Умные расчеты для энергетики будущего: новая методика меняет подход к газификации регионов
Нейросети помогут принять более обоснованные инвестиционные решения в российской энергетике. В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разрабатывают методику, которая позволит оценивать перевод угольных электростанций на газ не только по стоимости топлива, но и по влиянию на надежность оборудования, экологию и социальную сферу.
Усовершенствованием методики составления топливно-энергетических балансов (ТЭБ) для повышения уровня газификации российских регионов занимается аспирант НГТУ НЭТИ Павел Евсеенко. Сейчас для прогнозных ТЭБ используется методика, утвержденная Минэнерго в 2021 году. Потенциальный перевод тепловых электростанций с угля на газ оценивается по упрощенной схеме, где в основе лежат затраты собственника ТЭЦ. По мнению Павла Евсеенко, такой подход не учитывает целый ряд косвенных эффектов – технических, экономических и социальных.
Автор новой методики считает, что особое внимание нужно уделить оценке параметров и режимов работы станции после реконструкции, или при выборе типа оборудования перед новым строительством. Также необходимо учитывать влияние смены топлива на электрические режимы и балансы всей энергосистемы. Например, по предварительным оценкам тип топлива влияет на надежность работы оборудования. В случае с газовой генерацией число отказов значительно ниже, чем у угольной.
Сейчас Павел Евсеенко занимается анализом больших массивов информации с использованием нейросетей и других цифровых инструментов. Полученные выводы можно будет использовать при составлении конкретных рекомендаций и составления ТЭБ для повышения уровня газификации регионов России.
Актуальная методика для Сибири и Дальнего Востока
В перспективе результаты работы аспиранта НГТУ НЭТИ могут стать основанием для внесения изменений в методику Минэнерго. Более точные и объективные расчеты ТЭБ возможно использовать при разработке проектов по переводу угольной генерации на газ. Это особенно актуально для Сибири и Дальнего Востока, где высока доля угольной генерации. В среднем по России при выработке электроэнергии она составляет 15%, а в этих регионах – до 47%.
В будущем возможно создание специального программного модуля, который смогут использовать региональные власти и энергетические компании. После загрузки параметров конкретной электростанции и локальной энергосистемы появится возможность сравнить несколько сценариев реконструкции существующей генерации.
Путь от приказов до исследований
Работа ученого НГТУ НЭТИ – это логическое продолжение процесса совершенствования энергетического планирования в России, который идет в последние годы.
В 2021 году Минэнерго утвердило приказ № 1169, который установил правила составления фактических и прогнозных ТЭБ для регионов и муниципалитетов. В 2024 году порядок скорректировали, но сама методика расчета межтопливной конкуренции осталось упрощенной.
При этом на практике выяснилось, что необходим более комплексный подход. Так, в 2022 году Владивостокскую ТЭЦ-2 перевели на природный газ. При этом выяснилось, что при смене топлива необходимо учитывать не только экологический эффект, но и реконструкцию оборудования, наличие достаточно мощной газовой инфраструктуры, изменение режимов эксплуатации после реконструкции.
С 2025 года Павел Евсеенко активно участвует в тематических научно-практических конференциях и с другими авторами публикует статьи, в которых закладывается научная основа для совершенствования существующей методики расчета ТЭБ.
Точный расчёт вместо упрощённых решений
Исследование, которым сейчас занимается ученый НГТУ НЭТИ поможет устранить разрыв между упрощенными экономическими расчетами и реальными последствиями смены топлива для ТЭЦ и региональных энергосистем. В единой модели будут объединены экономические, технические, экологические и статистические данные.
Однако, перед тем как вносить изменения в существующие методики составления прогнозных ТЭБ, необходимо будет подтвердить результаты работы на более широкой выборке существующих энергоблоков и использовать их при разработке реальных примеров реконструкции.
В будущем возможно создание цифровой системы, которая будет моделировать развитие региональной энергетики. При этом она может быть востребована не только в России, но и в других странах, где стоит вопрос по переводу электростанций с угля на газ.
