, предложенной Нурсултаном Назарбаевым, инженер является важной и главной фигурой! Зарина Дюсенбенова
12
ЭНЕРГЕТИКА EXPO-2017
ГЛАВА ГОСУДАРСТВА ВСТРЕТИЛСЯ С ПРЕДСЕДАТЕЛЕМ ПРАВЛЕНИЯ НК «АСТАНА ЭКСПО-2017» «В частности, следует определить окончательный состав участников выставки, содержательное наполнение казахстанского павильона и объектов других стран. Также необходимо обеспечить готовность инфраструктуры столицы к проведению мероприятия и приему гостей. Другими важными задачами являются качественно подготовленная культурная программа, вовлечение волонтеров, а также последующее использование территории выставки в качестве международного финансового центра», – сказал Н. Назарбаев В свою очередь, Ахметжан Есимов сообщил, что на сегодняшний день свое участие в мероприятии подтвердили 70 иностранных государств, из которых 35 относятся к развитым. Также высокий интерес к выставке проявляют крупные транснациональные компании. В целом ожидается достижение запланированного в Регистрационном досье показателя – 100 стран-участниц. Также по поручению Главы государства национальной компанией сокращены расходы на проведение выставки еще на 53 млрд тенге при сохранении функционала объектов. Таким образом, оптимизация затрат, учитывая ранее произведенные сокращения, составит в итоге 131 млрд тенге. Работа по экономии средств ведется и внутри компании. Так, ранее было сокращено количество топ-менеджеров с 15 до 6, а на нынешнем этапе планируется оптимизация штатного расписания на 12%. Кроме того, А. Есимов рассказал, что в целях дальнейшего продвижения «ЭКСПО-2017» проведена информационная кампания на Всемирном экономическом форуме в г. Давос (Швейцария). В рамках поствыставочного использования территории выставки рассматривается создание на ней Международного центра по развитию зеленых технологий и инвестиционных проектов под эгидой ООН. Данное предложение, озвученное Главой государства в ходе заседания Генеральной ассамблеи ООН в прошлом году, уже находит поддержку со стороны других стран. Председатель правления «Астана ЭКСПО-2017» обратил внимание, что в обеспечении объектов выставки строительными материалами задействованы более 230 казахстанских предприятий, заключены договоры на поставку товаров и услуг на общую
сумму 77 млрд тенге. Таким образом, «ЭКСПО-2017» является одним из государственных проектов, которые в кризисное время позволяют создавать новые рабочие места и сохранять существующие. А. Есимов сообщил, что возведение объектов выставки ведется в соответствии с запланированными сроками. В текущем году предусмотрено завершение строительства, после чего начнется содержательное наполнение павильонов. По итогам встречи Глава государства дал ряд конкретных поручений. Пресс-служба Президента Республики Казахстан
взаимоотношения между Председателем КНР Си Цзиньпином и Президентом РК Нурсултаном Назарбаевым, китайская сторона готова принять активное участие в «ЭКСПО-2017» и привлечь большое количество китайских компаний, занятых в сфере «зеленой энергетики». Он также подчеркнул, что «ЭКСПО станет хорошей площадкой для налаживания сотрудничества между предприятиями двух стран в энергетической, транспортной и инфраструктурной отраслях, а также возможностью для повышения туристической привлекательности Казахстана для китайских туристов и усиления взаимодействия между городами-побратимами двух стран». МИД РК
КИТАЙ НАМЕРЕН ПРИНЯТЬ АКТИВНОЕ УЧАСТИЕ В «ЭКСПО-2017» 12 января 2016 года Посол Казахстана в Китайской Народной Республике Шахрат Нурышев провел встречу с Заместителем председателя Комитета по содействию международной торговле КНР (КСМТ) Ван Цзиньчжэнем, в ходе которой стороны обсудили вопросы участия Китая в предстоящей Международной специализированной выставке «ЭКСПО-2017» в Астане. Состоялся обмен мнениями по вопросам, связанным с утверждением Национального координатора от КНР, проведением 2-го заседания странучастниц, строительством павильона Китая и проведением экономических, инвестиционных и культурных мероприятий в рамках «ЭКСПО-2017». Посол ознакомил собеседника с текущим ходом подготовки к выставке, инвестиционным потенциалом Казах стана, а также информировал о достигнутых в ходе официального визита Премьер-министра РК Карима Масимова в КНР (12-16 декабря 2015 г.) договоренностях по продвижению привлекательности Казахстана для китайских туристов. Ван Цзиньчжэнь отметил, что, учитывая высокий уровень отношений всестороннего стратегического партнерства между двумя странами и хорошие
«ЭКСПО-2017» ПРЕЗЕНТОВАЛИ В АБУ-ДАБИ Казахстанская делегация приняла участие в работе 6-ой сессии Ассамблеи Международного агентства по возобновляемой энергии (IRENA) и 9-го Всемирного саммита энергии будущего, которые прошли в рамках «Недели устойчивого развития» в г. Абу-Даби. Центральной темой саммита стало обсуждение путей энергетической трансформации мира и выработка совместных решений по формированию энергии будущего. Как отметил заместитель руководителя секретариата Комиссара ЭКСПО-2017 Азамат Абдраимов, «главная цель участия Казахстана в данных форумах – это демонстрация перехода Казахстана к «зеленой экономике» и «энергии будущего», которая перекликается с тематикой Саммита в Абу-Даби». В ходе встречи с исполнительным директором IRENA Мухаммедом Аль-Фарнавани были обсуждены текущее состояние сотрудничества и вопросы участия представителей международной организации в работе Второго собрания международных участников ЭКСПО-2017, которое состоится 2425 февраля 2016 г. в Астане. Господин АльФарнавани сообщил об утверждении его кандидатуры в качестве Комиссара организации IRENA в ЭКСПО-2017 и отметил актуальность тематики «Энергия будущего» в продолжение парижской конференции 2015 года по климату. На встрече с вице-президентом оргкомитета по международным вопросам «DUBAI EXPO-2020» Омаром Шехадехом обсудили
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
возможность подписания меморандума о сотрудничестве между АО «НК «Астана ЭКСПО-2017» и Высшим комитетом «DUBAI EXPO-2020» для постоянного обмена информацией и синхронизации подготовительной работы к проведению выставок. В ходе встречи с Комиссаром национальной секций ОАЭ в ЭКСПО-2017, заместителем генерального директора Национального медиасовета Салемом аль-Амери были детально обсуждены технические вопросы размещения павильона ОАЭ, его внутреннего наполнения и участия эмиратских компаний. Также, в целях привлечения международных участников к ЭКСПО-2017, на полях ассамблеи IRENA были проведены двухсторонние встречи с руководителями министерств энергетик Бельгии, Швеции, Дании, Норвегии, Исландии, Испании, Индии, Коста-Рики, Мексики и Уругвая. Пресс-служба АО « НК «Астана ЭКСПО-2017»
заседания нашего Общественного Совета», - сказал А. Есимов. На первом заседании обсуждали вопросы потенциала Казахстана как Международного хаба по аккумуляции и продвижению альтернативной энергетики в мире, рассматривали ЭКСПО в качестве базы для создания «Центра по развитию зеленых технологий и инвестиционных проектов». «Мы находимся на стыке Евразии. Мне кажется, здесь можно скооперировать все самые передовые технологии в сфере энергетики. У Казахстана есть огромный потенциал стать Международным хабом по продвижению альтернативной энергетики в мире», - отметил Баталов Раимбек, председатель Совета директоров компаний холдинга «Raimbek Group». Также на первом заседании Общественного совета был избран Председателем Общественного совета АО «НК «Астана ЭКСПО-2017» Ерлан Сыдыков, ректор Евразийского национального университета им. Л. Н. Гумилева. Также был утвержден План работы Общественного совета АО «НК «Астана ЭКСПО-2017» на 2016 год. Пресс-служба АО «НК «Астана ЭКСПО-2017»
СОСТОЯЛОСЬ ПЕРВОЕ ЗАСЕДАНИЕ ОБЩЕСТВЕННОГО СОВЕТА АО «НК «АСТАНА ЭКСПО-2017» 26 января 2016 года состоялось Первое заседание Общественного совета с участием Председателя Правления АО «НК «Астана ЭКСПО-2017» А. С. Есимова. В состав Общественного совета вошли видные казахстанские и международные общественные деятели, бизнесмены, ученые, исследователи, представители гражданского сектора, журналисты, политологи. Целью деятельности Совета является выражение мнения гражданского общества по общественно значимым вопросам организации и проведения выставки ЭКСПО-2017. По словам главы нацкомпании А. Есимова, одна из главных задач нашей выставки – собрать на ее площадке лучшие технологии и разработки со всего мира. «Буквально вчера мы объявили международный конкурс на наполнение зоны лучших практик, где они и будут представлены. На Генеральной Ассамблее ООН в Нью-Йорке Президент предложил мировому сообществу по окончании выставки создать на ее базе мировой хаб по продвижению «зеленых технологий». Мы видим огромный интерес к проекту, поэтому данная идея мне представляется вполне осуществимой. И я предлагаю сделать именно этот вопрос темой первого
ШВЕЙЦАРИЯ И ЛАТВИЯ СТАЛИ УЧАСТНИКАМИ «ЭКСПО-2017» 22 января в здании МИД РК состоялась встреча Первого заместителя Министра иностранных дел, Комиссара «ЭКСПО-2017» Рапиля Жошыбаева с Чрезвычайным и Полномочным Послом Латвийской Республики в Казахстане Юрийсом Погребняксом, в ходе которой Латвия официально подтвердила свое участие в «ЭКСПО-2017». Тем временем в Давосе Швейцария также подписала договор участия в международной выставке в Астане. Об этом стало известно во время ежегодного Всемирного экономического форума. Договор подписали Председатель Правления Национальной компании «Астана ЭКСПО-2017» Ахметжан Есимов и Комиссар секции Швейцарской Конфедерации Мануэль Салхи. «Мы очень рады, что Швейцария присоединилась к нам на этом важном мероприятии. Швейцария является страной, которая активно использует альтернативные источники энергии. К тому же, на сегодняшний день климат меняется.
13
Именно поэтому мы обсуждаем не только тему энергетики, мы будем также поднимать вопросы ее воздействия на окружающую среду», - отметил в своем выступлении глава нацкомпании Ахметжан Есимов. «ЭКСПО – это огромная возможность для Швейцарии продемонстрировать всем, какую работу проделала наша страна в сфере развития энергоэффективности и зеленых технологий. Тема ЭКСПО-2017 «Энергия будущего» на сегодня является важной и своевременной. Для всего мира проблема энергоэффективности и развития альтернативных источников энергии особо актуальна. В этом отношении Швейцарии есть что показать всему миру», - сказал Комиссар секции Швейцарской Конфедерации Мануэль Салхи. Данным договором Швейцария закрепила за собой один из павильонов на выставке ЭКСПО-2017 и определила его месторасположение. Таким образом, швейцарская сторона начала работу по разработке тематического наполнения своего павильона. В то же время в Астане казахстанская и латвийская стороны обменивались мнениями о перспективах дальнейшего сотрудничества в сфере «зеленой энергетики». Р. Жошыбаев проинформировал собеседника о масштабной работе, проводимой Казахстаном в рамках подготовки к выставке и подчеркнул, что предстоящее участие латвийской стороны в «ЭКСПО-2017» придаст новый импульс укреплению казахстанско-латвийского партнерства. В свою очередь Ю. Погребнякс сообщил, что Правительство Латвии приняло официальное решение об участии в «ЭКСПО-2017» и вручил ноту подтверждения. Как отметил господин Погребнякс, Латвия не является членом Международного бюро выставок и всего несколько раз принимала участие в ЭКСПО. Подтверждение участия в ЭКСПО-2017 показывает высокую заинтересованность и особые дружеские отношения Латвии к Казахстану. Латвия, стремясь к 2020 году стать самой зеленой страной мира, выражает готовность к сотрудничеству с Казахстаном в области «зеленой энергетики». Латвия одной из первых поддержала инициативу Президента РК Нурсултана Назарбаева о создании программы партнерства «Зеленый мост», подписав Хартию по данной Программе. Доля возобновляемых источников энергии в конечном потреблении энергии Латвии составила 37,1%, став вторым самым высоким показателем в Европейском Союзе после Швеции (52,1%). На сегодняшний день 70 стран и 13 международных организаций официально подтвердили свое участие в международной выставке «ЭКСПО-2017». Пресс-служба АО «НК «Астана ЭКСПО-2017»
14
ЭНЕРГЕТИКА ПАРИЖСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
СОР 21 УВЕРТЮРА К EXPO-2017 Как известно, в начале декабря 2015 года в Париже состоялась всемирная конференция на тему «Климат и планета». Историческая важность СОР 21 заключалась в том, что это был последний шанс для человечества определить судьбу планеты и свою участь в ней. Именно активная деятельность homosapiens с использованием углеводородов за последние 150 лет привела к парниковому эффекту с его опасными последствиями в форме глобального потепления. За период с 1850 по 2015 год человечество сбросило в атмосферу 2 триллиона тонн СО2! Обильная эмиссия СО2 существенно повысила температуру атмосферы и с недавнего времени угрожает изменить сложившееся равновесие на планете. СОР 21 взывал человечество к разуму по ограничению процесса глобального потепления. К тому же, по стечению обстоятельств, 2015 год оказался самым жарким годом в истории рекордов средней температуры планеты. Между тем, по данным Международного агентства по энергии, потребность мировой экономики в энергии будет только возрастать и к 2040 году составит 18,29 млрд BOE против 13,36 млрд в 2012 году. Это означает возрастание и рисков загрязнения атмосферы, и процесс ускорения глобального потепления. Какова же цель Парижской конференции? По существу Соглашение, принятое на этой конференции, пришло на смену Киотскому (1997 г.) протоколу, который охватывал проблемы парникового эффекта только в западных странах, оставляя за бортом другие страны. На Парижской конференции удалось выработать универсальное Соглашение с участием глав 149 государств и представителей экологии 195 стран мира. К тому же со времени Киотского прокола произошли большие изменения на рынке парникового газа: в 2006 году Китай стал самым большим загрязнителем планеты, возросли экологические риски для всех стран мира. В отличие от Киотской конференции на Парижской, задолго до ее открытия, 30 ноября, оргкомитет ООН и Франции запросили все страны мира представить добровольные обязательства по снижению уровня эмиссии СО2 для того, чтобы удерживать рост температуры в пределах 2°C (сейчас мы уже находимся на отметке выше 0,85°C).
К открытию конференции 179 стран представили свои обязательства, что составляло 94% эмиссии газа и парникового эффекта на планете. Какие же виды энергетических ресурсов считаются основными загрязнителями атмосферы? По данным Международного агентства по энергии, 46% выбросов СО2 приходится на долю угля, 33% - на долю нефти и 20% на долю газа. В этой связи уместным будет заметить, что структура производства электроэнергии в Казахстане не может быть признана прогрессивной: более 70% обеспечивается за счёт сжигания угля. Казахстан с огромными запасами угля, оцененными в 34 млрд BOE, занимает восьмое место в мировых рангах, и стране нелегко будет отказаться от такого доступного вида топлива, чтобы быстро переключиться к энергии будущего – к возобновляемым источникам. Для GIEC зелёная энергия без эмиссии СО2 должна представлять 80% мирового электричества. Эта цель может быть достигнута только с помощью увеличения части возобновляемой, а также атомной энергии. Ожидается, что к 2040 году доля возобновляемых источников энергии возрастёт до 30% в производстве электроэнергии. Как же будет изменяться соотношение различных видов энергии? Ожидается большое сокращение использования угля: с 41% до 30%, которое будет компенсировано ветровой энергией (с 3% до 9%), солнечной (от 1% до 4%), энергия биомасс возрастёт с 2% до 4%. Не уступят своей позиции и в скором будущем будут увеличиваться использование энергии газа и атомная энергетика: с 22% до 23% и с 11% до 12%, соответственно. Использование гидроэлектростанций останется в прежних пределах – 16%. В принципе речь идет о новой модели экономического роста и новой
БЕРЛИН ИРИШЕВ Управляющий партнер Parlink Consulting (Париж) энергетической стратегии без эмиссии дополнительных объемов СО2. В направлении к ВИЭ значительных успехов добились страны Европы. Если к началу 2000 года доля возобновляемых источников энергии составляла лишь 4%, то на сегодняшний день она приближается к отметке 28%. Такой существенный сдвиг достигнут за счет снижения доли угля (с 24,3% до 16,1%), нефти (с 11,3% до 3,8%). Некоторые европейские страны, как Исландия, Дания, Швеция находятся на пути к полному производству электроэнергии за счет возобновляемых источников – энергии ветра и солнца. В случае с Исландией доминируют подземные фонтаны гейзеров. Однако в целом по Европе на сегодняшний день доля угля остаётся ещё значительной. В Германии к концу 2014 года доля угля составляла 45,6% против 25,8% возобновляемых источников, в Англии 30% и 19% соответственно в том же периоде. Между тем, в предстоящие годы доля угля должна снижаться более быстрыми темпами, в связи с процессом резкого снижения инвестиций в сектор ископаемых источников. Англия и Германия намерены полностью отказаться от использования угля в ближайшие годы и перейти к ВИЭ. К концу 2015 года общая сумма «дезинвестиций» в сектор ископаемых источников составила 3 триллиона 400 миллиардов долларов. Следует особо отметить позицию в энергетике нашего восточного соседа. Здесь речь идет об энергетической «революции» во всех аспектах. Китай с 2006 года стал самым крупным
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
15
«КЛИМАТ И ПЛАНЕТА» – «ЭНЕРГИЯ БУДУЩЕГО» загрязнителем атмосферы. На его долю сегодня приходится почти четверть мировых выбросов. Китай ежегодно сжигает 1970 млн BOE, что в 4 раза больше, чем в США, идущем на втором месте. Но к чести Китая, сегодня он доминирует в мире и по видам возобновляемых источников: солнца и ветра. В списке 10 крупнейших мировых компаний по производству солнечных фото элементов и генераторов 5 имеют китайскую принадлежность. Китай является признанным чемпионом ветряных электростанций. В 2014 году он произвел 114000 MВ/ч энергии, что в два раза больше, чем производство такого вида энергии в США (65000 MВ/ч). Дальше идут Германия – 39000, Испания – 23000 и Индия – 22000. Производство ветровой энергии во Франции в 2015 году составило 10000 MВ/ч, что эквивалентно 3 атомным реакторам средней мощности (900 MВ/ч) или годовому потреблению электроэнергии 6 млн жителей. По данным BNEF (Bloomberg New Energy Finance) китайская компания по ветряным установкам Goldwind только за 2015 год установила ветряные турбины на территории Китая мощностью в 7,8 GW и обошла мировых лидеров датский Vestas (7,3 GW) и американский General Electric (5,9 GW). Китай приступает к выпуску собственных электромобилей. Одним словом, наш сосед с головой пребывает в энергетической революции и может оказаться лидером по всем ее направлениям. На сегодняшний день самая крупная солнечная станция установлена в Европе, во Франции под Бордо. Она занимает площадь в 260 Га (350 футбольных полей) и вырабатывает энергию 300 MВ/ч. Гелиостанция уже может конкурировать с атомными электростанциями. Благодаря этой станции,
вырабатываемая энергия по стоимости сравнялась с производством энергии на АЭС. Таким образом, солнечная энергия во Франции стоимостью в 70 евро за MВ/ч оказалась реальным конкурентом энергии, вырабатываемой атомными электростанциями. Она значительно дешевле ветровой энергии. Постепенное снижение стоимости солнечной энергии с 60 долларов за 1 Ватт в 1976 году до 0,66 к 2014 году показывает на реальную альтернативность этого источника. В начале 2016 года французская компания солнечной энергии Vendee Energie объявила самую низкую цену на отпуск электроэнергии – 8,31 сантимов за 1 киловатт. В настоящее время, стоимость электроэнергии составляет (в долларах США за 1 MВ/ч): Германия – 95 Уругвай – 90 Индия – 88-116 Чили – 85-89 Бразилия – 81 Франция – 70 США – 65-70 Иордания – 61-77 Южная Африка – 65 Арабские Эмираты – 58 Казахстан – 121 Казахстан – 275! (KazPV по курсу тенге/доллар на 25 октября 2015 ) Как видно из приведенных данных, стоимость вырабатываемой энергии на солнечных панелях нашей страны почти в два раза превышает указанные среднемировые параметры, и возмещение разницы между покупной и продажной ценой сопровождается потерей огромных финансовых ресурсов. Ресурсов, которые должны быть использованы в государственном бюджете для финансирования социальных программ.
В случае KazPV речь идёт как бы о «французской технологии» в казахстанском исполнении. Эти данные наталкивают на серьёзные раздумья. Откуда и почему такое отклонение в цене, если источником энергии является то же Солнце. Не является ли завышенная цена следствием присутствия в данном проекте сомнительных посредников? Реализация проекта в таком ключе мне представляется дискредитацией французской технологии и идеи «Энергии будущего» накануне Expo-2017. Парижское Соглашение названо историческим по своей важности для судьбы планеты и человечества. Оно к тому же достаточно амбициозно по многим пунктам и только время может подтвердить его историческую ценность. Соглашение охватывает множество пунктов, отвечающих двояким целям: справедливости (ответственности в пределах экономического потенциала) и ответственности (в пределах разных национальных обстоятельств). Соглашение СОР 21 начнет действовать с 2020 года. Как будет обеспечиваться конт роль за регулированием объема эмиссии СО2? Для контроля реальной ситуации страны обязаны каждые пять лет предоставлять информацию по своему национальному вкладу в снижение парникового эффекта (GES). Кроме того, Франция намерена запустить специальный спутник Microcarb, который будет сканировать выбросы СО2 в любой точке планеты. Обзор государственных обязательств – INDCs – может пересматриваться каждые пять лет. Для оценки прогресса в реализации Парижского договора первые главные итоги должны появиться в 2023 году, а затем – каждые пять лет. Каждая страна, в силу своих возможностей, должна будет «регулярно» представлять национальный кадастр выбросов GES, связанных с человеческой деятельностью и конкретные источники выбросов, которые позволяют измерять достижения в рамках национальных обязательств по снижению эмиссии (INDCs). Таким образом, проблемы обозначены и выставлены конкретные цели и задачи. Будущее человечества будет зависеть от энергии будущего, без которого прогресс и цивилизация уже немыслимы. Нет никакого сомнения в том, что Парижская конференция СОР 21 – это отличная прелюдия к астанинскому EXPO-2017 «Энергия будущего».
16
ЭНЕРГЕТИКА ПАРИЖСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ОБ ИТОГАХ ДЕКАБРЬСКИХ ПЕРЕГОВОРОВ И ИХ ЗНАЧЕНИИ Изменение климата является ключевым фактором развития современной энергетики, поскольку с ним связывается необходимость перехода от сжигания углеводородного сырья к возобновляемым источникам энергии, повышения энергоэффективности в экономике компаний и домохозяйств и даже изменение стиля жизни людей в современном обществе. На международном уровне основным двигателем для выработки решений по этому вопросу являются ежегодные климатические переговоры с участием свыше 180 стран мира, проводимые в рамках Конвенции ООН об изменении климата и Киотского протокола. В этом году они завершались сессиями высших органов Конвенции и Киотского протокола в Париже,
состоявшимися с 31 ноября по 12 декабря 2015 года. В качестве постоянного участника делегации Казахстана на этих переговорах я хотел бы поделиться своим видением их основных результатов. Конечно, основным и наиболее значимым общим итогом этих переговоров стало принятие нового глобального соглашения в области
ВАДИМ ПАВЛОВИЧ НИ Председатель Экологического форума общественных организаций Казахстана Родился в п. Балтабай Энбекшиказахского района Алма-Атинской области в 1968 г. Окончил Казахский государственный университет по специальности «химия» и Высшую школу права «Адилет» по специальности «правовед». В 1994 году начал свою профессиональную деятельность в качестве эксперта Центрально-азиатской сети по устойчивому развитию. В 1995 – 1997 гг. работал в Международном благотворительном фонде «Интерлигал» в качестве Исполнительного директора, затем в 1998 – 2001 гг. в должности регионального консультанта по Центральной Азии в Международном центре некоммерческого права. С 2002 года по 2011 годы являлся членом Комитета по соблюдению
Конвенции ЕЭК ООН о доступе информации, участии общественности в процессе принятия решений и доступе к правосудию по вопросам, касающимся окружающей среды, будучи номинированным Казахстаном. С 2013 года является членом Комитета Протокола по воде и здоровью, номинирован Швейцарской Конфедерацией. В последние годы работает в качестве эксперта по правовым вопросам в АО «Жасыл даму» при Министерстве энергетики Республики Казахстан. С августа 2014 года на общественных началах является Председателем Экологического форума общественных организаций Казахстана. Является автором большого количества публикаций по вопросам экологического права, в том числе в зарубежных юридических журналах, а также обзоров международных организаций по различным аспектам охраны окружающей среды и устойчивого развития.
изменения климата – Парижского соглашения, которое будет покрывать период с 2020 года и принято на бессрочный период.1 По временным рамкам действия оно заменит собой Киотский протокол к Рамочной конвенции, однако в отличие от него положения нового соглашения не ограничиваются только сокращением выбросов парниковых газов. Сейчас уже признано, что серьезных последствий изменения климата в ближайшие десятилетия не избежать, и они будут находить проявление в более частых и масштабных экстремальных и медленно протекающих процессах таких, как ураганы, торнадо, наводнения, таяние ледников, сильные засухи, деградация земель. С учетом этого в Парижское соглашение включены наряду с обязательствами стран по сокращению выбросов парниковых газов положения по адаптации к последствиям изменения климата, разработке мер по возмещению потерь и ущерба от последствий изменения климата, финансированию деятельности в области изменения климата. Мир должен научиться жить в условиях изменяющего климата, оказывающего значительное влияние на экономики стран и условия жизнедеятельности общества. Для Казахстана в ходе переговоров в Париже важно было сначала решить вопрос с участием в Киотском протоколе, который продолжит свое действие до 2020 года.2 Дело в том, что в декабре 2012 года в Дохе была принята поправка к данному международно-правовому инструменту, одно из положений которой фактически делала невозможным участие страны во втором периоде действия Киотского протокола (2013-2020 гг.). Речь идет о статье 3.7 тер Дохинской поправки, которой было установлено, что обязательства стран по сокращению выбросов парниковых газов нужно будет корректировать по их средним выбросам в 2008-2010 гг.3 Это привело бы 1 Текст Парижского соглашения доступен на веб сайте Рамочной конвенции ООН об изменении климата, http://unfccc.int/resource/docs/2015/cop21/eng/10a01.pdf. 2 Казахстан ратифицировал Киотский протокол Законом от 26 марта 2009 года. 3 Текст Дохинской поправки к Киотскому протоколу доступен на веб сайте Рамочной конвенции ООН об изменении климата, http://unfccc.int/files/kyoto_protocol/ application/pdf/kp_doha_amendment_russian.pdf.
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
17
КЛИМАТИЧЕСКИХ В ПАРИЖЕ ДЛЯ КАЗАХСТАНА… к тому, что обязательство Казахстана по сокращению выбросов парниковых газов оказалось бы примерно на уровне около минус 30% от уровня 1990 года, вместо зафиксированных в таблице к Дохинской поправке количественных обязательств по сокращению выбросов минус 5%4 по отношению к уровню 1990 года. И это при том, что две страны (Казахстан и Беларусь) не имели количественных обязательств по сокращению выбросов парниковых газов в первый период действия Киотского протокола, а значит и в 2008-2010 гг., и это было бы не очень справедливо по отношению к нашим странам. В результате проведенных переговоров нашей делегацией было достигнуто толкование, что страны, у которых не было зафиксированных количественных обязательств в первый период действия Протокола (Беларусь и Казахстан), в случае, если у них не хватит единиц установленного количества (Киотских квот) для покрытия обязательств во втором периоде действия, смогут получить дополнительные единицы установленного количества.5 Это можно будет сделать в дополнительный период для погашения обязательств, и только для данной цели могут быть предоставлены дополнительные квоты. При этом их объем будет ограничен объемом отмененных единиц по корректировке по средним выбросам в 20082010 гг. Таким образом, в соответствии с общими правилами для всех стран Киотская квота на второй период действия Киотского протокола (2013-2020 гг.) будет сначала уменьшена для Казахстана на разницу между его обязательствами по ограничению выбросов парниковых газов (минус 5% от уровня 1990 года) и средней величиной выбросов парниковых газов за 2008-2010 гг. Однако, если стране не хватит оставшихся единиц квот для покрытия обязательств, то в конце периода для Казахстана (как и для Беларуси) будет выпущена, в случае необходимости, дополнительная квота 4 См. Приложение В Дохинской поправки к Киотскому протоколу. 5 http://unfccc.int/resource/docs/2015/cmp11/ eng/08a01.pdf#page=4
в пределах отмененных единиц по статье 3.7 тер Дохинской поправки к Киотскому протоколу. Фактически для нас было сделано исключение из общих правил Дохинской поправки к Киотскому протоколу, а это позволяет решить положительно вопрос о возможности ее ратификации Казахстаном. В целом, достигнутый результат переговоров создает хорошие условия для участия страны во втором периоде действия Киотского протокола с гибкими обязательствами по ограничению выбросов парниковых газов. Когда было принято
данное толкование по Дохинской поправке, то делегации, присутствовавшие в зале, аплодировали, отдельно были поздравления от коллег из делегаций Европейского Союза, Австралии, которые активно участвовали в переговорах по этому вопросу. Я очень рад, что удалось решить этот вопрос, поскольку вначале многие не верили в возможность добиться такого решения. Было определенное недоверие со стороны многих делегаций, что, мол, мы хотим добиться поблажек, чтобы торговать излишками квот по Киотскому протоколу.
18
ЭНЕРГЕТИКА ПАРИЖСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
Однако для меня это показатель того, что переговорщику надо быть не только умелым и искусным, но и зачастую нужно быть честным, чтобы тебе поверили. Отмечу, что отказ от ратификации Дохинской поправки сказался бы очень неблагоприятно на международном имидже страны, поскольку Казахстан долго добивался включения в список стран с количественными обязательствами и нашем участии во втором периоде действия Киотского протокола. Что касается принятого Парижского соглашения, которое вступит в силу с 2020 года, то здесь нам было труднее вести какую-то свою самостоятельную линию переговоров, поскольку там основные роли играли большие переговорные группы стран и крупные страны, а также Франция как страна-хозяйка. По большей части наша задача состояла в том, чтобы следить за ходом переговоров, выявлять те позиции, которые нас не устроили бы и находить союзников для того, чтобы добиваться подходящих нам подходов и положений. Непосредственно я основное внимание уделял вопросам, связанным со статусом стран по Парижскому соглашению в отношении количественных обязательств по сокращению выбросов парниковых газов. Необходимо отметить, что Парижское соглашение (как и Киотский протокол) основано на принципе общей, но
дифференцированной ответственности, то есть проводит различие между обязательствами развитых и развивающихся стран. Вместе с тем оно не содержит ссылки на перечни стран с жестким разделением на развитые и развивающиеся, как это было по Киотскому протоколу, то есть позволяет применять более динамичный и гибкий поход к определению статуса страны по Парижскому соглашению. При этом получили отдельное признание специальные потребности наименее развитых государств и малых островных развивающихся государств. Хотя в Парижском соглашении и нет прежней ссылки на страны
с переходной экономикой, такой подход вполне подходит для Казахстана, поскольку дает возможность для более гибкого и постепенного перехода к статусу развитого государства. А именно для этого нет необходимости переходить из одного приложения в другое, согласовывая при этом переход с другими странами. По сравнению с Киотским протоколом в Парижском соглашении изменился подход к определению обязательств стран по сокращению или ограничению выбросов парниковых газов с подхода “сверху-вниз” на подход “снизу-вверх”. В этом смыс ле Киотский протокол устанавливал
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
общую количественную цель по снижению выбросов парниковых газов в процентном сокращении к уровню 1990 года, которая потом распределялась среди стран, участвующих в сокращении или ограничении выбросов парниковых газов. Парижское соглашение основывается на общей температурной цели, а именно определена общая цель в отношении глобального повышения температуры – ее сохранение в пределах 2 градусов по сравнению с прединдустриальными временами, но с постепенным переходом к полутораградусной цели.6 Основным инструментом для достижения температурной цели в соответствии с данным соглашением являются добровольные обязательства всех стран по сокращению или ограничению выбросов парниковых газов, а также по улучшению их поглощения с помощью сохранения лесов, биомассы. Эти обязательства устанавливаются на уровне отдельных стран в виде NDC (определяемых на национальном уровне вкладов)7, которые должны будут затем пересматриваться каждые пять лет в сторону их усиления. В случае развивающихся стран возможности увеличения национальных вкладов ставятся в зависимость от оказания развитыми странами им помощи посредством финансирования, помощи с обучением и подготовкой кадров, предоставления технологий. Следует отметить, что подача NDC предусматривает также предоставление соответствующей необходимой информации, обеспечивающей достоверность, ясность, прозрачность и понятность национального определяемого вклада. При этом национально определяемые вклады развитых стран обязаны охватывать выбросы по всей экономике, в 6 Статья 2 Парижского соглашения. 7 Статья 3 Парижского соглашения.
развивающиеся страны лишь поощряются применить такой подход. В этом смысле Казахстан уже придерживается добровольно вклада по ограничению выбросов парниковых газов по всей экономике и подал свой NDC по Парижскому соглашению 28 сентября 2015 года. Национально определенный вклад страны предусматривает сокращения выбросов парниковых газов до 2030 года, а именно на 25% к уровню 1990 года при условии международной поддержки и на 15% без таковой.8 В целом, определение обязательств по сокращению выбросов парниковых газов, увеличению их поглощения в секторе землепользования и лесного хозяйства на основе NDC предоставляет Казахстану достаточно гибкие условия для участия в Парижском соглашении. Все участники данного соглашения должны будут осуществлять внутренние меры для достижения NDC. 9 В случае Казахстана основным инструментом выполнения национально определяемых вкладов по Парижскому соглашению остается система квотирования и торговли парниковыми газами, которая распространяет свое действие на крупные источники выбросов в энергетике, нефтегазовом секторе, химической и горно-металлургической отраслях и производстве отдельных видов строительных материалов. Безусловно, что основным источником выбросов парниковых газов для нас остается энергетика, где мы преимущественно сжигаем уголь. Переходя на более современные источники энергии, мы значительно снижаем выбросы парниковых газов, 8 Документ доступен на веб сайте Рамочной конвенции ООН об изменении климата, http://www4. unfccc.int/submissions/INDC/Published%20Documents/ Kazakhstan/1/INDC%20Kz_eng.pdf 9 Статьи 5 и 6 Парижского соглашения.
19
а в случае их замены на возобновляемые источники энергии практически сводим их нулю. В этом отношении отмечу, что в Париже в ходе обзора деятельности Казахстана в области изменения климата был задан вопрос представителем одной из делегаций: «А что вы собираетесь делать со старыми угольными электростанциями?». К сожалению, вопрос был в точку и на него у нас нет четкого и одно значного ответа, а ведь нельзя рассчитывать на существенный вклад в борьбу с изменением климата без решения этого вопроса. С одной стороны, мы говорим об энергетике будущего, с другой стороны энергетики говорят «нет, давайте использовать имеющиеся мощности, пока они не выработают весь свой ресурс», «давайте сжигать уголь, которого хватит на многие десятилетия». В этом и состоит текущая дилемма Казахстана, образно говоря, нельзя сделать более светлой и современной обстановку в доме, если кто-то не дает выбрасывать на свалку ни одну вещь из далекого прошлого. Но переход от традиционной к возобновляемой энергетике не является единственным вызовом для Казахстана в отношении участия во втором зачетном периоде Киотского протокола и Парижском соглашении. Необходимы дополнительные усилия по реализации мер по сокращению выбросов парниковых газов на уровне населенных пунктов, по транспорту, сектору землепользования и лесного хозяйства. Важно, чтобы наша система мониторинга и отчетности по выбросам и поглощениям парниковых газов полностью соответствовала требованиям, предъявляемым к странам с количественными обязательствами по сокращению выбросов парниковых газов. Работа по этим направлениям требует больших и продолжительных усилий, поэтому ее нельзя откладывать до 2020 года. Кроме того, необходимо разрабатывать меры по адаптации к последствиям изменения климата, проведению мониторинга и оценки их реализации. Что касается политических вопросов об участии во втором зачетном периоде Киотского протокола и Парижском соглашении, то, на мой взгляд, ответ на них вытекает из прошлых политических заявлений, не раз озвученных Казахстаном на международном уровне. Мы уже не раз заявляли всему миру, что хотим сокращать выбросы парниковых газов и брать на себя соответствующие международные обязательства.
20
ТОО «Машзавод» оказывает следующие услуги: • Разработка конструкторской документации; • Механическая обработка деталей; • Термообработка деталей; • Изготовление нестандартного оборудования из различных сталей и полимерных материалов; • Производство и монтаж металлоконструкций; • Строительно-монтажные и пусконаладочные работы; • Развитие и внедрение тепловых насосов собственного производства.
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
21
ТОО «МАШЗАВОД» МЫ ГОТОВЫ СОТРУДНИЧАТЬ С ЮРИДИЧЕСКИМИ И ФИЗИЧЕСКИМИ ЛИЦАМИ!
Из-за незакрученного болта потеряли крышку, Из-за потерянной крышки потеряли герметичность, Из-за потерянной герметичности не доставили раствор, Из-за недоставленного раствора, потеряли Доверие. В нашей работе нет мелочей! ТОО «Машзавод» высоко ценит Доверие своих Партнеров.
ТОО Рес «Маш з г. Ус публик авод» а Ка ть-К Тел аме зах . Фак : 8 (723 ногорс стан с E-m : 8 (72 2) 753 к пр. А бая 600 32) ail: , 10 We 2 b: w mzukg 551 74 @m 4 ww. ail.r mza u vod .kz
22
ЭНЕРГЕТИКА ИННОВАЦИИ
СИСТЕМА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ НА ЗЕМЛЮ - ИННОВАЦИОННЫЙ К ЗАЗЕМЛЕНИЮ
Наиболее распространенными видами повреждений в распределительных сетях промышленных предприятий являются однофазные замыкания на землю. При отсутствии какихлибо защитных мер ток замыкания приводит к локальному перегреву, при дуговом замыкании – эскалации перенапряжений и в итоге перерастанию замыкания в междуфазное. Конечно, самое простое – отключить поврежденный участок сети, но это не всегда согласуется с требованиями технологического процесса. При сохранении питания электро оборудования приходится решать вопрос контроля за протеканием замыкания фазы на землю. В том числе ограничивать величину тока (уменьшить нагрев и опасность поражения персонала) и перенапряжения в сети. Для этих целей до сих пор использовались дугогасящие реакторы в основном плунжерной конструкции. При видимой простоте и достаточной надежности данное оборудование обладает значительным временем перенастройки (низкое быстродействие). Следует также учесть, что реактор компенсирует только емкостную составляющую тока замыкания
на землю. В протяженных сетях остаточный активный ток может достигать 10~20 А. Отдельной проблемой является построение системы релейной защиты для компенсированных сетей. Распространенные защиты, построенные на максимально токовом принципе, не позволяют однозначно определить, в каком присоединении произошло повреждение изоляции. Сравнительно недавно на российском рынке появилась система нейтрализации однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) Ground Fault Neutralizer (GFN), которая разработана и запатентована шведской компанией Swedish Neutral. Заметим, что в Европе первая система GFN была внедрена еще в 1992 году, на острове Готланд в Балтийском море, и эксплуатируется по настоящее время. С тех
пор во всем мире было реализовано более 1000 проектов. Система GFN совершенствует понятие резонансного заземления нейтрали (рис. 1). Емкостная составляющая тока ОЗЗ компенсируется, как и в классической резонансно-заземленной сети, посредством дугогасящего реактора (ДГР), но бесплунжерной конструкции. Активная составляющая компенсируется при помощи инвертора,
Рисунок 1. Принцип нейтрализации тока ОЗЗ
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
23
ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ ПОДХОД НЕЙТРАЛИ
Рисунок 2. Структурная схема системы нейтрализации токов ОЗЗ который подключен к вторичной обмотке реактора (рис. 2). Инвертор используется для компенсации не только активной составляющей тока ОЗЗ, но и токов, возникающих из-за небольших рассогласований в ДГР. Современная электроника и бесплунжерный реактор позволяют добиться времени полной компенсации тока ОЗЗ менее 60 мс, что делает GFN самой быстрой системой компенсации из существующих. Применение инвертора обеспечивает полную компенсацию тока ОЗЗ в точке возникновения замыкания на землю, вследствие чего отсутствуют напряжение прикосновения и шаговое напряжение, а поврежденная линия может эксплуатироваться в течение времени, необходимого для локализации места повреждения и подготовки к ремонтным работам. Представленный способ заземления нейтрали решает главные проблемы существующих систем компенсации при использовании изолированной нейтрали: обеспечение электробезо пасности, сохранности электрооборудования и бесперебойности электроснабжения потребителей. Обращаем внимание на то, что при стандартной схеме включения измерительных трансформаторов напряжения и тока алгоритм системы управления позволяет максимально устранить влияние погрешностей средств измерения. Достигается это тем, что
контролируемым параметром является дифференциальное сопротивление нулевой последовательности каждого присоединения. Для неповрежденных кабелей оно остается величиной постоянной при любой асимметрии в сети. Благодаря этому локализация места пробоя изоляции происходит исключительно точно. Структурная схема системы GFN приведена на рисунке 2. Основными компонентами системы являются: - сухой/масляный трансформатор для выделения нейтрали; - сухой/масляный дугогасящий реактор бесплунжерной конструкции (ASC); - инвертор (RCC), выполняющий функцию компенсатора остаточного тока (тока расстройки реактора и активной составляющей тока ОЗЗ); - микропроцессорная система управления (NM), осуществляющая функции контроля сети, резонансной настройки реактора, управления инвертором и локализации ОЗЗ. Уникальность системы состоит еще и в том, что, помимо своей основной задачи, она выполняет ряд функций, позволяющих существенно повысить качество обслуживания электрической сети и общую надежность системы электроснабжения: - Оперативное определение расстояния до места повреждения; - Мониторинг и нейтрализация частичных разрядов;
- Наличие собственной системы релейных защит для осуществления отключения поврежденной линии в случае необходимости. Режим «компенсация» или «отключение» задается программно; - Гашение гармонических составляющих тока при ОЗЗ; - Постоянный контроль состояния изоляции; - Регистрация и хранение данных о работе сети (с визуализацией осциллограмм). На сегодняшний день GFN является лучшим решением для компенсации токов замыкания в распределительных сетях среднего и высокого напряжения. Единственным сдерживающим фактором к ее применению является не самая низкая цена. Но если учесть то, что при этом решается непростой вопрос защиты сетей, а затраты, которые несут предприятия ввиду перебоев в технологическом процессе, могут многократно превышать стоимость самой системы, то вложение финансовых средств будет заведомо оправданным. Об этом свидетельствует и двадцатипятилетний опыт работы компании на мировом рынке с весьма внушительным списком внедрений. Е. Л. Шевелев, М.Е. Тюленёв, В.С. Левашов (Swedish Neutral, Швеция)
Продукцию Swedish Neutral (Швеция) в Республике Казахстан представляет ТОО «Группа компаний «Savoir Faire». г. Алматы, пр. Абая, 26 «А» (БЦ "Concord"), офис 28 Тел.: +7 (727) 272 30 43, 250 47 99; Факс: +7 (727) 250 03 42; Сайт: www.sf.kz; E-mail: sf@sf.kz
24
ЭНЕРГЕТИКА ЭНЕРГОАУДИТ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АУДИТ: ТАРИФНАЯ ПОЛИТИКА И МОНИТОРИНГ
На постсоветском пространстве сложилось так, что энергетический аудит никак не связывают с тарифной политикой, никак не ориентируются на его возможности при разработке и реализации программ энергосбережения на региональном, отраслевом или общегосударственном уровне. Не учитывают его возможности и при создании систем мониторинга (кон троля) использования энергоресурсов. Энергоаудит предприятия предполагает: анализ информации об объемах производства, потребления энергоресурсов и удельных энергозатратах; построение и анализ энергобаланса; анализ удельных энергозатрат и разработку энергосберегающих мероприятий. Республика Казахстан, несмотря на то, что занялась проблемами энергоаудита позже России и Украины, получила благодаря этому возможность избежать ошибок, которые допустили другие постсоветские страны. Остановимся более подробно на тех возможностях, которые предоставляет энергетический аудит в сфере контроля за тарифами энергокомпаний и предприятий тепло- и водоснабжения, а также в установлении системы мониторинга (контроля) использования энергетических ресурсов, в том числе – на макроуровне (например, для отрасли экономики). При этом можно воспользоваться компьютерной программой Specific Energy Consumption, использование которой регламентирует Государственный стандарт ДСТУ 4110-2002 «Энергосбережение. Методика анализа и расчета удельных затрат энергоресурсов».
Необходимо сопоставить фактические удельные затраты за анализируемый период с расчетными, которые получены с использованием указанной программы. В случае, если фактическое значение удельных энергозатрат не выходит за пределы доверительного интервала, либо меньше соответствующего значения нижней границы доверительного интервала, представленные значения тарифов предварительно можно считать обоснованными. Первоочередному обследованию подлежат именно те цеха (объекты), фактическое значение удельного энергопотребления которых наиболее существенно превышают верхнюю границу доверительного интервала. Весьма важными являются также абсолютные значения удельных энергозатрат для сравнения с соответствующими показателями других предприятий и лучшим зарубежным опытом. В качестве примера возьмем результаты аудита энергетической составляющей тарифов для теплокоммунэнерго одного из областных центров Украины. На рис. 1 представлена зависимость удельного потребления электроэнергии на производство тепловой энергии
ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ МАМАЛЫГА Кандидат технических наук, доцент Исполнительный директор Все украинской общественной организации «Высший совет энергоаудиторов и энергоменеджеров Украины» в течение отопительного сезона от градусо-дней за период с 2004 г. до 2008 г. В таблице по результатам анализа этой информации указаны месяцы, в течение которых имело место превышение удельным энергопотреблением верхней границы доверительного интервала. Последующий анализ подтвердил практическое отсутствие превышения удельного потребления электроэнергии на производство тепловой энергии в течение отопительного сезона верхней границы доверительного интервала
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
за период с 2004 г. до 2008 г. Большинство отклонений («выбросов») практически не превышало погрешности измерительных приборов. Исключение имело место в декабре 2008 г., что объясняется проблемами с подачей газа (недостаточным газоснабжением) и неоптимальной по этой причине работой отопительного оборудования. «Выброс», имевший место в марте 2008 г., объясняется аварией и окончанием отопительного сезона 27 марта и соответствующими неоптимальными режимами работы оборудования. Эффективность такого подхода к мониторингу потребления энергоресурсов может быть проиллюстрирована фактом подтверждения воровства на одном из крупнейших ГОКов дизельного топлива на несколько сотен тысяч долларов США.
На постсоветском пространстве, как и в ведущих странах мира, обычно не производят анализ удельных энергозатрат в зависимости от объемов производства. Конечно, несмотря на все проблемы статистических органов, например, Украины, информация об удельных затратах энергоресурсов на производство продукции и о соответствующих им объемах производства имеется. Хоть и в разных подразделениях этого ведомства, но никогда и никак не анализировалась в единой связке. Только иногда, когда объемы производства возрастали, руководители соответствующих ведомств могли утверждать, что благодаря их успешному руководству удалось уменьшить удельные энергозатраты. Кстати, иногда
Рис. 1. Зависимость удельного потребления электроэнергии (кВт·ч)/Гкал на производство тепловой энергии в течение отопительного сезона (среднесуточное в течение отопительного сезона значение объемов производства тепловой энергии Гкал / сутки) за период с 2004 г. до 2008 г.
Рис. 2. График зависимости удельного потребления электроэнергии (кВт·ч/т) на производство чугуна в зависимости от объемов производства (тыс. т) за период 2003 – 2013 г.г.
25
такие руководители зачастую не отличают фактическое значение удельных энергозатрат от нормативов и говорят о «снижении удельных норм энергопотребления!». Однако, причиной упомянутых «успехов» были законы экономики, когда при увеличении объемов производства удельные показатели обычно снижаются. Исключением являются только объекты трубопроводного транспорта (водоводы, нефте- и газопроводы, продуктопроводы и т.д.) вследствие физической природы этих объектов. Рассмотрим как пример упомянутого выше подхода ситуацию с производством в Украине чугуна за период 2003 – 2013 г.г. На рис. 2 представлен график зависимости удельного потребления электроэнергии (кВт·ч/т) на производство в зависимости от объемов производства (тыс. т) за период 2003 – 2013 г.г. Расчеты были выполнены при помощи компьютерной программы Specific Energy Consumption. За период 2003 – 2013 г.г. наихудшими годами в части удельных затрат электроэнергии на производство чугуна были 2012 г. и 2013 г. Необходимо отметить, что тенденция по ухудшению началась еще в 2011 г., когда показатель был практически на верхней границе доверительного интервала. Объяснить такую ситуацию только снижением объемов производства сложно, поскольку за этот период в 2009 г., когда объемы производства были самыми малыми, удельное энергопотребление было намного лучшим. Более того, практически такие же значения объемов производства в 2003 г., и лишь немногим большие в 2004 г. дали значения удельного энергопотребления меньшие, чем нижняя граница доверительного интервала. Таким образом, ситуация с производством чугуна в течение последних лет имела устойчивую тенденцию к ухудшению, что требует соответствующих управленческих и кадровых решений на государственном ровне и на уровне крупнейших предприятий отрасли. Если следовать традиционному подходу, когда без учета объемов производства сравнивают значения удельного энергопотребления за последний и предшествующий годы, самыми неудачными должны были быть признаны 2004, 2005, 2007 – 2010 годы, а также 2012 и 2013 гг. В то же время наилучшей была бы ситуация в 2006 г. и в 2011 г. Такой подход подтверждается только для 2012 и 2013 гг. А 2009 г., который должен был бы быть признан «проверяющими» плохим, оказался одним из самых лучших, когда с учетом значения объемов производства фактическое значение было меньше нижней границы доверительного интервала.
26
ЭНЕРГЕТИКА ЭНЕРГОАУДИТ
Месяцы, в течение которых имело место превышение удельным энергопотреблением верхней границы доверительного интервала. x
f(x)
Fmax
Fmax- f(x)
%
2004
Ноябрь
480
25,934615
25,682478
- 0,252137
- 0,97%
2005
Январь
530,1
24,656111
24,181932
- 0,474179
- 1,92%
2006
Март
489,8
25,653529
25,373288
- 0,280242
- 1,09%
2008
Март
407,7
30,203869
28,199071
- 2,004798
- 6,64%
2008
Декабрь
585,9
24,54411
22,745131
- 1,798979
- 7,33%
2008
Январь
706,8
20,755769
20,47971
- 0,276059
- 1,33%
Более того, вроде бы удовлетворительные значения в 2011 г. были практически на верхней границе доверительного интервала. Таким образом, большие-меньшие значения объемов производства не всегда однозначно соотносятся с соответственно меньшими-большими уровнями удельного энергопотребления. Таким образом, увеличение объемов производства не всегда приводит к снижению удельного энергопотребления. Вместе с тем основной подход, который чаще всего используется контролирующими органами (по крайней мере, в Украине) состоит в еще более примитивном сравнении значений удельного энергопотребления за соответствующие периоды. Вместе с тем ситуация с использованием энергоресурсов на макроэкономическом уровне является индикатором общегосударственной (отраслевой) ситуации в сфере энергоэффективности и энергосбережения. Так, по этому показателю можно оценивать, например, работу
профильных министерств и ведомств. При наличии информации об использовании энергоресурсов определенного региона появляется возможность оценки результатов работы региональных органов власти. Изложенный подход к анализу удельного энергопотребления в зависимости от объемов производства или температуры окружающей среды может быть использован следующим образом: - при создании служб энергоменеджмента на предприятиях всех форм собственности и ведомственного подчинения; - при проведении аудитов энергетической составляющей тарифов предприятий энергетики, а также тепло- и водоснабжения; - при создании систем мониторинга органами власти (министерства, ведомства, акиматы, судебные и другие контролирующие органы). Ленинская фраза о том что социализм – это учет, при капитализме с человеческим лицом, который
строят на постсоветском пространстве, никак не менее актуальна. Применительно к тарифной политике вопросы мониторинга во многом могут быть решены на основе приведенного выше подхода к статистическому анализу удельного энергопотребления в зависимости от объемов производства. То же самое относится и к ситуации с использованием энергоресурсов на макроуровне (министерства, ведомства, акиматы, судебные и другие контролирующие органы). Тут нужна просветительская работа. Ведь о реальных возможностях энергоаудита не знают как многие руководители, так и собственники предприятий. Существующие в Республике Казахстан энергоаудиторские фирмы имеют в своем составе очень квалифицированных специалистов, которые могут освоить изложенные выше методы. Дорогу осилит идущий, а в Казахстане к энергоаудиту относятся очень серьезно. Поэтому можно надеяться на очень скорый успех.
28
ЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
РАЗРАБОТКА НОВОЙ ГИДРОТУРБИНЫ Основной экологический ущерб, связанный с глобальным изменением климата Земли, - парниковый эффект, главным образом, является следствием чрезмерной добычи, переработки и сжигания ископаемых видов топлива - угля, нефти и газа. Казахстан является заметным источником выбросов парниковых газов в атмосферу Земли. По удельным показателям выбросов парниковых газов на единицу валового продукта, по данным Международного энергетического агентства, Казахстан находится на первом месте в мире. По абсолютным же выбросам парниковых газов он занимает двадцать третье место в мире, третье место среди стран СНГ. Столь высокий объем выбросов обусловлен превалирующим использованием низкосортного угля в казахстанской энергетике и отсутствием внедрения источников альтернативной энергетики. Малая гидроэнергетика имеет особое значение для стран с развивающейся экономикой, в первую очередь, благодаря обеспечению принципа децентрализации. Выработанная электроэнергия обычно передаётся по низковольтной распределительной сети относительно небольшому количеству потребителей, расположенных поблизости от ГЭС. Гидропотенциал Казахстана оценивается примерно в 170 ТВт (млн мВт) в год, на сегодня из них вырабатываются лишь 7-8 ТВт в год, т.е. менее 5%. Это связано со строительством крупных ГЭС на р. Иртыш и р. Или и отсутствием технических возможностей подключения малых и мини-ГЭС в общую сеть. В настоящее время разрабатываются программы по строительству малых ГЭС каскадного типа. В этом случае большое значение имеют малые гидроэлектростанции, мощность которых составляет менее 10 МВт. Малые ГЭС можно устанавливать на магистральных каналах и трубопроводах, а также на горных реках с малыми расходами. В этом случае расходы на их строительство минимальны, т.к. все оборудование изготавливается в заводских условиях и размещается в выбранном створе без воздействия на окружающую среду или на параметры водоподводящих и водоподающих сооружений. Результаты литературного обзора и патентного поиска показали следующие существующие конструкции: турбины плотинных гидроэлектростанций (ГЭС), преобразующие энергию водного потока в электроэнергию. Данные турбины имеют направляющее устройство и рабочее колесо или несколько рабочих колес с лопатками, на которые воздействует водяной поток, отдавая свою мощность. Отработавшая вода поступает в водоем, расположенный после плотины, при этом она движется с определенной скоростью, обладая еще кинетической энергией.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству относится гидротурбина, содержащая корпус с направляющей насадкой, несколькими ступенями турбин с рабочими колесами и редуктором с валом отбора мощности. Однако и данная гидротурбина не позволяет осуществить преобразование кинетической энергии потока с высоким коэффициентом полезного действия (КПД). Задачей изобретения является повышение КПД преобразования кинетической энергии потока в кинетическую энергию вращения рабочих колес гидротурбины. Указанный технический результат достигается за счет того, что ступень турбины после направляющей насадки снабжена шнеком, а вал отбора мощности редуктора – турбинным рабочим колесом, причем все ступени турбин выполнены с осевым несущим исполнением и независимой посадкой для обеспечения прироста скорости потока. Вода по напорным вертикальным каналам из реки или водопада после направляющей насадки попадает на шнек разгонной турбины. В результате воздействия падающих масс текучего энергоносителя последовательно и независимо механически друг от друга раскручиваются последовательно все ступени турбинного усилителя, при этом крутящий момент снимается с рабочего колеса редуктора и с увеличением оборотов передается на генератор. Предлагаемое изобретение позволяет вырабатывать полезную энергию, в частности электрическую, без строительства плотин или с минимальной их высотой. На сегодняшний день проблема экологической безопасности не позволяет ухудшать условия проживания людей вблизи зон затопления при возведении напорных ГЭС. Именно из-за этого фактора многие проекты гидроэнергетики либо заморожены, либо остаются многие годы на стадии проектирования. Примером могут служить
Рис. 1. Углы атаки в градусах на лопатках для различных а0
Рис. 2. Коэффициент Cm0 на лопатках для различных а0
Рис. 3. Коэффициент момента Сm0 на лопастях при а0 = 32 мм для двух вариантов оси поворота строительство Рогунской ГЭС (Таджикистан), Катунской ГЭС и проект строительства ГЭС на реке Абакан (Россия). Для решения данной проблемы предлагается использовать свободное течение рек, при этом занимать 1-10% движущегося потока воды, что в свою очередь никак не будет влиять на окружающую флору и фауну. Малые ГЭС отличаются друг от друга в зависимости от используемого напора воды. Высоконапорные ГЭС типичны для горных областей, и вследствие того, что для выработки такого же количества электроэнергии им необходим меньший поток, они обычно дешевле других ГЭС. ГЭС малого напора типичны для равнин, им не нужен водопроводящий канал. На размер капитальных затрат, связанных со строительством малых ГЭС, влияет много
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
29
КОНСТРУКЦИИ МАЛОНАПОРНОЙ ДЛЯ МАЛЫХ ГЭС факторов. Однако одним из наиболее существенных является выбор места и «привязка» к нему ГЭС. Наличие соответствующего напора и скорости потока воды – необходимые условия для производства электроэнергии. Для большинства ГЭС необходим трубопровод, подающий воду для работы турбины. Исключение – винтовые машины с открытым входом. Вода должна пройти сначала сквозь фильтр, «задерживающий» находящийся в ней мусор, чтобы избежать засорения и повреждения турбины. Вход обычно размещается в стороне от основного водяного потока, чтобы во время интенсивного потока предохранить турбину от прямого напора воды и мусора. Требования по технике безопасности при строительстве малых ГЭС не такие высокие, как в случае с большими ГЭС, так как даже разрыв малой дамбы обычно не угрожает человеческим жизням, и риск, соответственно, меньший, что в свою очередь уменьшает капитальные затраты. При строительстве малых ГЭС обычно используются местные материалы, а к работе привлекается местное население. Наиболее широкое применение нашла конструкция микро-ГЭС фирмы SEABELL INTERNATIONAL Co., Ltd. (Япония). Литературный и патентный обзоры показывают, что, несмотря на множество конструктивных решений прямоточных гидротурбин, предлагаемая нами турбина в виде трубы с криволинейными внутри лопастями не имеет аналогов. Учитывая уникальность предлагаемой конструкции, необходимо разработать не только методику ее расчета, но и узлы сопряжения вращающихся элементов с неподвижной трубой. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛОПАСТЕЙ ГИДРОТУРБИНЫ. При работе гидравлической турбины возникает силовое взаимодействие между потоком жидкости и рабочим колесом, а также между потоком и лопастями гидротурбины. Это взаимодействие проявляется в возникновении соответствующих сил и моментов. Как показывают многочисленные исследования, движение потока в прямоточной турбине можно представить как турбулентное вихревое течение жидкости в трубе. Величины этих сил и моментов существенны для конструкции турбин, так как, не зная их, невозможно рационально спроектировать их основные узлы. Они в дополнение к энергетическим и кавитационным показателям характеризуют гидравлические качества турбины.
Рис. 4. Общая схема малонапорной гидротурбины
Рис. 5. Общий вид модели гидротурбины длиной 20 см
Зависимости величин усилий и моментов от режима работы турбины, от кривизны лопастей принято называть силовыми характеристиками. На силовых характеристиках для всего диапазона эксплуатации турбин указывают величины сил и моментов относительно оси поворота, действующих на лопастные системы. Пространственный характер потока, количество и взаимное влияние элементов подвода (спиральной камеры, колонн статора) и отсутствие ЭВМ большой мощности долгие годы, вплоть до настоящего времени, приводили к убеждению, что определить величину усилия, и особенно величину момента, действующих на поверхность лопастей, теоретическим путем с достаточной для практики точностью невозможно. Единственным надежным путем определения силовых характеристик турбины являлся физический эксперимент. Однако его выполнение весьма трудоемко, дорого и длительно. В условиях рыночной экономики его необходимо заменить вычислительным. Современное состояние численных методов расчета пространственного поля скоростей в проточной части гидротурбины, технических параметров ЭВМ и программного обеспечения позволяет отказаться от традиционных методов определения силовых характеристик и заменить физический эксперимент вычислительным. Другой важной проблемой, связанной с расчетом силовых характеристик гидротурбины, является рациональное определение кривизны лопастей. Дело в том, что каждая направляющая поверхность при одном и том открытии а0 обтекается с различными углами атаки. На рисунке 1 показаны расчетные углы атаки на каждой из
32 лопаток модели гидротурбины с Д1 = 460 мм по трехмерной модели. Отсутствие осевой симметрии потока перед направляющим аппаратом является причиной того, что на каждой лопатке равнодействующая сил давления, ее величина и точка приложения, а, следовательно, и гидравлический момент будут различными. Указанная особенность обтекания лопаток имеет место во всем диапазоне рабочих режимов работы турбины. На рисунке 2 показаны результаты распределения расчетного коэффициента момента относительно оси поворота по лопаткам для исследуемой модели, которые согласуются с результатами эксперимента в пределах допустимой погрешности. С точки зрения распределения силовых характеристик по элементам привода и величины потребного гидравлического момента (с добавлением момента трения) для определения тягового момента сервомотора их величина должна быть постоянной, а изменение от а0 = 0 до а0max одинаковым. Используя данный алгоритм, для исследуемой модели реальной гидротурбины были определены координаты фокуса xф, yф профиля лопастей, которые при расчете момента поворота поверхности лопасти приняты за координаты осей поворота, расположенных на диаметре Д0. Полученные результаты, представленные на рисунке 3, подтверждают предлагаемый путь целенаправленного изменения силовых характеристик турбины и могут быть рекомендованы для практического применения. Как показывает моделирование, можно варьировать исходными данными и найти вариант кривизны поверхности лопастей, которые будут наименьшим образом возмущать набегающий поток. Анализ
30
ЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Таблица 1. Показатели гидротурбины в зависимости от количества лопастей №
Количество лопастей
Обороты в минуту
1
4
730
2
8
3
12
Таблица 2. Показатели гидротурбины в зависимости от количества лопастей №
Количество Напор, Обороты Напор, Обороты Напор, Обороты м в минуту м в минуту м в минуту лопастей
1
4
20
420
40
640
60
730
2
8
20
520
40
700
60
580
580
3
12
20
980
40
1200
60
1340
1200
4
18
20
1250
40
1600
60
2020
расчетных данных показывает, что имеется неравномерность нагрузки на поверхности лопастей. К сожалению, математический аппарат не всегда имеет возможность описывать поставленную задачу с точностью 3-5%. Для повышения качества расчетов необходимы граничные данные или заданное поле скорости, что определяется, как обычно, из эксперимента. Основной причиной неравномерного распределения сил и моментов на криволинейных поверхностях является отсутствие осевой симметрии потока перед ним. Используя теоретический результат С.А. Чаплыгина о силе давления потока на профиль и точке ее приложения, можно целенаправленно изменять силовые характеристики турбины. Таким образом, при симметричном течении и равномерном распределении нагрузок на лопасти турбины можно не только улучшить методику расчета, но и определить аппроксимационные линии поперечного сечения лопастей. Приближенные методы расчета дают качественные характеристики и по ним можно определить основные параметры изучаемого явления. При длине гидротурбины 20 см длина лопастей составила 10 см. Рассчитанные профили практически совпадают с экспериментальными данными. Для разработки предварительных чертежей конструкции экспериментальной модели малонапорной гидротурбины были составлены и отработаны первоначальные параметры для разработки чертежей. Моделируя различные варианты размеров гидротурбины, выбрали следующие размеры: длина турбины 1000 мм, внутренний диаметр трубы турбины 150 мм, внешний диаметр трубы турбины 159 мм, внутренний диаметр подшипников 160 мм, внешний диаметр фланцев 170 мм, вставки для центрирования турбины: диаметр внутренний – 150 мм и внешний – 169 мм, длина вставки – 300 мм, кривизна поверхности лопасти – согласно расчетных данных. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ. Опыты проводились на экспериментальной модели гидротурбины. Как показали исследования, модель работает при всем диапазоне изменения расходов. Необходимо отметить, что рабочее состояние
экспериментальной модели вполне удовлетворительное, что соответствует хорошему исполнению и его сборки в составе экспериментальной установки. Первоначальные опыты показали, что существуют режимы, когда вращение гидротурбины не сопровождается скачками давления и скорости. Для гидротурбины длиной 100 см были измерены обороты в зависимости от количества лопастей (таблица 1). Уменьшая длину лопастей и увеличивая их количество, мы добились устойчивого режима работы гидротурбины и повысили скорость его вращения до 1200 оборотов в минуту. При этом давление на входе нормализовалось и приняло нулевое значение, что означает – гидротурбина не оказывает сопротивления потоку. Полученные результаты на модели гидротурбины длиной 100 см позволили сделать следующий вывод: так как лопасти стали короче, то можно уменьшить длину турбины, что снижает его стоимость, а также общий вес. После того как были проведены расчеты, разработаны чертежи и изготовлена модель гидротурбины длиной 20 см, то к нему были предусмотрены дополнительный уплотнитель сальника, который состоял из лабиринтовых ловушек для воды. Дополнительный уплотнитель полностью исключал попадание воды на подшипники. Лабораторная модель гидротурбины длиной 20 см приведена на рисунке 5. Для новой модели предусмотрели увеличение количества лопастей до 18 штук. Большее количество лопастей физически невозможно разместить на внутренней оси-цилиндре. Для улучшения обтекания изменили профиль лопасти с тем, чтобы угол схода струи с поверхности лопасти составлял 5060º к поверхности трубы турбины. Для гидротурбины длиной 20 см были измерены обороты в зависимости от количества лопастей (таблица 2) при напорах 20 м, 40 м и 60 м. Полученные теоретические и экспериментальные исследования позволили создать новую конструкцию гидротурбины и оформить на нее заявку на инновационный патент. На основании рассмотренных уравнений механики жидкости и гидравлики
разработана методика расчета вихревого движения жидкости в гидротурбине с применением теории турбулентных струй, которая позволяет производить оценку и анализ параметров течения. Установлено, что применение вихревого эффекта в гидроагрегате расширяет возможности исполнения конструкции и повышает надежность ее работы. Это достигается путем выполнения турбины из цилиндрической трубы, внутри которой расположены пластины с возможностью плавного обтекания потоком. Предложена методика моделирования процесса вихревого движения жидкости в гидротурбине, которая отличается от существующих тем, что для обеспечения эффективности работы гидротурбины определяются критические, технологические параметры, влияющие на вращение гидротурбины и позволяющие установить наиболее оптимальные режимы. Полученные результаты на модели гидротурбины длиной 100 см позволили сделать следующий вывод: так как лопасти стали короче, то можно уменьшить длину турбины, что снижает его стоимость, а также общий вес. Дополнительные расчеты показали, что при уменьшении длины гидротурбины другие параметры не меняются. По расчетным данным были разработаны чертежи, по ним изготовлена экспериментальная модель конструкции гидротурбины длиной 20 см. Лабораторная модель гидротурбины длиной 20 см позволила увеличение количества лопастей до 18 штук. Большее количество лопастей физически невозможно разместить на внутренней оси-цилиндре. Полученные теоретические и экспериментальные исследования по разработке новой конструкции гидротурбины позволили создать новую конструкцию гидротурбины и оформить на нее заявку на инновационный патент. Разработанная конструкция гидротурбины нацелена на участие в международной выставке «ЕХРО-2017», которая пройдет в г. Астана в 2017 году. Кошумбаев М. Б. Ержан А. А. КазНИИ энергетики имени академика Ш. Ч. Чокина
32
ЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
СОЛНЕЧНЫЕ БУРИ НУЖНО ЛИ МЕНЯТЬ
Владимир Игоревич Гуревич Кандидат технических наук Родился в г. Харькове (Украина) в 1956 г. В 1978 г. окончил Харьковский национальный технический университет им. Петра Василенко по специальности «Электроснабжение с.х.». В 1986 г. защитил кандидатскую диссертацию по специальности «Электрические аппараты». Работал преподавателем и доцентом Харьковского национального технического университета, главным инженером и директором Научно-технического предприятия «Инвентор» (г. Харьков). Руководил многими проектами по разработке новых видов аппаратуры, выполняемых по заказам Министерств оборонных отраслей промышленности СССР, занимался разработкой и организацией производства устройств автоматики для энергетики. В настоящее время занимает должность ведущего специалиста (Senior Specialist), начальника сектора Центральной электрической лаборатории в Электрической компании Израиля. Почетный профессор Харьковского национального технического университета им. Петра Василенко, эксперт комитета Международной электротехнической комиссии (МЭК), член комитета Израильского института стандартов, член Международной Ассоциации Инженеров (IAENG). Автор свыше 200 научных статей, 116 изобретений и 13 книг, изданных в России и в США.
В ионосфере Земли, расположенной в нескольких сотнях километров над поверхностью Земли, всегда протекают электрические токи, возникающие под действием магнитного поля Земли и её вращения вокруг своей оси. Они поддерживаются за счёт постоянного образования большого количества заряженных частиц – ионов и свободных электронов из расщепляемых солнечной радиацией молекул атмосферных газов. Эти электрические токи оказывают существенное влияние на формирование магнитного поля Земли. Во время солнечных бурь, сопровождающихся выбросом огромного количества ионизированной плазмы в направлении Земли (рис. 1), особо мощные потоки протонов и электронов солнечной плазмы резко увеличивают электрические токи, протекающие в ионосфере. Резкие изменения этих токов приводят не только к резким изменениям магнитного поля Земли, но и к возникновению так называемых геомагнитных индуцированных токов (ГИТ) в протяженных металлических предметах, находящихся в земле, таких как трубопроводы, рельсы железных дорог, кабели, а также к наведению больших токов в протяженных линиях электропередач. Эти наведенные в линиях электропередач токи замыкаются через заземленные нейтрали силовых трансформаторов (рис. 2). Поскольку эти токи имеют очень низкую частоту, то их протекание через обмотки трансформаторов приводит к насыщению магнитопроводов трансформаторов и к резкому снижению их импеданса. Как известно, постоянная составляющая в токе силового трансформатора появляется также в момент его включения, поэтому реле защиты силовых трансформаторов обычно отстроены от постоянной составляющей в токе и не реагируют на нее. Кроме того, постоянный ток (или ток очень низкой частоты) практически не передается через трансформаторы тока. Таким
Рис. 1. Искажение магнитного поля Земли под воздействием выбросов Солнечной плазмы
образом, обычная релейная защита не будет реагировать на индуцированные токи, насыщающие трансформатор, и он просто сгорит. Проблема повреждения мощных силовых трансформаторов геомагнитно-индуцированными токами во время солнечных бурь, хорошо известна [1, 2]. Квазипостоянные токи ГИТ, протекающие через заземленные нейтрали силовых трансформаторов в регионах, расположенных в северных широтах, могут достигать 100-300 А. Хорошо известен случай коллапса энергосистемы Hydro-Québec в Канаде, когда 6 миллионов человек в течение 9 часов были без электроэнергии, а также перегорание мощного силового трансформатора компании Public Service Electric and Gas Company в Нью-Джерси на Северо-Востоке США во время солнечной бури в марте 1989 г. (рис 3.) В северной части Финляндии во время солнечных бурь в 2005 и в 2012 годах были зафиксированы ГИТ в нейтралях силовых трансформаторов с амплитудой до 200 А, в Швеции в 2000 г. был зафиксирован ГИТ с амплитудой около 300 А. В августе 2003 г.
Рис. 2. Схема наведения токов в ЛЭП и земле электрическими токами ионосферы
Рис.3. Сгоревший силовой трансформатор компании Public Service Electric and Gas Company в Нью-Джерси во время солнечной бури в марте 1989 г.
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
33
И СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ: ОБЩЕПРИЗНАННЫЕ ПОДХОДЫ? в результате воздействия ГИТ на трансформаторы произошел коллапс энергосистем в северной части США и пограничной части Канады. До недавнего времени все зафиксированные случаи повреждений силовых трансформаторов происходили в регионах, расположенных в приполярных областях в северных широтах (рис. 4). В публикации [4] дополнительно выделены зоны и в южном полушарии, интенсивность ГИТ в которых намного ниже, чем в северных, но, тем не менее, они имеют большее значение, чем в других, не выделенных областях. То есть до недавнего времени во всем мире считалось, что только регионы, близкие к полюсам, могут быть подвержены существенному влиянию геомагнитно-индуцированных токов. Но в 2007 г. выходит сенсационная статья двух авторов из Кейптаунского университета ЮАР под названием «Риск повреждения трансформаторов в регионе от воздействия ГИТ считается низким неправильно» [5]. Эта статья сразу же привлекла внимание исследователей во многих странах мира. Ее цитируют в десятках статей других авторов, на нее ссылаются даже в официальных отчетах [6, 7]. Почему? Да потому, что если приведенные в ней данные корректны, то это означает изменение существующего подхода и существующих взглядов на ГИТ и его влияние на силовые трансформаторы. Ведь на широте ЮжноАфриканской Республики расположено множество других стран, для которых ранее опасность ГИТ не принималась в расчет. Более того, выводы, полученные в этой статье, распространяются некоторыми авторами на многие другие регионы, включая Ближний Восток. Например, в одном из отчетов, выполненных по заказу Министерства энергетики Израиля, утверждается, что Израиль находится в зоне опасного воздействия ГИТ на его энергосистему по той причине, что в ЮАР зафиксированы разрушительные воздействия ГИТ на силовые трансформаторы. И вот уже появляются спекулятивные утверждения об опасности ГИТ в России. Одна из четырех статей, опубликованных в 2013 г. в журнале «Новости электротехники», c претензией на сенсацию так и называется «Геомагнитные штормы. Угроза национальной безопасности России» [8] и это притом, что никаких реально зафиксированных результатов измерений, подтверждающих тезис об опасности высоких значений ГИТ в России, в этих статьях не приводится. Какие же аргументы приводят авторы из Кейптаунского университета в доказательство своего сенсационного заявления? Рассмотрим поэтапно основные положения
Рис. 4. Зоны интенсивных ГИТ в Северном полушарии. Слева - по данным Goodard Space Flight Center NASA (США), справа – по данным Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Италия)
Рис. 5. Зоны в Северном и Южном полушарии, наиболее подверженные влиянию ГИТ (по данным [4], красные области соответствуют максимальной возможной интенсивности ГИТ для соответствующего полушария)
Рис. 6. Токи ГИТ в нейтрали силового трансформатора мощностью 500 МВА во время солнечной бури в марте 2001 г. в ЮАР
34
ЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис.7. Фото поврежденных обмоток силовых трансформаторов, приведенных в рассматриваемой статье
Рис. 8. Токи ГИТ в нейтрали силового трансформатора напряжением 500 кВ во время солнечной бури в Бразилии в октябре 2013 г. этой статьи в той последовательности, которой пользуются сами авторы. 1. Приводятся ссылки на несколько опубликованных ранее работ, в которых делается вывод о том, что основным видом повреждений старых крупных трансформаторов в ЮАР являются повреждения внутренней изоляции. При этом авторы статьи особо подчеркивают, что ни в одной из ранее опубликованных работ ГИТ не рассматривался как причина повреждения силовых трансформаторов в энергосистеме ЮАР. 2. Приводятся ссылки на известные случаи коллапса энергосистемы Hydro-Quebec в Канаде и повреждение силового трансформатора на атомной станции в штате Нью-Джерси на Северо-Востоке США в результате воздействия ГИТ (где Канада и где Южная Африка!) 3. Приводится ссылка на диссертационную работу одного из авторов статьи Koen J., в которой автор применил известную методику расчета ГИТ к энергосистеме ЮАР и показал, что она хорошо согласуется с экспериментальными замерами ГИТ в силовых трансформаторах, (рис.6). При этом из этого рисунка хорошо видно, что максимальная амплитуда реально измеренных значений
ГИТ в мощном силовом трансформаторе не превышает 6А, причем протекающих в течение очень короткого промежутка времени. 4. Между ссылками на различные работы других авторов, утверждается, что были зафиксированы неоднократные случаи насыщения трехфазных трехстержневых трансформаторов (известных, кстати, как значительно более устойчивых к ГИТ, чем однофазные или пятистержневые трехфазные трансформаторы) токами ГИТ величиной 2 А. Кем именно они были зафиксированы и где именно, в статье не сообщается. 5. Далее, в разделе под названием «Термические повреждения токами ГИТ в ноябре 2003» приводятся фотографии трансформаторов со сгоревшими обмотками (рис. 7), которые очень напоминают повреждения силового трансформатора в Нью-Джерси, токи ГИТ в которых составляли сотни ампер, а также отмечается повышенное содержание растворенных в масле газов. При этом отмечается, что эти газы образовались после нескольких геомагнитных бурь, а некоторые трансформаторы аварийно отключались через много месяцев после зафиксированных геомагнитных бурь. Обращает на себя внимание тот факт, что,
Рис. 9. ГИТ в нейтрали силового трансформатора во время солнечной бури в ноябре 2001 г. в Новой Зеландии [20]
несмотря на постоянный мониторинг ГИТ, в статье не приведено никаких данных о реальных токах ГИТ, зафиксированных именно в этих трансформаторах, вызвавших такие серьезные повреждения этих конкретных трансформаторов, фото которых представлены на рис. 7. 6. В разделе «Другие возможные причины повреждения» отмечается, что повреждения трансформаторов от токов ГИТ не обязательно должны происходить во время геомагнитных бурь. Они могут появиться и через год после воздействия ГИТ, вследствие полученных стрессов. При этом такие выводы в статье ничем не подтверждены и не обоснованы. Таким образом, можно утверждать, что единственным экспериментально подтвержденным фактом является случай возникновения ГИТ с амплитудой до 6 А в силовых трансформаторах в энергосистеме ЮАР, все остальные данные приводятся в статье на уровне рассуждений и предположений, не подтвержденных реально зафиксированными результатами измерений. Теперь посмотрим, насколько опасным для крупных силовых трансформаторов является ГИТ с амплитудой до 6 А. Для этого обратимся к новому стандарту IEEE [9], в котором обобщен накопленный на сегодняшний день опыт в области влияния ГИТ на силовые трансформаторы. В этом стандарте рассмотрены многочисленные аспекты, ослабляющие или усиливающие степень влияния ГИТ, включая конструктивные особенности трансформаторов, степень их загрузки и т.п. Так вот, в этом стандарте токи ГИТ менее чем 10А вообще не рассматриваются и не упоминаются вследствие их совершенно незначительного влияния на трансформаторы. А в разделе 6.5 этого стандарта прямо указывается, что повышение температуры обмоток и других конструктивных элементов в силовых трансформаторах при токах ГИТ 10 А пренебрежимо мало. Обратимся к другим публикациям, рассматривающим причины повреждений в энергосистеме ЮАР. Среди многочисленных публикаций на эту тему стоит выделить очень обстоятельный отчет [10], содержащий анализ 12.229 случаев аварий в энергосистеме ЮАР, произошедших за период в 16 лет (с 1993 до конца 2009 г.), то есть включающий период 2003 -2004 гг. в котором, по утверждению авторов предыдущей статьи, произошло массовое повреждение силовых трансформаторов из-за воздействия геомагнитной бури. Этот анализ основан на данных, предоставленных авторам такими солидными организациями, как Advanced Fire Information System, использующей специальное регистрирующее оборудование, установленное на спутниках NASA, и на данных других организаций. Статистика причин повреждений распределяется следующим образом: 38% всех повреждений вызвано крупными птицами, 26% молниями, 22% возгораниями силового электрооборудования. К другим причинам отнесены случаи вандализма, низкой квалификации персонала,
36
ЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
падений деревьев и т.п. Причем, среди более чем 12 тысяч случаев повреждений даже не упоминаются случаи нарушения электроснабжения, вызванные геомагнитными бурями. И это притом, что одним из авторов этой публикации является C. T Gaunt, который за пять лет до этого был соавтором той самой сенсационной статьи о том, что ЮАР находится в зоне опасного воздействия ГИТ на энергосистему. Что произошло с взглядами этого автора за пять лет остается загадкой. А что пишут другие авторы об энергосистеме ЮАР? В обзоре [11] приведены результаты анализа повреждений 188 силовых трансформаторов с напряжением от 88 до 765 кВ мощностью от 20 до 800 МВА в течение 5 лет. Более 80% силовых трансформаторов имеют мощность до 400 МВА. В статье делается вывод о том, что для этой группы трансформаторов наиболее частыми являются повреждения, вызванные старением изоляции. Что касается повреждений, вызванных ГИТ, то о них в статье даже не упоминается. В отчете организации Mitigation Action Plans & Scenarios (MAPS) , подготовленном для Министерства энергетики ЮАР [12] отмечается кризисное состояние электроэнергетики в ЮАР из-за отсутствия вложений средств в нее в течение последних 20 лет. После внимательного рассмотрения доводов, приведенных в упомянутой сенсационной статье и знакомства с результатами анализа повреждений трансформаторов в ЮАР, выполненных многочисленными авторами, возникает сомнение в состоятельности утверждения, приведенного в этой статье и подозрение в попытке искусственного привлечения к объяснению повреждений силовых трансформаторов солнечных бурь с целью списать на них реальные проблемы электроэнергетики. А как обстоят дела в странах, находящихся примерно на тех же широтах, что и ЮАР? Влияние ГИТ на силовые трансформаторы в Южной Австралии подробно проанализировано в [13]. Реальные замеры токов ГИТ в силовых трансформаторах во время геомагнитных бурь дают значения, не превышающие 4 – 5 А, то есть очень близкие к значениям, полученным в ЮАР, хотя авторы публикации и отмечают, что ожидаемые токи ГИТ во время других геомагнитных бурь теоретически могут быть и больше. По трансформаторам в энергосистеме Уругвая [14] экспериментальных данных нет. Теоретические вычисления дают результаты, схожие с данными по Южной Африке. В южной части Бразилии [15] экспериментально зафиксированы токи ГИТ в силовых трансформаторах за период с 2009 по 2013 годы очень близкие по своим значениям к токам, зафиксированным в ЮАР (рис. 8). Обращает на себя внимание тот факт, что отдельные выбросы ГИТ с
амплитудой, превышающей 10 А, имеют очень малую длительность, которая составляет 20 секунд, в то время, как постоянная нагрева силовых трансформаторов по данным стандарта [9] составляет 30 – 45 минут, то есть за время этих выбросов температура трансформатора просто не успеет заметно измениться. Но даже и длительные значения ГИТ в пределах 20 – 30 ампер по данным того же стандарта не достаточны для повреждения силовых трансформаторов. Таким образом, во всех вышеперечисленных регионах мира, расположенных в Южном полушарии, возникающие во время солнечных бурь геомагнитно-индуцированные токи не достигают значений, способных повредить силовые трансформаторы. Другое дело, что при таких токах в трансформаторах, они превращаются в мощные источники гармоник, влияющих на остальные виды электрооборудования в электрических сетях и, в первую очередь, на реле защиты. Наблюдающиеся в таких режимах ложные срабатывания релейной защиты и отключения трансформаторов объясняется именно таким влиянием. Но это уже совсем другая проблема, имеющая свое решение (например, за счет установки дополнительных фильтров в цепях реле защиты) и не связанная с реальными повреждениями силовых трансформаторов. Выводы: 1. Из проведенного анализа ситуации можно сделать вывод о том, что в настоящее время нет никаких экспериментальных данных, подтверждающих повреждения силовых трансформаторов геомагнитно-индуцированными токами во время солнечных бурь в ЮАР, странах, находящихся на широте ЮАР, в странах ближневосточного региона, в России, Индии и многих других странах. 2. В настоящее время нет экспериментально подтвержденных данных, из которых следовала бы необходимость пересмотра ранее установленных общепризнанных зон с повышенным уровнем ГИТ, представляющим опасность для силовых трансформаторов. 3. Распространенные во многих документах ссылки на повреждения силовых трансформаторов во время солнечных бурь, якобы имевших место в ЮАР, являются на самом деле несостоятельными и не должны приниматься во внимание при рассмотрении вопроса о необходимости принятия специальных мер по защите силовых трансформаторов в том или ином регионе. 4. Следует обратить внимание на влияние гармоник, генерируемых трансформаторами во время солнечных бурь, на устройства релейной защиты и принять меры, исключающие ложное срабатывание реле защиты из-за насыщения магнитопроводов силовых трансформаторов токами ГИТ.
Литература 1 Гуревич В. И. Силовые трансформаторы тоже подвержены влиянию Солнца - Электротехнический рынок, 2011, № 5, с. 48 - 51. 2 Гуревич В. И. Проблема геомагнитно-индуцированных токов в энергосистемах и ее решение - Энергетика и электрооборудование, 2015, № 3, с. 20 - 23 и № 4, с. 30 – 32. 3 James A. Marusek. Solar Storm Threat Analysis. - Impact, 2007, Bloomfield, Indiana 47424. 4 Gaunt C. T., Coetzee G. Transformer failures in regions incorrectly considered to have low GIC risk, Mat Post 07, 3rd European Conference on MV & HV Substation Equipment, Nov 15-17, 2007, Lyon, France, Proceedings of Power Tech, July 15, 2007, Lausanne, Switzerland. 5 Effects of Geomagnetically Induced Currents on Power Transformers and Power Systems - A2-304 CIGRE, 2012. 6 E-threath Protection for Infrastructure Continuity. – Final Report of Electrical Infrastructure Council (EIC), 2013. 7 Сушко В. А., Косых Д. А. Геомагнитные штормы. Угроза национальной безопасности России. – Новости электротехники, 2013, № 4. 8 IEEE Std. C57.163-2015: IEEE Guide for Establishing Power Transformer Capability while under Geomagnetic Disturbances, 2015. 9 Minnaar U.J., Gaunt C.T., Nicolls F. Characterisation of power system events on South African transmission power lines. - Electric Power System Research, 2012, vol. 82, issue 1, pp. 25 - 32. 10 Minhas M.S.A., Reynders J.P., De Klerk P.J. Failures in power system transformers and appropriate monitoring techniques - High Voltage Engineering Symposium, 22-27 August 1999, Conference Publication No. 467, IEEE, 1999, vol. 1, London. 11 Energy Security in South Africa. – Research paper, MAPS, 2014. 12 Marshall R. A., Gorniak H., Van Der Walt T., and other. Observations of Geomagnetically Induced Currents in the Australian Power Network. – Space Weather, Jan.2013, Vol. 11, issue 1, pp. 6 – 16. 13 Caraballo R., Sanchez Bettucci L. and Tancredi G. Geomagnetically induced currents in the Uruguayan high-voltage power grid. - Geophysical Journal International, August 16, 2013. 14 Cleiton Barbosa1, Livia Alves, Ramon Caraballo, Gelvam A. Hartmann, Andres R.R. Papa1, and Risto J. Pirjola. Analysis of geomagnetically induced currents at a low-latitude region over the solar cycles 23 and 24: comparison between measurements and calculations - J. Space Weather Space Clim., 5, A35 (2015). 15 Shrikant S. Rajurkar, Jayant G. Nandapurkar, Amit R. Kulkarni. Analysis of Power Transformer failure in Transmission utilities. – 16-th National Power Systems Conference, 15 – 17 December, 2010. 16 Mirza M., Gholami A., Aminifar F. Failures Analysis and ReliabilityCalculation for Power Transformers. - Journal of Electrical Systems No. 1-2, 2006, pp. 1-12. 17 Shayan Tariq Jan, Raheel Afzal, and Akif Zia Khan. Transformer Failures, Causes & Impact. - International Conference Data Mining, Civil and Mechanical Engineering (ICDMCME’2015) Feb. 1-2, 2015 Bali (Indonesia), pp. 49-52. 18 Watari Shinichi, Kunitake Manabu, Kitamura Kentarou, and other. Effects of Geomagnetically Induced Current on Power Grids. - Journal of the National Institute of Information and Communications Technology Vol.56, Nos.1-4 2009, pp. 125 – 133. 19 Schulte in den Bäumen, H.; Moran, D.; Lenzen, M.; Cairns, I.; Steenge, A.. How severe space weather can disrupt global supply chains. - Natural Hazards and Earth System Sciences, volume 14, Issue 10, 2014, pp.2749-2759.
38
ЭНЕРГЕТИКА ВЫСТАВКА
КАЛЕНДАРЬ ВЫСТАВОК СОБЫТИЕ
НАЗВАНИЕ
ДАТА
ГОРОД
МЕСТО
ShymkentBuild 2016
2-ая Южно-Казахстанская строительная и интерьерная выставка
16-18 марта
Шымкент
Выставочный центр «Корме»
Global Oil&Gas Atyrau 2016
15-ая Северо-Каспийская региональная выставка «Атырау Нефть и Газ»
12-14 апреля
Атырау
Спорткомплекс «Атырау»
OilTech Atyrau 2016
10-ая Атырауская Региональная Нефтегазовая Техническая Конференция
12-14 апреля
Атырау
Гостиница «Ренессанс Атырау»
Atyrau Build 2016
15-ая Северо-Каспийская региональная строительная и интерьерная выставка
12-14 апреля
Атырау
Спорткомплекс «Атырау»
Алматинская международная выставка «Охрана, Безопасность, 13-15 апреля Средства спасения и Противопожарная защита»
Алматы
КЦДС «Атакент»
Securika 2016
ITS 2016
2-ая Казахстанская Международная выставка «Информационные технологии, безопасность и связь»
13-15 апреля
Алматы
КЦДС «Атакент»
KazRealty 2016
10-ая Казахстанская международная выставка и форум «Недвижимость и Инвестиции»
20-22 апреля
Алматы
Дом приёмов «Бакшасарай»
16-ая Казахстанская международная выставка «Туризм 20-22 апреля и Путешествия»
Алматы
КЦДС «Атакент»
KITF 2016
KIOSH 2016
6-ая Казахстанская Международная Конференция и Выставка по Охране труда и Промышленной безопасности
27-28 апреля
Астана
Выставочный центр «Корме»
KazAtomExpo 2016
7-ая Казахстанская международная выставка «Атомная энергетика и Промышленность»
27-29 апреля
Астана
Выставочный центр «Корме»
4-ая Казахстанская Международная промышленная 27-29 апреля выставка «Машиностроение, Станкостроение и Автоматизация»
Астана
Выставочный центр «Корме»
MachExpo Kazakhstan 2016
Энергетика и электрооборудование, № 1 (28) 2016
39
НА ПЕРВОЕ ПОЛУГОДИЕ 2016 Г. СОБЫТИЕ
Power & Lighting Astana 2016
НАЗВАНИЕ
ДАТА
6-ая Казахстанская международная выставка 27-29 апреля «Энергетика, Электротехника и Энергетическое машиностроение»
ГОРОД
МЕСТО
Астана
Выставочный центр «Корме»
NDT Kazakhstan 2016
2-ая Казахстанская Международная выставка «Неразрушающий контроль и Техническая диагностика»
27-29 апреля
Астана
Выставочный центр «Корме»
AstanaBuild
18-ая Казахстанская международная строительная и интерьерная выставка
18-20 мая
Астана
Выставочный центр «Корме»
MinTech
19-ая Международная выставка оборудования и технологий горнодобывающей, металлургической, угольной и энергетической промышленности
18-20 мая
Актобе
Дворец спорта «Коныс»
АктобеНефтеХим
Международная выставка оборудования и технологий химической, нефтяной и газовой промышленности
18-20 мая
Актобе
Дворец спорта «Коныс»
KazInterPower
6-ая Международная выставка оборудования и технологий по энергетике и электротехнике
24-26 мая
Павлодар
Теннисный центр «Энергетик»
MinTech
20-ая Международная выставка оборудования и технологий горнодобывающей, металлургической, угольной и энергетической промышленности
24-26 мая
Павлодар
Теннисный центр «Энергетик»
AMM 2016
7-й Международный горнометаллургический Конгресс «Astana Mining & Metallurgy»
15 - 16 июня
Астана
Дворец Независимости
«EXPO-RUSSIA KAZAKHSTAN 2016»
7-ая Международная промышленная выставка Пятый Алматинский бизнес-форум
15-17 июня
Алматы
Almaty Towers
MiningWeek Kazakhstan
22-ая Международная Выставка Технологий и Оборудования для Горно-Металлургического Комплекса и Рационального Использования Недр
28-30 июня
Караганда
Спорткомплекс «Жастар»
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ: 1. 2. 3. 4. 5.
Школьник Владимир Сергеевич, министр энергетики РК; Исекешев Асет Орентаевич, министр по инвестициям и развитию РК; Ахметов Даниал Кенжетаевич, аким ВКО РК; Бозумбаев Канат Алдабергенович, аким Павлодарской области РК; Есимханов Сунгат Куатович, председатель Комитета атомного и энергетического надзора и контроля РК; 6. Жантикин Тимур Мифтахулы, заместитель председателя Комитета атомного и энергетического надзора и контроля РК; 7. Саткалиев Алмасадам Майданович, председатель правления АО «Самрук Энерго»; 8. Кажиев Бакытжан Толеукажиевич, председатель правления АО «Казахстанская компания по управлению электрическими сетями «KEGOC»; 9. Кожабаев Сайдулла Ильясович, учредитель АО «Alageum Electric»; 10. Турлубек Арман Алашулы, советник министра по инвестициям и развитию РК; 11. Чернеевски Артур, президент АО «КазНИПИИТЭС «Энергия»; 12. Бакенов Кайрат Асангалиевич, ректор АУЭС; 13. Трофимов Александр Степанович, генеральный директор института «Казсельэнергопроект»; 14. Уразалинов Шаймерден Абильмажинович, председатель Казахстанской электроэнергетической ассоциации. ЖУРНАЛ ДЛЯ СТРАН ЕВРАЗИЙСКОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОЮЗА
Издается с апреля 2013 года Поставлен на учет в Министерство культуры и информации Республики Казахстан. Комитет информации и архивов. Регистрационное свидетельство №13239-Ж от 24.12.2012 г. Собственник ТОО «Издательство «Золотой теленок.kz» Президент Асхат Асылбеков Генеральный директор Жаннат Уалиева Главный редактор Зарина Дюсенбенова Менеджер проекта Тимур Турсунов Дизайн и верстка Игорь Васько Отдел рекламы Андрей Урусов, Асель Сагимбекова, Лейла Кабдиева, Булат Сыздыков
Адрес редакции: Республика Казахстан, 050060, г. Алматы, пр. Гагарина, 236 Б, тел.: +7 (727) 396 29 29/69 www.kzenergy.kz Редакция не вступает в переписку, не рецензирует и не возвращает не заказанные ею рукописи и иллюстрации. Редакция не всегда согласна с мнением авторов и не несет ответственности за содержание рекламных материалов. Перепечатка материалов и использование их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, возможны только с письменного разрешения редакции. Отпечатано в типографии ТОО "Идан", Республика Казахстан, г. Алматы, ул. Уссурийская, 118 Установочный тираж 15 000 экз. Цена свободная.