Енергосистема України потребує маневрової потужності. Така інформація міститься звіті оператора системи передачі (ОСП) електроенергії (е/е) — НЕК “Укренерго”.
Повна назва документа: Звіт з оцінки відповідності генеруючих потужностей для покриття прогнозованого попиту на е/е.
Навіщо потрібна маневрова генерація
Згідно документу, до 2031 року Україна потребує не менше 2 ГВт маневрової потужності, з яких не менше 0,5 ГВт мають бути літій—іонні системи накопичення енергії (СНЕ), або energy storage.
Для порівняння, одномоментна потужність споживання е/е в Україні цієї зими доходила до 23 ГВт, а в травні опускалась до 15 ГВт.
Іншими словами, в Україні спостерігається велика сезонність споживання. Чому?
Це пов'язано з багаторічним падінням промисловості, яке підтримує рівний графік споживанні е/е. І одночасним зростом частки населення в загальному споживанні.
Населення відрізняється рваним графіком споживання. Як в розрізі добового графіку, так і в розрізі річного.
Динаміка зміни споживання електроенергії в розрізі промисловості і населення
|
Рік |
Всього нетто, млн МВт-г | Промис-ть, млн МВт-г | % | Населення, млн МВт-г | % |
| 2015 | 118,7 | 50,2 | 42,3 | 36,5 | 30,7 |
| 2016 | 118,3 | 50,0 | 42,3 | 35,9 | 30,4 |
| 2017 | 118,7 | 50,9 | 42,9 | 35,1 | 29,5 |
| 2018 | 122,1 | 52,0 | 42,6 | 35,9 | 29,4 |
| 2019 | 120,2 | 51,2 | 42,6 | 35,2 | 29,3 |
| 2020 | 117,9 | 49,3 | 41,8 | 36,6 | 31 |
Джерело: Звіт з оцінки відповідності генеруючих потужностей
Ще одна проблема, яка виникла навесні 2020 року — різке зростання потужності генерації з відновлювальних джерел енергії (ВДЕ). За один 2019 рік потужність ВДЕ зросла з 2,13 до 6,38 ГВт.
На сьогодні потужність ВДЕ складає більше 8 ГВт. Близько чверті всього виробництва ВДЕ в країні сконцентровано в ДТЕК Ахметова.
Проблема ВДЕ в тому, що ця генерація не передбачувана. А згідно закону про альтернативні джерела енергії, ця е/е має бути оплачена по високому “зеленому” тарифу безвідносно того, чи була вона спожита чи ні.
До того ж, більше 70% потужності ВДЕ складають сонячні електростанції. Відповідно, у весняно-літній сезон, коли активність сонця велика, в енергосистемі спостерігається профіцит е/е.
А взимку, коли підвищується споживання е/е для опалення, а сонця менше — в енергосистемі дефіцит. Ресурсу не вистачає.
Близько 55% е/е в країні виробляють атомні електростанції державної НАЕК “Енргоатом”, які не можуть швидко збільшувати навантаження блоків.
Маневрувати може або гідро-, або теплова генерація. Але ГЕС залежні від рівня води в Дніпрі і Дністрі. А вугільні ТЕС, для того щоб швидко підвищити виробіток, мають працювати на мінімальній потужності.
Саме через це системний оператор заявляє про необхідність розвитку маневрових потужностей в системі.
Також для згладжування графіку споживання в Україні використовуються гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС). Їх у нас три: Дністровська, Київська (Укргідроенерго) і Ташлицька (Енергоатом) загальною потужністю 1200 МВт.
Вони зазвичай використовуються для добового балансування: працюють на закачку вночі, коли профіцит е/е, і видають е/е в мережу у пікові години споживання. Для балансування непрогнозованої генерації з ВДЕ їх не вистачає.
У світі поширеною маневровою генерацією є паротурбінні електростанції, які використовують природний газ. Принцип їх роботи приблизно такий самий, як і вугільних електростанції. Але спалювання природного газу менше забруднює атмосферне повітря.
Найкориснішим для системи є промислові акумулятори — СНЕ. Вони можуть швидко включитись в автоматичному режимі, щоб підтримати частоту до завантаження повільніших резервів — таких, як ГАЕС, вугільних ТЕС або газових ТЕЦ.
Які резерви потрібні системному оператору
Існують три основних види резерви. Первинний, або Резерв підтримки частоти (РПЧ) — це потужність, яка може включитись протягом секунди і протриматись до 15 хвилин — до мінімального часу підключення вторинного резерву.
Щоб втримати частоту, Україні потрібно 115 — 130 МВт генерації, готової до миттєвого завантаження. Надання резерву РПЧ — найдорожча послуга. Саме її можуть надавати промислові батарейки.
Сьогодні Україна закуповує РПЧ у теплових електростанцій, або отримує її через технічні договори із синхронізованими енергосистемами. В першу чергу — з Російської Федерації.
Вторинний, або Резерв відновлення частоти (РВЧ) має активуватись не більше, ніж за 15 хвилин і видавати потужність не менше 60 хвилин.
Такий резерв має дорівнюватись потужності найбільшої одиниці генерації (атомний енергоблок) — на завантаження. І найбільшої одиниці споживання — на розвантаження.
Для Об'єднаної енергосистеми України (ОЕС) — це 1 ГВт і 421 МВт відповідно.
Третинний, або Резерв заміщення (РЗ) має видати потужність протягом не більше 30 хв і тримати її без обмеження в часі.
Обсяг необхідного РЗ розраховується на основі даних про фактичні небаланси за останні 10 років. Зараз необхідний обсяг РЗ на завантаження — 1 ГВт.
Як може заробляти маневрова генерація
Надання послуг балансування — окремий вид бізнесу. Маневрова генерація може заробляти двічі.
По-перше — на ринку допоміжних послу (РДП). Його суть в тому, що генерація отримує плату за готовність надати резерви по команді диспетчера системного оператора. При цьому, оператор постійно моніторить можливість надання такої послуги.
Тобто, ГЕС, ТЕС, ГАЕС або заряджена батарея можуть отримувати гроші виключно за готовність надати послугу. Навіть, якщо в цьому не виникне потреби.
Джерелом коштів для РДП є тариф оператора на диспетчеризацію. В 2021 році Регулятор встановив його на рівні 39,41 грн за МВт-г. Таким чином, на закупівлю послуг резервів в цьому році передбачено 9,03 млрд грн.
Згідно граничних цін РДП Укренерго, найдорожчими є послуги резерву підтримки частоти та автоматичного резерву відновлення частоти: РПЧ та аРВЧ. Вони дорівнюють 1078,54 грн за МВт, або понад 250 тис. євро за МВт в рік. Це той сегмент, в якому можуть працювати накопичувачі енергії.
Найдешевшим є резерв заміщення — ЗР. Граничні ціни на нього встановлені від 134,24 грн за МВт резерву. Або понад 35 тис. євро на рік. В цьому сегменті може заробляти будь-яка маневрова генерація в Україні.
Укренерго проводить конкурси на викуп послуги резервів на рік, місяць і день. Але через зношеність обладнання, вітчизняні ТЕС, ГЕС і ГАЕС зазвичай приймають участь лиш в щодобових аукціонах.
Другий вид заробітку для маневрової генерації — це продаж е/е на Балансуючому ринку в періоди дефіциту ресурсу.
Баласнуючий ринок — це найдорожчий сегмент ринку електроенергії після двосторонніх договорів (довгострокові контракти від місяця і довше), Ринку на добу наперед (на завтра) і Внутрішньодобового ринку (продаж за дві години до постачання).
Балансуючий ринок також називають “ринком покарання”. На ньому е/е купують ті гравці, які не встигли купити на інших сегментах. Тут торгується ресурс за 15 хвилин до моменту споживання. При тому, дефіцитна е/е тут продається з націнкою від ціни РДН, яка на сьогодні є бенчмарком для ринку.
Тобто одна електроустановка, може отримувати гроші на ринку допоміжних послуг за готовність резерву і в той же час — продавати свій ресурс на Балансуючому ринку за найдорожчою ціною.
Хто будує накопичувачі
Про плани побудувати energy storage сьогодні заявили системний оператор Укренерго, державна Укргідроенерго і енергохолдинг ДТЕК Ахметова.
НЕК “Укренерго” до кінця 2022 року планує побудувати energy storage потужністю 240 МВт спільно з системним оператором Франції RTE. Передбачається, що проєкт коштуватиме 146 млн євро.
У більшості європейських країн, згідно правил третього енергопакету, системному оператору мереж заборонено володіти генерацією, навіть високоманевровою. Існують виключення, коли оператор не використовує СНЕ для комерційного заробітку, а лише для балансування енергосистеми. В Україні цей момент досі законодавчо не визначений.
Наприкінці червня державний оператор ГЕС Укргідроенерго повідомила про затвердження Світовим банком кредитного фінансування для побудови СНЕ потужністю 197 МВт і СЕС потужністю 63,9 МВт. Загальна вартість проекту складе $212 млн.
У Вінниці планується будівництво акумулятора потужністю 1 МВт компанією KNESS Євгена Дідіченка та Сергія Шакалова. KNESS спеціалізується на виробництві сонячних панелей.
Всі заявлені проекти реалізуються без додаткового фінансового стимулювання.
У травні ДТЕК Ахметова на власній Запорізькій ТЕС ввів в експлуатацію акумулятор потужністю 1 МВт. Вартість проекту не розголошується.
На презентації акумулятора гендир ДТЕК Максим Тімченко заявив, що це пілотний проект без прорахунку економіки. А для розвитку інших проектів “потрібна зміна регуляторного поля”.
Лобістські законопроекти
Спроби “змінити регуляторне поле” почались ще у листопаді 2019 року. Тоді нардеп Максим Єфімов зареєстрував проект закону №2496 про розвиток СНЕ шляхом додаткового фінансування.
Єфімов є співвласником оператора ТЕС — Донбасенерго і оператора ВЕС — “Вітряні парки України” (ВПУ). Його документ не дійшов до сесійного залу.
На сьогодні у Верховній Раді зареєстровані три альтернативні законопроекти щодо розвитку СНЕ. Два з них зареєстровані лобістами ДТЕК. Вони передбачають введення стимулюючого тарифу на СНЕ.
Перший — проект №5436. Він зареєстрований колективом авторів серед яких Олексій Кучеренко, Валентин Наливайченко, Михайло Волинець (всі — Батьківщина), Людмила Буймістр (СН), Вікторія Гриб (позафракційна) — відкритих системних лобістів інтересів Ріната Ахметова.
Другий — проект №5436-1, авторський колектив якого частково збігається з першим. Серед таких депутатів Єфімов, Гриб, Анна Скороход.
Обидва законопроекти пропонують ввести додаткову плату від споживача в тариф на передачу Укренерго на “спецобов'язки із забезпечення достатності потужності”.
Передбачається, що цей додатковий тариф буде встановлюватись під час конкурсу. Перед ним Міненерго має звернутись до Нацкомісії з регулювання енергетики (НКРЕКП) із запитом щодо розміру такої плати.
Регулятор, враховуючі вартість будівництва, фінансових і операційних витрат, затверджує граничні ціни. Але якщо в конкурсі немає переможця, він має бути проведений з поліпшеними умовами не пізніше, ніж через два місяці.
Останній альтернативний законопроект №5436-2 зареєстрований головою Комітету Ради з питань енергетики Андрієм Герусом, який є системним опонентом ДТЕК.
Цей документ вводить в законодавство відповідну термінологію задля скасування бюрократичних бар'єрів для будівництва СНЕ. Жодних додаткових преференцій для інвесторів в СНЕ він не передбачає.
Економіка накопичувачів
Згідно інформації голови правління Укренерго Володимира Кудрицького, розвиток систем накопичення може проходити в існуючих регуляторних умовах — на ринкових засадах і без додаткових фінансових преференцій.
Згідно презентації Укргідроенерго від грудня 2019 року, собівартість будівництва СНЕ в світі постійно знижується. Як і у випадку з комплектуючими для ВДЕ.
Відкрийте у новому вікні для збільшення
За словами Кудрицького, в Україні вартість 1 МВт потужності промислового акумулятора сьогодні складає 500-600 тис. євро.
В той же час, тільки на Ринку допоміжних послуг така установка може отримати близько 100 тис. євро за МВт потужності на рік. СНЕ можуть надавати послуги найдорожчих РПЧ та аРВЧ. Подібні послуги в Євросоюзі коштують близько 80 тис. євро за МВт потужності на рік.
Тобто, окупність СНЕ в Україні в ринкових умовах складає до 6 років. З урахуванням вартості кредитних коштів — до 8-9 років.
До того ж, надання преференції для СНЕ призведе до дискримінації інших видів маневрової генерації. Тих же електроустановок на природному газі. Сучасні газові установки також ефективні для балансування системи і не такі шкідливі як вугільні ТЕС.
