Электросетевой комплекс. Основой задачей технологического развития электросетевого комплекса является обеспечение надежного электроснабжения потребителей.
Для решения указанной задачи в кратко- и среднесрочной перспективе разрабатываются:
- новые материалы и технологии для проводов (проводниковые материалы нового поколения с улучшенными по сравнению со сталеалюминиевыми (АС) проводами электрическими и механическими характеристиками);
- новое электротехническое, электромеханическое и электронное оборудование (полупроводниковые компенсаторы реактивной мощности, устройства ограничения токов короткого замыкания напряжением 35-500 кВ на основе полупроводниковых приборов, КРУЭ 110-220 кВ наружной установки с вакуумными выключателями, фильтрокомпенсирующих и т.д.);
- элементы цифровой подстанции разных уровней автоматизации (цифровые устройства релейной защиты и автоматики, приборы учета, поддерживающие цифровой обмен данными);
- новые средства и методы оперативно-диспетчерского и оперативно-технологического управления крупными электроэнергетическими системами, включая нелинейные модели высокой и сверхвысокой размерности со сложными рыночно-технологическими целевыми функциями;
- цифровые системы мониторинга и диагностики, позволяющие осуществить переход на ремонт электротехнического оборудования с планово-предупредительного на ремонт по состоянию;
- применение оборудования с функциями управления с учетом обеспечения кибербезопасности.
Необходимо продолжить работы по оптимизации структуры электрических сетей, прежде всего сократить использование протяженных сетей низких классов напряжения, что позволит сократить потери электроэнергии при передаче.
Немаловажную роль сыграют методы и технические средства мониторинга и диагностики состояния энергетического и электротехнического оборудования, обеспечивающие выявление дефектов на начальной стадии развития и позволяющие осуществлять организацию ремонта по техническому состоянию.
В долгосрочной перспективе предусматривается переход:
- к цифровым подстанциям класса напряжения 35-110 (220) кВ;
- к цифровым активно-адаптивным сетям с интеллектуальной системой управления, включая системы автоматического управления, позволяющие регулировать напряжение по нескольким критериям качества электрической энергии, интеграцию в электрические сети всех видов НВИЭ и накопителей электрической энергии, зарядную инфраструктуру для электротранспорта, предоставление услуг сети "по резервированию";
- к комплексной эффективности бизнес-процессов и автоматизации систем управления;
- к применению новых материалов в электроэнергетике.
Ожидается появление электросетевого оборудования на базе недорогих высокотемпературных сверхпроводниковых материалов ("комнатной температуры"): токоограничители, силовые трансформаторы, кабельные линии переменного тока и постоянного тока, преобразователи. Технологический прорыв в силовой полупроводниковой электронике позволит перейти на новые коммутационные аппараты (полупроводниковые выключатели) на все классы напряжения до 1150 кВ.
Также ожидается повышение доли композитных материалов в составе оборудования и строительных конструкций (опор высоковольтных линий).
Применение постоянного тока при передаче электрической энергии на классах напряжения СН и НН в перспективе позволит существенно снизить уровень потерь.
Теплосетевой комплекс. Технологическое совершенствование систем теплоснабжения должно осуществляться на основе применения теплопроводов высокой заводской готовности (включая нанесение тепло- и гидроизоляции с использованием новых изоляционных материалов), эффективных способов их прокладки, современных запорно-регулирующих устройств, а также интеллектуальных систем управления режимами функционирования тепловых сетей.
В кратко- и среднесрочной перспективе наибольший эффект могут дать современные (количественные) методы регулирования отпуска тепла, независимые закрытые схемы подключения домов с установкой ИТП, новые конструкционные (в т.ч. композиционные) и теплоизоляционные материалы и функциональные покрытия для теплопроводов.
Для этого необходима, в частности, разработка новых функциональных покрытий с низкой адгезией к солям жесткости, малой шероховатостью и высокими антикоррозионными свойствами для увеличения срока службы тепловых сетей и снижения их гидравлического сопротивления.
Применение передовых технических решений позволит увеличить срок службы теплотрасс до 30-40 лет и более, снизить тепловые потери при транспортировке до 2-5%, снизить капитальные затраты на 15-20%, эксплуатационные - в 5-9 раз, ремонтные - в 3 раза, уменьшить время прокладки теплотрассы в 3-4 раза. Благодаря обязательной установке системы оперативного дистанционного контроля за уровнем влажности тепловой изоляции возможно кардинально уменьшить аварийность теплотрасс.