ДТЭК
Без внедрения технологий Smart Grid дальнейший прогресс невозможен
Стремительный рост производства возобновляемых источников энергии как в мире, так и в Украине меняет структуру всей отрасли. Без внедрения технологий Smart Grid дальнейший прогресс невозможен. Точка невозврата пройдена в уходящем году.
Едем по автотрассе, что соединяет Варшаву и Берлин. Практически вдоль всей дороги в полях и около небольших коммерческих зданий нас встречают и провожают ветровые электростанции. Далее по маршруту поля, устланные солнечными панелями, а в аграрных районах замечаем полусферы биогазовых электростанций. Размах европейской «зеленой энергетики» впечатляет. В первом полугодии 2019-го в Германии возобновляемые источники энергии (ВИЭ) впервые выработали больше энергии, чем угольные и атомные электростанции. Доля электроэнергии, произведенной с помощью солнца, ветра, биомассы и воды, достигла 47,3%.
Однако такое количество новых источников чистой энергии стало вызовом для управления энергосистемой. Такие станции хоть и могут балансировать и прогнозировать выработку энергии, но работают неравномерно и дают большие нагрузки на сеть, которые она должна выдерживать.
Зеленая энергетика Европы — это, в том числе, небольшие одиночные ветровые электростанции на 1−2 МВт, которые можно построить на маленьком клочке дорогой европейской земли. Или солнечные панели на крыше частного дома. Чаще всего, это станции, которые строят сами потребители, чтобы получить возможность продавать излишки электроэнергии в сеть, стать так называемыми просьюмерами. Таким образом меняется вся энергосистема. Она должна выдерживать все большее количество участников. И ею уже не может в ручном режиме управлять один и даже несколько диспетчеров.
А это значит, что современную энергетику уже нельзя представить без новых технологий, которые возможно реализовать лишь в рамках Smart Grid: автоматизация, телекоммуникация и адаптивность всей системы, которая обрабатывает невообразимый объем информации и оперативно балансирует работу всей энергосети.
В последние 10 лет и украинская «зеленая» энергетика также ставит рекорды. По данным НЭК Укрэнерго уже сегодня в Украине работают ВИЭ установленной мощностью почти 4,6 ГВт — это около 7,5% от всей национальной энергосистемы. Прирост по сравнению с 2018 годом более чем вдвое. При этом инвесторы уже получили разрешительные документы на строительство новых станций, которые позволят нарастить эти мощности до 7,6 ГВт.
Только промышленных солнечных электростанций в Украине около 2 тыс. Процесс активизировался в 2014—2015 гг., когда частные домохозяйства получили право на «зеленый тариф». По данным Кабмина в Украине уже установлено около 15 тыс. небольших домашних СЭС, в которые инвестировано более 300 млн евро. Согласно Энергетической стратегии Украины уже в 2020 году доля генерации возобновляемых источников электроэнергии должна достичь 5,5% (ВЭС и СЭС) (на сегодня около 4%).
Однако, новые «зеленые» мощности неравномерно распределены по территории страны. Это связано как с возможностями инвесторов (например, наличие земельных участков), так и с климатическим разнообразием регионов. На юге преобладают сильные ветра и много солнечных дней в году. Там преимущественно и ведется строительство солнечных электростанций.
Но на юго-западе Украине очень мало крупных потребителей электроэнергии. Значит ее нужно транспортировать туда где она нужнее. Что требует расширения электросетей или модернизацию существующих. Даже когда электростанцию строят в непосредственной близости к потребителю, риски все те же. Ветер и солнце — достаточно переменчивые источники энергии. А значит нужно научиться накапливать и хранить электроэнергию.
Energy storage (накопители энергии) — это то, чем сейчас заняты самые извилистые мозги отрасли. Пока такие технологии слишком дороги и не очень распространены даже в развитых странах мира, общий объем таких «хранилищ» 9 ГВт. Вместе с тем, Bloomberg New Energy Finance ожидают, что к 2040 году по всему миру будет установлено 1095 ГВт аккумуляторов, а инвестиции в сферу хранения энергии составят $622 млрд. Вместе с развитием технологии она дешевеет. По данным экспертов энергетики, в 2010 году стоимость хранения 1 кВтч для самой популярной технологии хранения равнялась 1200 долларам США, в 2019 году она менее 200 долларов США и будет снижаться дальше.
С какой стороны ни посмотри, внедрение Smart Grid выглядит как панацея от всех бед.
Интеллектуальная энергосистема, которая в режиме реального времени управляет электрическими сетями. Солнечные и ветровые электростанции сегодня могут работать только в паре с балансирующими источниками электроэнергии, которые могут оперативно увеличивать или снижать нагрузку. Это тепловые и гидроэлектростанции. Именно Smart Grid позволяет оперативно переключаться между источниками энергии практически незаметно для потребителя.
Внедрение Smart Grid на уровне оператора системы распределения позволяет более точно планировать развитие и распределение альтернативной энергетики по территории страны. Общедоступная геоинформационная система подсказывает какие есть возможности для строительства и эффективного подключения к электросетям. Также подобная система равномерно распределяет новые источники электроэнергии по территории Украины.
В интервью НВ Бизнес Лоран Шмитт, генеральный секретарь ENTSO-E рассказал, что европейская энергосистема с каждым годом будет становиться все сложнее. Украина, часть этого процесса из нового времени.
Таким образом управление энергосистемой в ручном режиме становится практически невозможным. Необходимо внедрение элементов и технологий Smart Grid, при которых компьютер в автоматическом режиме управляет всеми оперативными процессами, а также безопасно подключает/отключает СЭС, ВЭС и другие «зеленые» электростанции, использующие переменчивую энергию ветра, солнца и других возобновляемых источников.
Тем более, что рост «зеленой» энергетики уже не остановить. По данным департамента возобновляемых источников энергии Госэнергоэффективности, с 2014 по третий квартал 2019 года в этот сектор украинской энергетики инвестировано свыше $ 4 млрд. И это только начало начал. Однако, чтобы ландшафт Украины с ветряками и солнечными панелями соответствовал европейским стандартам, нужно чтобы их не просто строили, но и эффективно ими управляли с помощью Smart Grid.
