Энергоэффективные решения на железной дороге предполагают как внедрение новых устройств, таких как системы хранения энергии, так и обновление парка тягового состава. О комплексных подходах ОАО "РЖД" к проектам оптимизации энергопотребления "Гудку" рассказал ведущий аналитик центра развития цифровой энергетики фонда "ЦСР "СевероЗапад" Игорь Чаусов.ОАО "РЖД" – второй по протяженности линий и количеству сетевых объектов после ПАО "Россети" владелец электросетевого комплекса, а железнодорожный транспорт в целом входит в число наиболее крупных потребителей электроэнергии в стране.

Усилия ОАО "РЖД" по повышению его энергоэффективности имеют существенное значение для энергоэффективности всей экономики. Эти усилия можно оценить в первую очередь как очень комплексные.

Холдинг "РЖД" утвердил собственную Энергетическую стратегию, рассчитанную до 2030 года, а также Программу энергосбережения и повышения энергоэффективности на 2016–2018 годы, которые, насколько нам известно, успешно реализует. Такой подход можно только приветствовать.

На наш взгляд, самыми важными направлениями этой работы являются обновление локомотивного парка и реконструкция объектов электросетевой инфраструктуры с применением современных технологий, в том числе устройств управления потоками мощности. Современные локомотивы производства "Трансмашхолинга" обладают существенно лучшими показателями энергетической эффективности как за счет более современной силовой преобразовательной техники, которая на них применяется, так и за счет широкого применения систем рекуперативно-резистивного торможения. Реконструкция объектов электросетевой инфраструктуры, в первую очередь тяговых подстанций, интересна с точки зрения применения устройств FACTS (flexible AC transmision system - управляемые системы передачи переменного тока). ОАО "РЖД", насколько нам известно, имеет успешный опыт применения СТАТКОМов (статический компенсатор реактивной мощности - устройства, обеспечивающие повышение эффективности работы и энергосбережения систем передачи и распределения электрической энергии) на тяговых подстанциях, за счет чего увеличивается пропускная способность участков дороги, на которых раньше возникало недопустимое падение напряжения, и при этом в целом растет эффективность использования электрификации и снижаются потери.

Немалый вклад в повышение энергоэффективности вносит переход на светодиодное освещение и применение тепловых насосов для отопления станционных и хозяйственных помещений.

Нам особенно интересен опыт ОАО "РЖД" в повышении энергоэффективности, поскольку ОАО "РЖД" – оператор, пожалуй, самой протяженной в стране сети электропередачи постоянного тока (напряжением 3 кВ) и самого большого числа узлов стыкования сетей постоянного (3кВ) и переменного (25 кВ) токов с двусторонними перетоками. Мы считаем применение постоянного тока низкого и среднего напряжения (0,4–10 кВ) новым и перспективным решением для электроснабжения домохозяйств, поселков, торговых и офисных центров, складских помещений, и потому так интересуемся опытом эксплуатации таких сетей на железных дорогах.

В России традиционно высокий процент электрификации железных дорог и в целом самая большая по протяженности контактная сеть и система электрификации железной дороги в мире, находящаяся под единым управлением. От Китая нас отличает существенно большая степень электрификации, но китайские железные дороги сегодня "моложе": процесс реконструкции, строительства новых линий и путей и процесс электрификации в Китае идет очень быстрыми темпами. Еще одно отличие – Единый стандарт электрификации (постоянный ток 3 кВ и переменный ток 25 кВ 50 Гц), принятый в России и позволяющий, особенно за счет применения новых локомотивов, например ЭП20, выстраивать единую техническую политику в сфере электрификации и использования подвижного состава. В ЕС исторически сложилась ситуация с большим количеством корпоративных и национальных стандартов (постоянный ток 0,75, 1,5, 3 кВ, переменный ток 15 кВ 16,7 Гц, 25 кВ 50 Гц), что до сих пор затрудняет общеевропейскую интеграцию железных дорог.

Тем не менее и Китай, и ЕС существенно опережают Россию по протяженности линий скоростного и сверхскоростного движения и средней скорости движения на этих линиях, в этих странах решена важная проблема электроснабжения скоростного железнодорожного транспорта. Этот опыт мог бы быть чрезвычайно полезен нашей стране и, насколько нам известно, уже активно осваивается ОАО "РЖД" как в партнерстве с Siemens, так и в партнерстве с Alstom.

Мы считаем применение систем накопления электроэнергии (СНЭ) на железнодорожном транспорте чрезвычайно перспективным направлением повышения энергетической и экономической эффективности этого вида транспорта. Накопители энергии могут, например, использоваться для повышения качества электроэнергии, поддержания напряжения и увеличения пропускной способности на участках пути, где в силу большой длины линий контактной сети при прохождении подвижного состава происходит недопустимая просадка напряжения. Другое важное направление – повышение эффективности применения дизельных двигателей тепловозов, особенно маневровых, за счет установки СНЭ для перевода дизельных двигателей в режим работы на оптимальной постоянной мощности. Это решение потенциально позволит повысить межремонтный ресурс двигателей и снизить выбросы при их работе.

Возникает перспектива модернизации используемых и создания новых образцов локомотивов: гибридного маневрового дизель-аккумуляторного тепловоза и контактно-аккумуляторного электровоза.

На наш взгляд, самые большие возможности по повышению энергоэффективности железнодорожного транспорта дает согласованное управление электропотреблением на железных дорогах, в том числе в рамках внедрения управляемой нагрузки и подхода demand response (рыночный механизм, используемый во многих крупных энергосистемах мира в качестве дополнительного средства регулирования электрического баланса. – Ред.), а также за счет перехода на более распределенную собственную энергетику.

Интересные перспективы открывает идея перевода части котельных, находящихся под управлением ОАО "РЖД", на когенерацию и переход на использование собственных распределенных энергетических ресурсов. Очень большое значение в условиях огромного и протяженного хозяйства ОАО "РЖД" имеет внедрение энергоэффективного светодиодного освещения, а также интеллектуального управления освещением и теплоснабжением, переход на адаптивные алгоритмы, учитывающие погоду, освещенность, потребность в свете и тепле.