Курочкин Ю.А. (ykurochkin@dataplus.ru), Фомин В.Н. (vfomin@dataplus.ru) Компания ООО «ДАТА+», г. Москва, Web: www.dataplus.ru
RAO Energy System of East: GIS for Searching of Perspective Renewable Energy Projects
В 2014 году ООО «ДАТА+» были выполнены работы по созданию геоинформационной системы РАО Энергетические системы Востока (ОАО «РАО ЭС Востока»), которая позволила автоматизировать оценку перспективных проектов развития возобновляемых источников энергии и отображать на карте полученные результаты.
Введение
Холдинг ОАО «РАО Энергетические системы Востока» – крупнейший поставщик электрической и тепловой энергии на Дальнем Востоке.
В состав Холдинга входят дальневосточные энергокомпании, такие как: ОАО «ДРСК», ОАО «ДЭК», ОАО «ДГК», ОАО АК «Якутскэнерго», ОАО «Магаданэнерго», ОАО «Камчатскэнерго», ОАО «Сахалинэнерго», ОАО «Дальтехэнерго», а также ОАО «Передвижная энергетика». Основные виды деятельности энергокомпаний – производство и передача электрической и тепловой энергии, сбыт и развитие генерирующих мощностей на Дальнем Востоке и развитие альтернативной энергетики.
Холдинг активно реализует программу развития генерации на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Первые солнечные батареи и ветродизельные комплексы холдинга уже работают в регионах Дальнего Востока – там, где это действительно нужно и экономически целесообразно. К 2020 году планируется ввести до 120 МВт мощностей на основе ВИЭ.
Назначение ГИС
Одной из задач персонала ОАО «РАО ЭС Востока», ответственного за поиск перспективных проектов генерации на основе возобновляемых источников энергии, является анализ пространственных данных, необходимых для размещения генерирующих объектов, в частности, данных о солнечном излучении, энергии ветра, биомассе, а также о текущем и перспективном потреблении электроэнергии.
Качественное и оперативное выполнение многофакторного пространственного анализа по сложным алгоритмам невозможно без использования геоинформационных технологий. Для решения данной задачи была создана ГИС, которая обеспечила не только сбор и ведение пространственных данных (ПД), но также их анализ с предоставлением результатов анализа на карте.
С созданием ГИС сотрудники компании получили инструменты расчёта экономических параметров проектов ВИЭ, а руководство компании и инвесторы – возможность принять грамотное инвестиционное решение, повысить оперативность, надежность и эффективность управления.
Возможности ГИС
ГИС позволяет отображать на карте полную и достоверную информацию о расположении и характеристиках проектов ВИЭ, находящихся в разной степени реализации: проектов объектов ветрогенерации, солнечной генерации, проектов генерации на биомассе и проектов строительства ЛЭП, а также проектов объектов, на которых экономически оправдана замена дизель-генераторов.
Информационное обеспечение системы включает в себя различные тематические данные по электростанциям, котельным, полевым измерениям и существующим объектам ВИЭ. Для работы с тематической информацией в системе используются различные справочники и вспомогательные данные, такие как сервисы Единой электронной картографической основы Росреестра, сервисы спутниковых снимков из внешних источников, данные NASA по инсоляции, ветру, распределению биомассы (рис. 1).
Рис. 1. Информационные данные системы.
Система позволяет выполнять предварительную оценку эффективности проектов путем расчета их экономических показателей и параметров. Расчет производится исходя из географического расположения объектов, планируемой мощности, технических параметров (рис. 2).
Рис. 2. Входные данные для расчёта.
Алгоритмы расчётов для выбранной местности включают в себя подготовку данных по выбранному источнику энергии (солнце, ветер, биомасса), расчёт суммарной выработки электроэнергии и расчёты финансовых показателей проекта.
Результаты расчёта отображаются на карте в форме всплывающего окна, содержащего таблицу с показателями и параметрами проекта. К показателям проекта относятся такие характеристики как необходимые капитальные вложения, сроки окупаемости, возможная экономия топлива (рис. 3). Параметры проекта включают в себя финансовые данные по затратам на логистику, строительно-монтажные работы, операционные расходы, коэффициент полезного действия проекта и др. (рис. 4).
Рис. 3. Результаты расчётов. Показатели проекта.
Рис. 4. Результаты расчётов. Параметры проекта.
Система позволяет многократно изменять исходные параметры расчёта и добиваться оптимального решения для проекта в выбранном населенном пункте. Результаты расчётов могут служить основой для принятия решений о строительстве генерирующих мощностей в посёлках Дальневосточного федерального округа (ДФО), а также предоставляться инвесторам и лицам, заинтересованным в развитии проектов ВИЭ.
Основные архитектурные решения
ГИС «Расчёта и представления информации о перспективных проектах развития возобновляемых источников энергии» – это клиент-серверное решение с рабочими местами аналитиков на базе программного обеспечения ArcGIS for Desktop с дополнительным модулем Data Interoperability и веб-приложением для расчёта эффективности проектов и отображения результатов совместно с вспомогательными данными.
Расчёты в веб-приложении выполняются с использованием сервисов геообработки, которые были созданы с помощью приложения для управления рабочими процессами ArcGIS ModelBuilder.
Перспективы развития
В ходе дальнейшего развития системы планируется расширение состава сведений, используемых при проведении анализа, что позволит повысить качество и надежность расчётов и получаемых результатов.
Для повышения инвестиционной привлекательности проектов ВИЭ предусматривается создание публичного контура системы для предоставления сведений неограниченно широкому кругу заинтересованных лиц – государственным органам, инвесторам, научному сообществу.
Также в качестве одного из возможных направлений развития системы рассматривается использование инструментов пространственного анализа для планирования размещения объектов ВИЭ, в том числе с применением 3D технологий. Такой подход позволит повысить точность производимых технических расчётов и наглядность отображения технических проектов, представляемых инвесторам и другим заинтересованным лицам.
