Олександр Карпенко

Виклики "зеленої" генерації: каліфорнійська "качечка" летить в Україну

26 жовтня 2019

Які проблеми виникають для енергетичної системи України через збільшення будівництва станцій на відновлювальних джерелах енергії (ВДЕ), на прикладі енергетичної системи Каліфорнії (США), пояснює у своєму блозі директор з комерційного обліку НЕК "Укренерго" Олександр Карпенко.

Термін "duck curve" вперше був використаний у 2012 році в сонячній Каліфорнії. Диспетчери місцевого системного оператора CAISO за його допомогою точно описали графік, який повинна надати традиційна генерація для покриття різниці між споживанням в енергетичній системі та виробництвом некерованої генерації з ВДЕ (рисунок 1).

Каліфорнія також пройшла через бум будівництва сонячних електростанцій, і американські колеги передбачили, що за такою швидкістю зростання генерації з ВДЕ у 2020 році для балансування енергетичної системи буде потрібно мати керовану (маневрову) генерацію, здатну видати 13 ГВт потужності менше ніж за 3 години.

Рисунок 1

Диспетчери обговорили це питання, усі погодились і... продовжили будувати сонячні електростанції.

Це призвело до прогнозованих наслідків: з 2014 року CAISO почав застосовувати "curtailment" — обмеження надвиробництва СЕС. І з кожним роком ці обмеження зростають (рисунок 2). Найбільше їх застосовують у дні з найскладнішою ситуацією для енергосистеми — в міжсезоння, коли споживання знижується, а сонце світить на повну потужність.

Рисунок 2

Про швидкий і неминучий наслідок цього явища в нашій енергосистемі українські експерти говорили близько п’яти років тому, коли "майнери зеленого тарифу" знижували ставки і встановлювали "правильні тарифи для всіх" (що все одно призвело до будівництва більшої частини генерації з ВДЕ меншою групою людей). Експерти зазначали, що необхідно виконати вимоги Національного плану дій з ВДЕ 2020 та розвивати "зелену" генерацію в збалансований спосіб, включаючи будівництво маневрових ГАЕС.

Але ситуація розвивалася як у Каліфорнії — усі погодились і продовжили будувати СЕС.

Крім того, коли бум будівництва та поширення найвищого в світі зеленого тарифу досяг загрозливого темпу, і європейці (включно з донорами) почали рекомендувати перейти до більш збалансованих стимулів — “зелених аукціонів” (усвідомлюючи, що гроші на виплати "зеленим" не можуть бути безмежними) — наші активісти (разом з певною групою депутатів з інтересами в цій галузі) перетворили процес прийняття необхідних законодавчих змін на тривалий хоровод круглих столів.

До чого я веду? До того, що каліфорнійська качечка вже дійшла до України. На рисунку 3 показана реальна ситуація недільного дня цієї осені: червона крива — споживання в Україні, блакитна — графік роботи традиційної генерації, а різницю між цими графіками забезпечила генерація з ВДЕ. У той день для балансування енергосистеми диспетчери вдалися до безпрецедентного кроку — запустили вдень ГАЕС на закачку. Ситуація повторилась через тиждень.

Рисунок 3

"Ну і що з того?" — запитаєте ви. — "Нова генерація потребує нових режимів роботи".

Так, але ситуація не стоїть на місці, і згідно з інформацією НКРЕКП, до кінця 2019 року заплановано введення ще щонайменше 1 ГВт генерації з ВДЕ, тобто блакитна крива вже наступного року гарантовано опуститься ще нижче. Крім того, українська енергосистема має свою специфіку: під час паводку ГЕС працюють на повну потужність і практично не мають маневрових можливостей. За такого режиму та з високою часткою АЕС у балансі енергосистеми не залишиться достатньо маневрової генерації, щоб забезпечити резерви та ефективно закрити різке вечірнє зростання споживання. Таким чином, навесні 2020 року диспетчер може опинитися перед єдиним можливим вибором — обмеженням виробництва генерації з ВДЕ.

Це сумно, але очікувано.

Чи можливо уникнути обмежень? Можливо, якщо паводок буде малим або АЕС навесні знижують виробництво. Але це стане проблемою пізніше — влітку не вистачатиме води у водосховищах для балансування, або якщо збереться графік ремонтів АЕС, виникне їх одночасна зупинка, і матимемо збільшення використання вугілля на ТЕС. Проте, можна з упевненістю стверджувати: за поточних викривлених цінових обмежень ринку, коли добові операції перенесення споживання між годинами є збитковими, розраховувати на регулярну допомогу ГАЕС не варто, так само як і на прихід інвесторів для будівництва нових маневрових потужностей.

Часу на пошук та реалізацію ефективних рішень практично не залишилось. Каліфорнійська качечка вже розправляє свої крила над Дніпром...

Автор: Олександр КарпенкоТеги:Поділитись