19 czerwca Rusnano poinformował o rozpoczęciu sprzedaży 99,9% akcji spółki portfelowej "Profotek". Spółka produkuje cyfrowe liczniki prądu i napięcia przeznaczone do obiektów energetycznych. Mają one stać się jednym z kluczowych elementów energetyki cyfrowej, zastępując analogowe urządzenia elektromagnetyczne i zwiększając dokładność pomiarów. "Izvestia badała jak narodziła się nowa technologia, jak jest lepsza od konwencjonalnych transformatorów i dlaczego energetyka na całym świecie przechodzi na "optykę".

Od pomysłu do produktu seryjnego.

Wiodące światowe firmy - ABB, Siemens, General Electric i Arteche - pracują nad cyfrowymi rozwiązaniami pomiarowymi energii elektrycznej. Te ostatnie wydały ponad 100 milionów dolarów na ich rozwój, aby wprowadzić produkt na rynek. Siemens wciąż jest na drodze do stworzenia projektu przemysłowego.

Technologia zastosowana w transformatorach cyfrowych Profoteka została stworzona przez rosyjskich naukowców, pracowników Fryazyńskiego Instytutu Inżynierii Radiowej i Elektroniki. Efektem ich pracy jest specjalny światłowód i detektor, który pozwala na pomiar kąta obrotu i określenie siły prądu. Dzięki wsparciu Rusnano w 2010 roku te badania naukowe zostały doprowadzone do produktu końcowego.

Obecnie Profotek jest właścicielem całego łańcucha produkcyjnego: od tworzenia światłowodów i unikalnych algorytmów przetwarzania danych po produkcję urządzeń seryjnych. Doświadczenie firmy w zakresie fotoniki, rozwoju elektroniki i programowania umożliwiło produkcję specjalnych przyrządów pomiarowych. Nie ustępują one produktom zagranicznych konkurentów, a nawet przewyższają je w niektórych parametrach.

"Na początku drogi ta technologia była tylko w umysłach naukowców" - wyjaśnia Oleg Rudakov, dyrektor generalny Profoteki. - Wszystkie nasze pierwsze próbki zostały wyprodukowane z ich udziałem. Oczywiście, miło jest widzieć, jak profesor lub kandydat nauk technicznych wykręca nakrętki na urządzeniach lub przedmiotach. Chętnie przyjechali do nas na próbne operacje, prace instalacyjne, kiedy właśnie robiliśmy pierwszych pilotów. Postawiliśmy sobie za zadanie opisanie technologii, przyniesienie dokumentacji projektowej i procesowej, sformułowanie i opracowanie instrukcji obsługi. Ta praca była bardzo ważna, wiedzieliśmy, że otworzy ona rynek dla dostaw przemysłowych. Po roku 2015 rozpoczęła się sprzedaż handlowa w dużych obiektach sieciowych, "Profotec" przeszedł do nowego etapu".

Zgodnie z prawem Faradaya.

"Profotech wykorzystuje w swoich transformatorach unikalną technologię bazującą na wrażliwych magnetycznie włóknach optycznych.

Konwencjonalne transformatory są coraz mniej dostosowane do potrzeb nowoczesnej energii w erze cyfrowej i stają się przestarzałe. Mają one wiele wad konstrukcyjnych. Na przykład, stalowy rdzeń i uzwojenie miedziane konwencjonalnych urządzeń z czasem tracą swoje właściwości, gdy są stale podgrzewane - obniża to dokładność pomiaru. Ponadto, urządzenia analogowe mogą zapalić się lub wybuchnąć od przepięcia, a awarie w ich pracy nie zawsze mogą być natychmiast zauważone.

"Konwencjonalne przekładniki prądowe narażone są na skutki, które powodują, że mają one duże błędy pomiarowe. Oznacza to, że dają one zabezpieczenie przekaźników, automatyzację niewłaściwego sygnału, na który nieprawidłowo reagują. W przemyśle istnieją precedensy, w których zabezpieczenia automatyki w dużych elektrowniach i podstacjach elektroenergetycznych bardzo wysokiego napięcia działały wadliwie z powodu urządzeń pomiarowych. Doprowadziło to do poważnych przerw w dostawie prądu i ograniczeń w zasilaniu użytkowników końcowych," mówi Alexander Golovin, dyrektor techniczny Tekvel.

Transformatory cyfrowe firmy Profoteka eliminują te niedociągnięcia. Są bezpieczne pod względem pożarowym, wytrzymują dłużej i zapewniają nieprzerwaną pracę. Jak? To jest projekt.

Technologia wykorzystuje efekt Faradaya. Wewnątrz urządzenia znajduje się przewodnik, wokół którego owinięty jest światłowod (światłowód). Jeśli w przewodniku nie ma prądu, fale świetlne rozprzestrzeniają się z tą samą prędkością; jeśli jest, płaszczyzna rozsyłu światła obraca się. Kąt obrotu pozwala na dokładny pomiar prądu. W tym celu w transformatorze znajduje się specjalny detektor.

Urządzenie prawie się nie starzeje - światłowód zachowuje swoje właściwości przez dziesięciolecia. Może być uszkodzony tylko przez wodę lub uderzenie mechaniczne, ale przy niezawodnej ochronie nie jest to możliwe. Ważną zaletą jest to, że transformator cyfrowy monitoruje swój stan i przekazuje informacje o uszkodzeniach.

"Zintegrowany system autodiagnostyki jest w stanie zasygnalizować każdą dziwność lub degradację sprzętu, która może spowodować problemy w przyszłości. Jest to istotna różnica w stosunku do tradycyjnych urządzeń. Na przykład, urządzenie cyfrowe może zauważyć pogorszenie dokładności pomiaru", kontynuuje Golovin.

Dokładność jest główną zaletą transformatorów Profoteka. Pozwala to dużym odbiorcom dokładniej rejestrować energię elektryczną, nie płacić dodatkowo za straty techniczne, a energetyce - zapewnić spójną i nieprzerwaną pracę przy zasilaniu energią elektryczną. Awarie liczników konwencjonalnych mogą przecież dotyczyć obiektów energetycznych, które m.in. zasilają ważne elementy infrastruktury przemysłowej i społecznej.

Wyzwania związane z cyfryzacją

Pojawienie się krajowych transformatorów optycznych było odpowiedzią na bieżące potrzeby rosyjskich firm energetycznych i przedsiębiorstw. Aktywnie dyskutowany projekt cyfryzacji państwa "Rossetey" szacuje się na 1,3 biliona rubli do 2030 roku, oprócz podstawowego programu inwestycyjnego. Jego kluczowym elementem jest stworzenie cyfrowych podstacji, które wykorzystują optyczne mierniki prądu i napięcia. Realizacja tych planów bez krajowych rozwiązań konkurencyjnych wydaje się trudna w warunkach ograniczeń taryfowych. W związku z tym polityka zakupowa Federal Grid Company (FGC UES) ma na celu zastąpienie importem zaawansowanych technologicznie urządzeń. Spółka wdrożyła już rozwiązanie "Profoteka" w pierwszej cyfrowej stacji wysokiego napięcia "Tobol" (500 kV).

Według przedstawiciela monopolu sieciowego, 85% zakupów sprzętu odbywa się w Rosji. Planuje się, że do 2030 roku liczba ta osiągnie 95%. "Udział rosyjskich mierników prądu i napięcia sięga 70% w zakupach FGC. Produkty rosyjskie są wykorzystywane głównie w nowych projektach budowlanych i rekonstrukcyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, rozwiązania cyfrowe nie są izolowane, ich wdrażanie odbywa się stopniowo podczas budowy nowych obiektów i rekonstrukcji wraz z planowaną wymianą sprzętu", - zauważył serwis prasowy FGC UES.

Obecnie transformatory cyfrowe Profoteka są wykorzystywane przez wiodące rosyjskie firmy energetyczne. Rozwiązania firmy są instalowane w wielu zakładach energetycznych, między innymi: "Gazprom Energoholding - systemy pomiarowe w Elektrowni Wodnej Wołkowskaja, CHPP-11, Transneft - dostawa energii do rurociągu naftowego, UEC - ochrona linii kablowych i powietrznych, RusHydro - projekt stacji cyfrowej. Ponadto, produkty Profoteka są z powodzeniem wykorzystywane do wysokiej jakości dostaw energii dla energochłonnych gałęzi przemysłu, takich jak Rusal, NorNickel, VSMPO AVISMA, kazachska Elektrownia (Grupa ERG).

Na rynku międzynarodowym partnerami Profoteki są szwajcarska firma Condis (dawniej Maxwell) oraz portugalska korporacja EFACEC. Rozwiązania technologiczne Profotec są z powodzeniem stosowane w stacjach elektroenergetycznych w Szwajcarii (Grupa-E, SwissGrid), Włoszech (Terna), Francji (EDF) i Kanadzie (IREQ, HydroQuebec). Udział projektów międzynarodowych w strukturze przychodów spółki wynosi ponad 15% i stale rośnie. W przyszłości spółka zamierza również wejść na rynek chiński, indyjski i amerykański. W końcu, po sukcesach zagranicznych pilotów, popyt może wzrosnąć lawinowo. Już teraz Profotek rozumie, że wkrótce trzeba będzie zwiększyć moce produkcyjne o 1 tys. metrów kwadratowych.