Жить в эпоху перемен

Page 1
background image

Page 2
background image

12

Жить в эпоху перемен

Заместитель

 

Председателя

 

Правления

 

АО

 «

СО

 

ЕЭС

», 

вице

-

президент

 

между

-

народной

 

Ассоциации

 

системных

 

операторов

 

крупнейших

 

энергосистем

 GO15 

Федор

 

ОПАДЧИЙ

 

принял

 

участие

 

в

 

работе

 

международного

 

форума

 «

Рос

-

сийская

 

энергетическая

 

неделя

», 

который

 

проходил

 

в

 

Москве

 2–5 

октября

В

 

своем

 

докладе

 

на

 

сессии

 «

Траектория

 

развития

 

энергосистем

глобальный

 

взгляд

», 

организованной

 

при

 

поддержке

 CIGRE, 

он

 

представил

 

участникам

 

дискуссии

 

позицию

 

крупнейших

 

системных

 

операторов

 

мира

 

по

 

наиболее

 

значимым

 

проблемам

 

глобальной

 

энергетической

 

трансформации

.

ТЕНДЕНЦИИ

 «

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО

 

ПЕРЕХОДА

»

В  Ассоциацию  GO15  входят  системные  опе-

раторы из всех основных регионов мира. Они 

управляют  в  совокупности  2,5  ТВт  генерации, 

в которой все более заметной становится доля 

ВИЭ.  Такой  состав  участников  позволяет  ак-

кумулировать  уникальную  экспертизу  по  всем 

тенденциям и трендам, возникающим в энерге-

тике, а также по практическим вопросам управ-

ления энергосистемами с учетом их географи-

ческих и технологических особенностей. 

Какие  же  вызовы  поставила  перед  энерге-

тиками  трансформация  отрасли?  Во-первых, 

тенденция  к  переходу  на  низкоуглеродную 

энергетику  привела  к  переосмыслению  основ 

построения  энергосистемы.  Это  потребовало 

перестройки  технологических  и  организацион-

ных основ диспетчерского управления. 

Во-вторых,  производство  электроэнергии 

все  больше  смещается  от  крупных  электро-

станций,  которые  традиционно  были  фунда-

ментом больших энергосистем, к небольшим 

распределенным  генераторам.  ВИЭ  и  дру-

гие  типы,  например,  малые  газовые  турби-

ны,  станции  на  биотопливе,  множатся  там, 

где  развитие  локальной  генерации  выгоднее 

развития сетей, в том числе по причинам от-

сутствия свободной территории. Это требует 

пересмотра  роли  операторов  распредели-

тельных сетей, изменения модели их взаимо-

действия с операторами магистральных сетей 

и системными операторами.

В-третьих,  изменение  парка  оборудования 

приводит к значительному снижению предска-

зуемости  генерации:  выработка  ВИЭ  зависит 

от мало прогнозируемой погоды. К тому же не-

которое количество генераторов мигрирует «за 

счетчик» (behind the meter), выходя из зоны ви-

димости системного оператора. Все это снижа-

ет предсказуемость поведения энергосистемы, 

а значит и ее управляемость в традиционном 

понимании этого термина.

Развиваются  новые  поведенческие  модели 

у потребителей. Например, прогнозы показыва-

ют,  что  развитие  электротранспорта  может  су-

акцент


Page 3
background image

13

Ассоциация

 GO15

 — это профессиональное 

объединение  системных  операторов,  управля-

ющих  крупными  мировыми  энергосистемами.

Совокупно  эти  энергосистемы  обеспечивают 

около 70% мирового потребления электроэнер-

гии. Ассоциация создана в 2004 году как ответ 

на  вызов,  брошенный  отрасли  серией  блэкау-

тов в ряде крупных энергосистем. Поэтому на-

чальной целью были совместные мероприятия 

для  противодействия  масштабным  авариям. 

Сегодня задачами организации являются обмен 

опытом и разработка общего взгляда на новые 

стратегические  вызовы,  стоящие  перед  миро-

вой электроэнергетикой.

щественным образом повлиять на график потребле-

ния уже в ближайшее десятилетие. 

Одновременно  из-за  глобальных  климатических 

изменений  возрастают  частота,  глубина  и  масштаб 

катастрофических природных явлений, драматически 

влияющих  на  надежность  энергосистемы:  темпера-

турных аномалий, ураганов. 

Количество и масштаб этих изменений позволяют 

говорить  о  революционном  сдвиге,  фактически  — 

о переходе энергосистемы и ее управления в иное ка-

чество. По сути, мы живем в ту самую эпоху перемен 

из известной китайской по словицы. 

При  этом,  безусловно,  вопросы  надежности 

и устойчивости энергосистем остаются приоритетом, 

и значимость их только увеличивается. Современное 

развитие  цивилизации  критически  зависит  от  каче-

ства энергоснабжения, поэтому требования к непре-

рывности,  надежности  и  качеству  энергоснабжения 

непрерывно возрастают. 

Все эти изменения происходят в условиях ресурс-

ных ограничений. Поэтому цена, которую потребитель 

заплатит за новые решения по обеспечению надеж-

ности,  —  неизменно  важный  фактор  современной 

технологической революции в энергетике.

ТРАДИЦИЯ

 

И

 

АЛЬТЕРНАТИВА

Среди  участников  GO15  есть  компании,  в  деятель-

ности  которых  процессы  энергетического  перехода 

выражены  очень  явно.  Например,  возобновляемые 

и  распределяемые  энергоресурсы  уже  в  значитель-

ной степени замещают выработку традиционной гене-

рации. Есть и более консервативные энергосистемы. 

В них выработка базируется на традиционных гидро-

станциях или ископаемых видах топлива. Такое раз-

нообразие позволяет организовать накопление и об-

мен информацией по различным типам энергосистем.

«Мы знаем примеры энергосистем, в которых де-

централизация  и  использование  возобновляемых 

источников  энергии  достигли  значимых  объемов  — 

в отдельные часы 100% потребления обеспечивается 

выработкой  ВИЭ,  но  также  существуют  и  энергоси-

стемы, активно развивающие традиционную крупную, 

в том числе угольную, генерацию для решения задач 

покрытия  роста  электропотребления.  Направления 

и  скорость  изменений  в  энергосистемах  разных  го-

сударств мира значительно отличаются друг от дру-

га», — сказал вице-президент GO15.

Он подчеркнул, что страны — лидеры в развитии 

ВИЭ и распределенной генерации являются бесцен-

ными носителями опыта и знаний о том, как меняют-

ся технические задачи управления энергосистемами 

в период глобальной энергетической трансформации.

Как известно, Россия к таким лидерам не относит-

ся. Тем не менее, доля ВИЭ в нашей стране с каждым 

годом увеличивается. «В России действует програм-

ма  поддержки  ВИЭ.  Эта  программа  лимитирована, 

речь идет о нескольких процентах в общих объемах 

баланса ЕЭС России. Однако по результатам отборов 

проектов ВИЭ, которые должны быть введены в ра-

боту до 2025 года, мы видим, что в большинстве сво-

ем новые мощности будут сконцентрированы в ОЭС 

Юга.  И  если  все  эти  проекты  будут  реализованы, 

установленная  мощность  ВИЭ  в  ОЭС  Юга  составит 

до 20% от пиковой нагрузки, что ставит перед нашей 

энергосистемой весь спектр вопросов, с которым уже 

сталкиваются страны с большой долей ВИЭ», — от-

метил Федор Опадчий.

В

 

ОЖИДАНИИ

НОВЫХ

 

РЕШЕНИЙ

Одной  из  таких  стран  являются  США.  Так,  в  Кали-

форнии  в  настоящее  время  доля  ВИЭ  в  покрытии 

баланса в отдельные часы превышает 70%. Этот тип 

генерации  характеризуется  недостаточно  хорошо 

прогнозируемой  выработкой,  что  обуславливает  не-

обходимость  поиска  дополнительных  ресурсов  для 

регулирования работы энергосистемы. Помимо необ-

ходимости наличия в энергосистеме регулировочных 

способностей  как  таковых,  крайне  важной  становит-

ся  проблема  достаточной  скорости  такого  регули-

рования. 

«В энергосистемах, где доля распределенной сол-

нечной генерации становится значительной, критиче-

ски  меняется  профиль  нагрузки,  и  вместо  дневного 

максимума в средние часы наблюдается провал по-

требления из большой энергосистемы. При этом к ве-

чернему максимуму, когда потребление максимально, 

а  выработка  солнечных  станций  резко  снижается, 

происходит быстрый набор мощности, скорость кото-

рого сама по себе представляет большую проблему. 

Более того, мы знаем, что ВИЭ-генерация использует 

Пример

 

Калифорнии

С

 

увеличением

 

доли

 

ВИЭ

 

график

 

потреб

 

ления

 

драматически

 

меняется

Возникает

 «

кри

-

вая

 

утки

»

 6 (57) 2019


Page 4
background image

14

тезис,  что  увеличение  доли  ВИЭ-генерации  приве-

дет к снижению роли энергосистемы и в том числе 

магистральных сетей, не соответствует действитель-

ности. 

«Большая энергосистема способна не только пе-

редавать электроэнергию от генератора потребите-

лю, но и предоставляет определенный набор серви-

сов, без которых невозможно обеспечить надежность 

и  экономичность  энергоснабжения  потребителей. 

В числе таких сервисов — непрерывность электро-

снабжения, возможность оптимизации нагрузки раз-

личных типов электростанций, поддержание частоты 

и напряжения, обеспечение пусковых токов, возмож-

ность  многосторонних  сделок  и  функционирования 

рынков.  По  мнению  системных  операторов  —  чле-

нов GO15 потребность в этих сервисах и свойствах, 

которые способна обеспечить только большая энер-

госистема, со временем будет лишь возрастать. На 

мой  взгляд,  максимального  эффекта  от  цифровой 

трансформации можно достичь в сферах, где энер-

АКЦЕНТ

инверторы  для  подключения  к  энергосистеме,  а  это 

означает снижение в ней естественной инерции, что 

является очень серьезным вызовом для устойчивости 

энергосистем», — сказал заместитель Председателя 

Правления АО «СО ЕЭС».

К тому же, поскольку ВИЭ сильно зависят от по-

годных условий, то форма кривой профиля нагрузки 

становится  существенно  менее  предсказуемой.  По-

этому  потребности  в  регулировочных  возможностях 

не  одинаковы  день  ото  дня.  График  работы  энерго-

системы становится в целом существенно менее про-

гнозируемым.  Поэтому  системный  оператор  уже  не 

может опираться только на традиционные алгоритмы 

прогнозирования  нагрузки.  Требуется  как  минимум 

дополнить  их  «внешними»  инструментами  прогно-

зирования  —  детализированным  прогнозом  погоды, 

включающим  солнечную  и  ветровую  активность.  Но 

эти инструменты пока только в стадии разработки.

При  этом  интеграция  большого  количества  ВИЭ 

требует развития сетевой инфраструктуры, а значит 


Page 5
background image

15

гетики наиболее тесно взаимодействуют с потреби-

телями, где цифровизация способна дать быстрый, 

ожидаемый, прогнозируемый, расчетный и заметный 

результат.  Это,  прежде  всего,  распределительные 

сети  и  сбытовая  деятельность»,  —  отметил  Федор 

Опадчий.

ТОНКАЯ

 

НАСТРОЙКА

Сегодня энергетика сталкивается с радикальным из-

менением  принципов  управления  энергосис темой. 

Традиционная  энергосистема  построена  по  принци-

пу: «выработка должна соответствовать графику по-

требления».  Но  рост  ВИЭ  меняет  картину  на  прямо 

противоположную. Теперь потребление во все боль-

шей степени вынуждено следовать за производством 

электроэнергии.  Соответственно,  необходимо  на 

стороне  потребителя  развивать  возможности  гибко-

го реагирования на изменение баланса. Поэтому ак-

тивно  развиваются  программы  управления  спросом 

(Demand Response, Demandside Management) и иные 

способы  реагирования  на  избыток  и  дефицит  элек-

троэнергии в энергосистеме. 

Наряду с этим способность традиционной генера-

ции регулировать баланс в энергосистеме становит-

ся  все  более  важной  самостоятельной  ценностью. 

Ее  необходимо  более  качественно  и  разнообразно 

монетизировать  через  инструменты  энергетических 

рынков. Рынок должен повышать ценность такого ка-

чества генерации, как гибкость (fl exibility), с тем, чтобы 

максимально  стимулировать  его  использование  при 

управлении  энергосистемой  во  все  усложняющихся

условиях. 

И,  конечно,  необходимо  развивать  технологии 

накопления  электроэнергии.  Наиболее  очевидные 

и эффективные на сегодня — гидроаккумулирующие 

станции.  Технология  опробована  годами  успешной 

эксплуатации. Но взрывное развитие технологий по-

зволяет  надеяться  на  появление  эффективных  на-

копителей, построенных на иных физических принци-

пах: гравитационных, электрохимических и других.  

 6 (57) 2019


Читать онлайн

Заместитель Председателя Правления АО «СО ЕЭС», вице-президент международной Ассоциации системных операторов крупнейших энергосистем GO15 Федор ОПАДЧИЙ принял участие в работе международного форума «Российская энергетическая неделя», который проходил в Москве 2–5 октября. В своем докладе на сессии «Траектория развития энергосистем: глобальный взгляд», организованной при поддержке CIGRE, он представил участникам дискуссии позицию крупнейших системных операторов мира по наиболее значимым проблемам глобальной энергетической трансформации.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»