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: info@fsk-ees.ru

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