Download - 12.12.2012
12.12.2012
В.Ю. СелезневНачальник Департамента технологического развития и инноваций
Инновационное развитие ОАО «ФСК ЕЭС»
Макропараметры Программы инновационного развития ОАО «ФСК ЕЭС»
Срок действия 2011-2016 гг. с перспективой до 2020 года
• Качественная модернизация национальной электроэнергетики и повышение энергоэффективности функционирования ОАО «ФСК ЕЭС»;
• Оптимизация инфраструктуры ЕНЭС, диверсификация услуг и повышение качества услуг ОАО «ФСК ЕЭС»;
• Переход к интеллектуальной электроэнергетической системе на основе активно-адаптивной сети.
Клю
чевы
е за
дачи
Финансирование за 2011 год 2,53 млрд. руб., в том числе, НИОКР – 1,9 млрд. руб.
Цель программыСоздание активно-адаптивной сети как основы
интеллектуальной электроэнергетической системы России
В ОАО «ФСК ЕЭС» 07.04.2011 утверждена Советом Директоров компании комплексная Программа инновационного развития ОАО «ФСК ЕЭС» до 2016 года с перспективой до 2020 года.
2
Умная энергетика
Инновационный сценарий – ориентирован на переход к модели
«Умная энергетика»
Направления программы инновационного развития ОАО «ФСК ЕЭС»
3
Мероприятия в области разработки новых технологий и
выпуска инновационных продуктов
Мероприятия в области освоения новых технологий
Мероприятия в области инновационных бизнес-процессов
• Разработка концепции интеллектуальной энергетической системы на основе активно- адаптивной сети;
• Разработка и испытание новых технологий ОАО «ФСК ЕЭС»;
• Коммерциализация новых технологий;
• Разработка новых услуг ОАО «ФСК ЕЭС» на энергетических рынках;
• Реализация программы повышения энергоэффективности;
• Реализация программы повышения экологичности производства;
• Сотрудничество с высшими учебными заведениями и научными организациями;
• Реализация программ партнерства с инновационными компаниями малого и среднего бизнеса.
• Реализация комплексных пилотных проектов создания активно-адаптивной сети;
• Развитие, модернизация и повышение энергоэффективности ЕНЭС;
• Формирование производственной базы для модернизации ЕНЭС.
• Совершенствование бизнес-процессов и внедрение новых методов в управлении;
• Развитие системы инновационной деятельности ОАО «ФСК ЕЭС».
0,14
0,39 1,00
1,90
3,10
00,5
11,5
22,5
33,5
2008 2009 2010 2011 2012
Объем финансирования НИОКР (млрд руб.) Направления работ
Разработка концепции и теоретических основ создания умной сети
Разработка новых типов силового оборудования подстанций и линий электропередачи для умной
сети
Разработка решений по обеспечению надежности и безопасности функционирования
ЕНЭС и качества предоставляемых услуг по передаче электроэнергии
Разработка систем управления умной сетью
Разработка систем мониторинга и защиты электрических сетей от внешних воздействий
Разработка новых типов и средств управления, автоматики, защит и систем измерений для
умной сети
Разработка решений по повышению энергоэффективности электрических сетей
В рамках реализации Программы НИОКР в 2011 г. работы проводились коллективами 29 организаций:• 8 академических и отраслевых
научно-исследовательских институтов (в т. ч. ОИВТ РАН, ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», ФГУП ВЭИ, ОАО «ЭНИН», ОАО «НТС ЕЭС» и др.);
• 2 высших учебных заведения (НИУ МЭИ, Казанский Государственный университет);
• 7 проектных организаций (ОАО «Институт «Энергосетьпроект», ОАО «Фирма ОРГРЭС» и др.);
• 12 производственно-научных организаций (ОАО «Электрозавод», ЗАО «ЗЭМ РКК «Энергия» им. С.П. Королева» и др.).
Реализация НИОКР ОАО «ФСК ЕЭС»
ВУЗы5%
Академические институты
14%
Производственные организации
2%
Отраслевые НИИ62%
Организации малого и среднего бизнеса
9%
Проектные организации7%
Структура финансирования НИОКР
Разработка концепции и теоретических основ создания
умной сети - 6
Разработка новых типов силового оборудования
подстанций и линий электропередачи -
25
Разработка систем управления умной сети - 2
Разработка систем мониторинга
электрических сетей от внешних
воздействий -14
Разработка новых типов средств управления,
автоматики - 9
Разработка решений по повышению
энергоэффективности электрических сетей - 2
Работы НИОКР по направлениям
4
(План)
Разработка и испытание прорывных и улучшающих технологий
Инновационный процесс от «идеи» до коммерциализации
Сбор и формирование перечня актуальных проблем в электросетевом комплексе, необходимых для решения
Проведение мониторинга технологий в мире, сбор заявок и предложений, отбор перспективных технологий в рамках актуальных направлений работ
Отладка технологий в виде «точечных» пилотных проектов и комплексных проектов:• Полигон цифровая
подстанция• Территориальный
энергокластер Эльгауголь (Дальний Восток)
Организация изготовления конкурентоспособного высокотехнологичного оборудования:• Коммерциализация
новых технологий:Заключено 4 лицензионных договора с тремя организациями: ООО «АГИС Инжиниринг», ОАО «Энергостальконструкция», ЗАО «Сибирский ЭНТЦ». Технологии – многогранные опоры и фундаменты.
Инновация – это новые технологии, оборудование, продукты и процессы, которые конкурентоспособны и коммерчески успешны на внутреннем и внешнем рынке страны.
Проблемы Идеи по решению проблем
Разработка и испытание технологий
Реализация пилотов
Тиражирование
2010-2012 гг.
2012-2014 гг.
2012-2016 гг.
5
228 заявок(321 заявок, 2012 г.)
7 актуальных направлений в
магистральных сетях
65 работ(131 работа, 2012г.) 22 технологии 2 технологии
6
Прорывные технологии обеспечивают создание качественно нового оборудования и технических систем, обеспечивающих функционирование электроэнергетической системы на качественно новом уровне, в том числе с созданием новых категорий оказываемых услуг.
Разработка и испытание новых технологий ОАО «ФСК ЕЭС». Прорывные технологии
Технологии ограничения токов коротких замыканий на основе взрывных коммутаторов для сетей 110 кВ и выше
Технологии аккумулирования электроэнергии (АББЭ, СПИНЭ, электромагнитные накопители)
Технологии создания электрооборудования на основе высокотемпературной сверхпроводимости (кабелей, ограничителей тока короткого замыкания, накопителей и др.)
Технологии цифровой подстанции
Прорывные технологии
Цель проекта Создание опытного образца токоограничивающего устройства напряжением 220 кВ на основе специального реактора и взрывных коммутаторов (ТОУ-220).
Основные достигнутые результаты
• Создан опытный образец ТОУ-220 (трехфазная группа);• Выбран пилотный объект внедрения опытный образец ТОУ-
220 в ЕНЭC;• Подготовлен комплект конструкторской документации на
опытный образец ТОУ-220 в однофазном исполнении;• Разработано руководство по эксплуатации ТОУ – 220;• Подготовлен проект лицензионного договора с заводом-
изготовителем ТОУ-220.
Ожидаемый эффект
Глубокое ограничение токов короткого замыкания в электрических сетях напряжением 220 кВ (в первую очередь в мегаполисах г. Москва и Санкт-Петербург) в том числе:
•Экономия ресурса и удешевление коммутационного оборудования электрических станций и подстанций;•Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях;•Повышение статической и динамической устойчивости;•Повышение термической стойкости элементов электрической сети.
Статус проекта Начало работ: 2010 г.; Окончание работ: 2012 г.
Объект внедрения
Опытный образец планируется ввести в опытно-промышленную эксплуатацию в 2014 году на пилотном объекте ЕНЭС – ПС 500 кВ Каскадная, находящуюся в зоне обслуживания филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра.
Опытный образец токоограничивающего устройства 220 кВ на основе специального реактора и взрывных коммутаторов
7
Цель проекта Изготовление опытного образца секции гибридного накопителя электроэнергии мощностью 100 кВт и энергоёмкостью 100 кВт*ч.
Основные достигнутые результаты
• Опытный образец секции ГНЭ мощностью 100 кВт и энергоёмкостью 100 кВт*ч.
• Пилотный объект внедрения в ЕНЭС опытного образца модуля ГНЭ;
• Патентная заявка на принятые решения по гибридному накопителю электроэнергии;
• Техническое предложение на создание модуля ГНЭ мощностью 1 МВт и энергоёмкостью 1 МВт*ч.
Ожидаемый эффект
Преимущества данной технологии: выравнивание графиков нагрузки энергосистем; стабилизация графиков выдачи мощности; осуществление резервирования питания потребителей; повышение пропускной способности межсистемных связей; улучшение статической и динамической устойчивости энергосистем; повышение надёжности электроснабжения потребителей.
Статус проекта Начало: 2011 г.; Окончание: 2012 г.
Объект внедрения
Определяется.
Разработка гибридного сетевого накопителя электроэнергии для ЕНЭС на базе аккумуляторов и суперконденсаторов (ГНЭ)
8
Создание ВТСП кабельных линий переменного и постоянного тока
Цель проекта Создание ВТСП кабельных линий напряжением 20 кВ переменного тока (2014 г.) и постоянного тока (2016 г.).
Основные достигнутые результаты
ВТСП КЛ переменного тока напряжением 20 кВ длиной 200 м; Модернизованная система криообеспечения КЛ переменного
тока; Система мониторинга, сигнализации и защиты ВТСП КЛ длиной
200 м; Завершены комплексные испытания ВТСП КЛ переменного
тока в составе с криогенной установкой, ВТСП КЛ и штатными токовводами;
Определены пилотные объекты внедрения ВТСП кабельных линий переменного тока и постоянного тока.
Выполнено ТЭО объекта внедрения ВТСП КЛ постоянного тока. Сформированы технические требования и технические
решения по оборудованию ВТСП КЛ постоянного тока. Создан опытный образец ВТСП кабеля постоянного тока 30 м.
Ожидаемый эффект
Создание и освоение электротехнического оборудования на основе технологии ВТСП (силовые кабельные линии; ограничители тока короткого замыкания, электрические машины и трансформаторы) в том числе обеспечивающего:
увеличение пропускной способности КЛ при меньших массогабаритных характеристиках;снижение потерь электроэнергии электрических сетях;сокращение установленной трансформаторной мощности и упрощение схемы подстанций;передача больших потоков мощности электроэнергии в распределительном комплексе мегаполисов;повышение пожаробезопасности и улучшение экологичности электрооборудования.
Статус проекта Начало: 2008 г.; Окончание: 2014 г. НИОКР по разработке и создании ВТСП КЛ переменного тока;Начало: 2010 г.; Окончание: 2016 г. НИОКР по разработке и создании ВТСП КЛ постоянного тока.
Объект внедрения
• Опытный образец КЛ переменного тока планируется ввести в опытно-промышленную эксплуатацию в 2014 году на пилотном объекте - ПС 110 кВ «Динамо» в составе распределительной сети ОАО «МОЭСК» (г. Москва);
• В 2016 году ВТСП КЛ постоянного тока планируется ввести в опытно-промышленную эксплуатацию на РП-9 – ПС 330 кВ Центральная в г. Санкт-Петербург.
9
Создание опытного полигона "Цифровая подстанция"
Цель проекта Создание полигона Цифровой ПС (ЦПС) и отработка новых инновационных технологий перед их внедрением на действующие энергообъекты ЕНЭС, в том числе определение основных технических решений и требований, которым должны удовлетворять создаваемые сегодня подстанции.
Основные достигнутые результаты
• Технические требования к аппаратным и программным средствам информационно-технологических и управляющих подсистем ЦПС;
• Технические требования к основному электротехническому оборудованию ЦПС, в том числе к цифровым измерительным трансформаторам тока/напряжения;
• Общая проектная документация полигона ЦПС;• Элементы полигона ЦПС;• Полигон ЦПС, способный проводить отработку
инновационных технологических решений.
Ожидаемый эффект
Преимущества данной технологии:• сокращение затрат на проектирование, монтажные и наладочные работы, эксплуатацию и обслуживание;• снижение количества модулей ввода/вывода на устройствах АСУТП и РЗА;• уменьшение площади ПС;• значительное сокращение медных кабельных связей;• высокая помехозащищенность, пожаро-взрывобезопасность и экологичность;• повышение точности измерений.Снижение затрат на создание цифровой подстанции: проектирование – 5-10% строительно-монтажные работы – 5-10% себестоимость – 3-5% пусконаладочные работы-15-20% эксплуатация – 5-10%
Статус проекта Начало – 2010 г.; Окончание – 2013 г.
Объект внедрения
Реализована вторая очередь цифровой подстанции на полигоне ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»
10
Разработка и испытание новых технологий ОАО «ФСК ЕЭС». Улучшающие технологии
Улучшающие технологии обеспечивают совершенствование технических и экономических характеристик существующего оборудования, а также повышение качества оказываемых услуг.
Технологии передачи энергии постоянным током (ВПТ и ППТ)
Технологии управляемых электропередач переменным током (УШР, СТАТКОМ, СТК, УПК)
Технологии создания опор с повышенной высотой подвеса провода
Технологии создания высокотемпературных алюминиевых проводов с малой стрелой провеса, в том числе с применением нано-композитов
Технологии создания изоляторов разрядников на 220-330 кВ
Технологии взрывозащищенного маслонаполненного оборудования
Улучшающие технологии
11
Создание гирлянды с использованием мультикамерных изоляторов -разрядников для ВЛ 220 кВ (ГИРМК)
12
Цель проекта Создание изоляторов-разрядников для воздушных линий электропередачи с отсутствием грозотросов для обеспечения надежного энергоснабжения потребителей
Основные достигнутые результаты
Разработана ГИРМК для ВЛ 220 кВ; Разработана система мониторинга грозоупороности ВЛ и грозовой
активности в районе прохождения трассы ВЛ; На ВЛ 220 кВ Цимлянская ГЭС-Шахты 30 проводится опытно-
промышленная эксплуатация: • мультикамерных изоляторов-разрядников на участке
длиной 30 км;• системы мониторинга грозоупороности ВЛ и грозовой
активности.
Ожидаемый эффект
Преимущества данной технологии:повышение надёжности электроснабжения за счёт минимизации грозовых отключений ВЛ;отказ от применения грозозащитного троса;значительное снижение количества технологических нарушений из-за грозовых отключений;уменьшение веса опор.
Статус проекта Начало: 2010 г.; Окончание: 2013 г.
Объект внедрения
Установка ГИРМК на пилотной ВЛ 220 кВ Цимлянская ГЭС в Ростовской области
Разработка, изготовление и испытание опытных образцов КРУЭ 110 -220 кВ наружной установки с вакуумными выключателями
Цель проекта Создание опытного образца КРУЭ 110-220 кВ наружной установки с вакуумными выключателями.
Основные достигнутые результаты
• Создание макета ячейки КРУЭ 110 и 220 кВ наружной установки с вакуумными выключателями с элементами (секциями):─ выключателя;─ разъединителя;─ быстродействующего замыкателя;─ трансформаторов тока и напряжения;─ ограничителя перенапряжений;
• Предложения по местам пилотного применения КРУЭ 110-220 кВ наружной установки с вакуумными выключателями в ЕЭС России.
Ожидаемый эффект
Снижение затрат на строительство и эксплуатацию подстанции: • не требуется строительство помещений для КРУЭ 110-220 кВ;• потребность в использовании элегаза сокращена на 80%;• значительно высокий коммутационный ресурс (30 000-50 000);• возможность использования при низких температурах без подогрева. При эксплуатации отсутствуют высокотоксичные
продукты разложения элегаза.
Статус проекта Начало: 2011; Окончание: 2013.
Объект внедрения
Определяется.
13
Введены в опытную эксплуатацию следующие типы инновационного оборудования: Многогранные опоры (с 2010 г., московский регион); СТАТКОМ на ПС Выборгская (2011 г., Северо-Запад); АСК ПС 500 кВ Бескудниково (2012 г., Москва); УШР-500 кВ (с 2009 г., Сибирь, Западная Сибирь,
Волга); УШРТ-110 кВ (с 2010 г., Сибирь); ИРМК на ВЛ 220 кВ Цимлянская ГЭС – Шахты 30
(2011 г., Ростовская область); Управляемая плавка гололеда (2010 г., Юг, Центр); Комбинированный выключатель-разъединитель ПС
Дмитров (2011 г., Московская обл.) Высокотемпературный провод ВЛ ТЭЦ 3-ВАЗ (2011 г.,
Волга) и др.
Улучшающие технологии – крупные проекты
14
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИКомплексная отработка решений – пилотный энергокластер на территории ОЭС ВостокаСоздание энергокластера «Эльгауголь» на территории ОЭС «Востока» (2014 г.) для комплексной отработки инновационных решений.
15
Планируется реализация пилотных проектов: Вставка постоянного тока ПС Могоча
(2013-2014 гг., ОЭС Сибири и Востока); Токоограничители на основе вакуумной технологии 110
кВ, взрывного типа 220 кВ ПС Каскадная (2014 г., Москва);
Внедрение ВТСП кабельной линии переменного и постоянного тока на электросетевом объекте (2014 г., Москва, 2016 г. С-Петербург);
Внедрение высотных, эстетических и композитных опор (2013 г., Калужская обл.);
Создание цифровой ПС 220 кВ Надежда (2015-2016 гг., Волга).
Дальнейшее расширение полигона цифровая подстанция на базе ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» (2012-2014 гг.).
Высотные опоры с применением провода с композитным сердечником при реконструкции ВЛ 220 кВ Черепеть-Орбита-Калуга-Спутник (35 км) (реализация 2012-2013 гг., Центр) и др.
Планируемые крупные пилотные инновационные проекты
16
Развитие производства электротехнического оборудования в Российской Федерации
Завод по производству трансформаторного оборудования в г. УфеПлановая мощность: до 27 млн. кВА в год; Номенклатура оборудования: силовые и распределительные трансформаторы;Пуск завода -2009 год, начало поставок для ОАО «ФСК ЕЭС» - 2012г.Объем поставок для ОАО «ФСК ЕЭС» в период 2012-2014 гг. ~ 10174 МВА.
Завод по производству КРУЭ в г. Артем Приморского края09.09.2011 состоялась закладка «первого камня» строительства завода; Пуск завода - август 2012 года;Номенклатура оборудования:КРУЭ класса напряжения 110-500 кВ;Начало поставок для ОАО «ФСК ЕЭС» - 2013 год.Объем поставок для ОАО «ФСК ЕЭС» в период 2013-2017 гг. ~ 180-240 ячеек/год.
Завод высоковольтного оборудования «СОЮЗ» в г. МожайскНоменклатура оборудования: производство по лицензии Alstom Grid элегазовых колонковых 110 - 220 кВ и баковых выключателей 110 кВ;Начало производства - 2009 год.Планируется создание совместного предприятия на базе ЗВО «СОЮЗ».
Завод ООО «Ижорские трансформаторы» по производству трансформаторного оборудования в пос. Металлострой, Колпино Номенклатура оборудования : трансформаторное оборудование класса напряжения 110-750 кВ;Начало производства - 2014 г.Объем поставок для ОАО «ФСК ЕЭС» в период 2014-2018 гг. ~ 27190 МВА.
Завод по производству высоковольтных выключателей в г. ВоронежПлановая мощность: до 500 высоковольтных коммутационных устройств в год;Номенклатура оборудования: высоковольтные выключатели и разъединители 110 и 220 кВ; Пуск завода - июль 2011 года.
Завод по производству трансформаторного оборудования
в г. ВоронежПлановая мощность: 10 000 МВА в год;Номенклатура оборудования: от 40 МВА до 200 МВА для класса напряжения 110-220кВ;Начало производства - февраль 2012 г.Завод «Таткабель»
по производству полного спектра кабельно-проводниковой продукции в г.КазаньНоменклатура оборудования : кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-330 кВ; самонесущие изолированные провода; кабели для стационарной прокладки напряжением 0,66-3 кВ;Плановая мощность: - 120 км/мес (из расчета кабеля на 110 кВ с сечением проводника 1000 кв.мм.);Начало производства - 2010 г.
17
Испытательные центры – важнейшая часть энергетической инфраструктуры
До 1990 года в СССР имелась испытательная база (сеть) для проведения полного комплекса испытаний электротехнического оборудования класса напряжения до 1150 кВ. В Европе аналогичные центры успешно развиваются в настоящее время.
• в 3 центрах была возможность проводить испытания выключателей;• в 5 – были организованы испытания токами короткого замыкания;• в 5 – было организовано проведение климатических испытаний;• в 7 – было организовано проведение высоковольтных испытаний
В СССР было 5 крупных независимых испытательных
центров, а также 7 специализированных
лабораторий производителей электротехнического оборудования:
• В мире работает следующая формула: в развитых индустриальных странах существует как минимум, один мощный независимый испытательный центр, который стоит во главе ассоциации лабораторий при НИИ и заводах изготовителях электрооборудования.
В настоящее время в Европе функционирует порядка 20
независимых испытательных центров. В Америке - 7 центров:
• Siemens - Крупный центр в Берлине и во Франкфурте-на-Майне• ABB – крупный центр в Бадане • Alstom – крупный центр в Лионе
Большинство глобальных электротехнических компаний имеют собственный испытательный центр:
18
В ФСК начата работа по ТЭО испытательного центра и разрабатывается ТЗ на проектно-изыскательские работы.
Основные направления взаимодействия с высшими учебными заведениями за 2011-2012 годы
Заключено соглашений о сотрудничестве более 50
Привлечение ВУЗов к инновационной деятельности более 120 млн. руб.
Разработано новых учебных программ 12 программ
Издано научно-технической и справочной литературы
5 изданий, готовится к изданию еще 6
Производственная практика студентов на электросетевых объектах
более 500 студентов из 54 ВУЗов
Студенческие строительные отряды для работы на объектах ОАО «ФСК ЕЭС» в летний период
2011 год - 350 студентов, в 2012 году более 750
Организация публичных мероприятий (единый день ОАО «ФСК ЕЭС», круглые столы, инновационные форумы, конкурсы научных работ)
привлечены более 10000 студентов и аспирантов
Совместно со МШУ Сколково проведение Молодежного Круглого стола в рамках ПМЭФ
Ежегодно 50 студентов профильных ВУЗов
Модернизация учебно-производственной базы ВУЗов
МЭИ, СПбГПУ, ИГЭУ,Сев-КавФУ, Грозненский ГНТУ
Участие сотрудников компании в учебных процессах ВУЗов (чтение лекций, диссертационные советы)
Более 25 сотрудников
19
Спасибо за внимание!
ОАО «ФСК ЕЭС»
117630, г. Москва, ул. Академика Челомея, 5А
Телефоны: Единый информационный центр: 8-800-200-18-81Для звонков из стран ближнего и дальнего зарубежья: +7 (495) 710-93-33
Факс: +7 (495) 710-96-55
Е-mail: [email protected]
Сайт: www.fsk-ees.ru
21
Когда ожидать эффект от инноваций?
Возврат инвестиций
Инвестиции
Фазы инновационного развития
Разработка Испытание Улучшение Тиражирование
Опытный образец
Пилот
Отработанный продукт
* - по материалам PWC
год
1-2 2-3 3-50