Smarter Juice Умный ток
Another megablackout threatens to darken the summer of 2004. Innovative solutions abound. Will the industry choose to fund them?
ROB WHERRY
РОБ УЭРРИ
Угроза масштабных отключений электроэнергии летом 2004 года по-прежнему существует. Есть много инновационных решений этой проблемы. Но захочет ли отрасль выделить на это деньги?
В мае представители энергокомпаний Калифорнии вновь, как и каждый год, начали предупреждать население о необходимости ограничивать потребление электроэнергии. А в апреле специальная комиссия наконец опубликовала доклад о причинах масштабного отключения электроэнергии летом 2003 года, когда большая часть северо-востока США погрузилась во тьму. По мнению комиссии, виноваты в этом были несколько неэффективно работающих энергетических компаний и устаревшая сеть электропередачи. И хотя комиссия предложила несколько путей решения этих проблем, министр энергетики США Спенсер Абрахам сделал следующее заявление: "Срочно необходимы улучшения. Невыполнение рекомендаций комиссии поставит под угрозу надежность поставок электроэнергии". Другими словами: приготовьтесь к новым отключениям.
По крайней мере, сейчас компании вновь после двадцатилетнего перерыва вкладывают деньги в линии электропередачи. По данным недавнего опроса, проведенного вашингтонской консалтинговой компанией GF Energy среди топ-менеджеров 70 компаний--поставщиков электроэнергии, в ближайшие пять лет в отрасли планируется потратить дополнительно $4-7 млрд на развитие сетей высокого напряжения. Это не слишком много, но это начало. "Линии электропередачи оказались заброшены,— говорит Морис Гандерсон, соучредитель венчурной компании Nth Power, энергетические активы которой оцениваются в $250 млн.— Мы должны наверстать упущенное".
Ряд компаний предлагает эффективное решение этой проблемы. Речь идет об относительно небольших организациях, но некоторые из них уже котируются на бирже. Все они производят оборудование, установление которого на разных точках вдоль линий электропередачи поможет повысить эффективность передачи электроэнергии, сэкономить деньги потребителей и снизить нагрузку на сети.
Программное обеспечение. Разработанный компанией Software Optimal Technologies продукт SmartGrid делает провода "умными". Программа анализирует данные, передаваемые по беспроводной связи или через интернет с оборудования, установленного в разных точках сети. Оператор системы может видеть, где образуются узлы повышенного спроса на электроэнергию, например для кондиционеров в жаркий летний день, сбои, перегрузки или замыкания. На основании этих данных программа определяет, как сеть должна реагировать, например перенаправить потоки электроэнергии по менее нагруженным линиям или включить дополнительные мощности. Она также может определить вероятные горячие точки, помогая тем самым компании решить, где развивать новую инфраструктуру. Цена самой простой системы — $75 тыс.
Провода. Одной из наиболее частых причин отключений электричества являются дефекты самих линий электропередачи. Кабели могут перегреваться или провисать под тяжестью упавших на них веток. В прошлом году Composite Technology Corp. (CTC) вышла на рынок с более прочным кабелем, состоящим из алюминиевых нитей, которые окружают сердцевину из карбонового оптоволокна. Энергетические компании традиционно используют два вида кабелей: медные и алюминиевые со стальной сердцевиной. Производимый CTC кабель с композитной сердцевиной выдерживает вдвое большую нагрузку, чем обычный алюминиевый, он на 25% прочнее и лишь на четверть тяжелее. Кроме того, он дешевле — $90 тыс. за милю вместо $550 тыс. Экономия заключается и в том, что не надо устанавливать новые алюминиевые вышки для дополнительных алюминиевых кабелей, необходимых для удовлетворения спроса.
Американская компания Superconductor помогает производить кабели с медной сердцевиной, обмотанной двумя слоями сверхпроводящей проволоки. Жидкий азот, более дешевая альтернатива традиционному масляному охладителю, омывает проволоку, предохраняя ее от перегрева. Этот охладитель стоит $0,4 за галлон против $3,20 за галлон масла. Такой кабель выдерживает напряжение в три-пять раз более высокое, чем медный.
Линии электропередачи. Компания National Grid, один из наиболее крупных собственников линий электропередачи в США, использует лазер, который устанавливается на вертолете, летающем на высоте 750 футов (228 м) и дает 50 тыс. импульсов в секунду в направлении вышек и линий внизу, снимая до 6 млн показателей за каждую милю. Бортовой компьютер записывает данные и создает на их основе картину работы линии. National Grid может с точностью до дюйма определить, насколько провисли кабели и насколько они могут перегреться в жаркий день. По оценкам компании, эта технология в ближайшие пять лет сэкономит $1,8 млн.
Трансформаторы. Вдоль линий электропередачи по всей территории США стоят огромные тяжелые трансформаторы общей стоимостью более $200 млрд. Они помогают увеличивать напряжение для передачи электроэнергии или снижать его при получении. Большинству из них больше 40 лет. Внутренняя температура может превышать 150°, поэтому их охлаждают и инсулируют при помощи масла. Компании определяют их состояние, измеряя уровень восьми видов газов, включая метан и углекислый газ, которые образуются при распаде углеводородных компонентов масел. Обычно эта процедура совершается раз в год. Компания Serveron из Хилсборо, штат Орегон, продает газовые мини-хроматографы, которые, будучи установлены рядом с трансформаторами, измеряют уровень внутренних газов каждые четыре часа. Данные передаются по беспроводной связи операторам, которые могут отличить небольшие безопасные аномалии, связанные с погодой, от сигналов, свидетельствующих о возникновении серьезных проблем. Каждый хроматограф TrueGas стоит $33,5 тыс. плюс $3 тыс. в год на сбор информации, и это дешевле, чем поменять трансформатор, который стоит до $5 млн. Компания недавно получила $9 млн венчурных инвестиций.
Измерители. Энергетические компании используют беспроводные измерители для мониторинга потребления электроэнергии дистанционно. Optimal Technologies создала беспроводные сенсоры Modbot, которые могут быть включены в электророзетки и соединены с бытовыми приборами или осветительными системами. Они передают информацию — комнатную температуру, мощность, напряжение — в центральную диспетчерскую. Если Modbot, который стоит $60, обнаруживает, что в доме никого нет, он может сам выключить кондиционер или осветительные приборы. Maximum Performance Group производит похожие приборы для корпоративных клиентов. Эти приборы реагируют на уменьшение дневного света и включают внешнее освещение, а также при необходимости включают сигнализацию.
Компания Comverge, Восточный Ганновер, штат Нью-Йорк, запустила в штате Юта экспериментальный проект по управлению нагрузкой, установив на сотнях домашних кондиционеров специальное оборудование. Если энергокомпаниям требуется в жаркий день больше мощности, Comverge может регулировать работу компрессоров без вмешательства домовладельцев.
Локальные генерирующие мощности. Отключение заставило более серьезно задуматься над тем, как генерировать электроэнергию прямо на производстве. Capstone Turbine Corp. производит экологичные турбины мощностью от 30 до 200 кВт, работающие на природном газе. Выработанная ими излишняя энергия может быть продана энергетическим компаниям. Недавно в Вермонте была запущена микросеть, которая объединяет в систему жилые и коммерческие здания, чтобы защитить их от масштабных или локальных отключений электричества.
Перевела ЕЛЕНА БУШИНА