Германия стала пионером в переходе на принципиально новый способ стабилизации электроэнергетических сетей. Впервые в мире для поддержания частоты, мощности и компенсации реактивных нагрузок здесь применили систему на базе суперконденсаторов, отказавшись от традиционной механической инерции крупных генераторов.

От тяжёлых роторов к электронике

На протяжении более чем ста лет устойчивость энергосетей обеспечивалась за счёт массивных вращающихся роторов на угольных и газовых электростанциях. Именно их инерция помогала удерживать частоту около 50 Гц и сглаживать колебания нагрузки. Такой подход напрямую связан с эпохой ископаемой генерации и плохо сочетается с современными тенденциями — цифровизацией, экологичностью и переходом к распределённой энергетике.

Первый объект нового поколения

Первый в мире компенсатор нового типа был подключён к сети на подстанции в районе Мерум в Нижней Саксонии. Проект реализован оператором магистральных сетей TenneT совместно с Siemens Energy, которая выступила разработчиком технологии SVC Plus FS.

Вместо привычного машинного зала с громоздким оборудованием здесь используется компактное и практически бесшумное помещение. В нём размещён модуль STATCOM — статический синхронный компенсатор — и стойки с суперконденсаторами, визуально напоминающими цилиндрические контейнеры.

Система уже работает в тестовом режиме и в ближайшее время должна перейти к полноценной коммерческой эксплуатации. На разработку технологии ушло более десяти лет, а строительство объекта заняло около трёх лет.

Как это работает

Ключевым элементом системы стали суперконденсаторы. В отличие от аккумуляторов или механических маховиков, они способны за доли секунды отдавать в сеть большую мощность. Это позволяет мгновенно компенсировать отклонения частоты и реактивной мощности, формируя так называемую искусственную инерцию энергосистемы.

Фактически новая технология берёт на себя функции, которые ранее выполняли вращающиеся генераторы тепловых электростанций. При этом система работает в автоматическом режиме, поддерживает удалённый мониторинг и диагностику и не требует постоянного присутствия персонала.

Почему это важно именно для Германии

Необходимость в подобных решениях возникла из-за особенностей немецкого энергобаланса. В стране высока доля солнечной генерации, а инверторы фотоэлектрических станций не способны обеспечивать механическую инерцию и компенсацию частоты. Параллельно Германия активно выводит из эксплуатации угольные и газовые электростанции, лишаясь привычных инструментов стабилизации сети.

Показательно, что проект в Мерум реализован на базе подстанции закрытой угольной электростанции. Новая система фактически заменила выведенные из строя генераторы современным и экологически чистым аналогом.

Планы на будущее

По оценкам оператора TenneT, для устойчивой работы энергосистемы Германии потребуется до 30 подобных компенсационных подстанций на базе суперконденсаторов. Именно такое количество компания планирует установить в перспективе.

Насколько надёжным окажется этот подход в долгосрочной перспективе, покажет практика. Пока остаётся открытым вопрос, что эффективнее: несколько массивных генераторов с механической инерцией или тысячи суперконденсаторов, собранных в компактных стойках. Однако сам факт запуска такой системы уже стал важной вехой в развитии современной энергетики.