Потребность в больших энергосистемах не снижается, а возрастает

Page 1

Page 2

146

крупнейшие энергосистемы мира

Потребность в больших
энергосистемах не
снижается, а возрастает

2019

году

Ассоци

ации

системных

опе

раторов

крупнейших

энергосистем

мира

GO15

председатель

ствовал

российский

системный

оператор

который

является

участником

Ассо

циации

практически

со

дня

ее

осно

вания

Президентские

пол

номочия

были

воз

ложены

на

предста

вителя

АО

СО

ЕЭС

GO15,

заместителя

председателя

прав

ления

компании

Федора

ОПАДЧЕГО

который

2020

году

по

традиции

этой

ор

ганизации

исполняет

функции

вице

президента

GO15.

Мы

поговорили

ним

об

итогах

президентства

задачах

на

правлениях

работы

на

которых

сфокусировалась

между

народная

Ассоциация

GO15

под

председательством

россиян

том

каких

результатов

удалось

достигнуть

чем

этот

новый

опыт

был

полезен

для

российского

оперативно

диспетчерского

управления

электроэнергетики

страны

целом

— Федор Юрьевич, какими бы-

ли ключевые направления работы

GO15 в 2019 году?

— В качестве основных направ-

лений исследований GO15 на 2018–

2020 годы еще в 2017 году админи-

стративным советом организации

определены три основные стратеги-

ческие темы: «Интеграция распреде-

ленных энергетических ресурсов»,

«Надежность и отказоустойчивость»

и «Новые бизнес-модели».

Первая стратегическая тема

включает вопросы планирования,

эксплуатации, управления режи-

мами работы, развития технологий

и рыночных механизмов, а также

нормативные и финансовые аспек-

ты увеличения доли ВИЭ и распре-

деленных энергетических ресурсов

в энергосис темах. Широкомасштаб-

ная интеграция возобновляемых

источников часто рассматривается

как угроза надежности (например,

из-за таких факторов, как изменчи-

вость нагрузки ВИЭ, обусловленная

природными факторами, снижение

наблюдаемости и управляемости

энергосис темы, потеря ее есте-

ственной инерции). Однако в сочета-

нии с гибкими сис темами генерации

и хранения интеграция ВИЭ может

быть обеспечена корректно при ус-

ловии, что будут разработаны и вне-

дрены правильные бизнес-модели,

направленные на развитие новых

технологий обеспечения гибкости,

наблюдаемости и прогнозируемости,

а также реализованы необходимые

нормативные изменения.

Page 3

147

Вторая совместная тема — на-

дежность и отказоустойчивость

как способность сис темы сохра-

нять свою функциональность

и восстанавливаться после экс-

тремальных нарушений работы.

Нарушения могут быть вызваны

не только «внутренними» при-

чинами — неполадками в работе

отдельных элементов энергосис-

темы, но и «внешними» — таки-

ми как не связанные напрямую

с энергетикой природные явления

и др. Надежность и отказоустой-

чивость являются не только «выс-

шей целью» работы сис темных

и сетевых операторов, но и не-

обходимым условием перехода

к «безуглеродной, распределен-

ной энергетике».

В рамках третьей стратегиче-

ской темы «Новые бизнес-моде-

ли» мы с коллегами обсуждали,

каковы эффективная бизнес-мо-

дель и будущая роль непосред-

ственно сис темных и сетевых

операторов, как их финанси-

ровать в условиях глобально-

го «энергетического перехода»

и как создать достаточное ко-

личество стимулов для привле-

чения сторонних поставщиков

услуг по обеспечению надежно-

сти — например, в формирую-

щийся сейчас сектор накопления

и хранения энергии.

На предпоследнем ежегод-

ном совещании в 2018 году Ад-

министративный совет GO15

определил две стратегические

инициативы как логичное продол-

жение деятельности 2018 года.

В 2019 году над ними продолжи-

ли работу две стратегические

рабочие группы: № 1 «Пути соз-

дания энергетической сис темы

с низким уровнем выбросов»

и № 2 «Новые модели устойчи-

вости». Целью работы первой

группы стало изучение темати-

ческих исследований недавних

или текущих работ членов Ас-

социации, которые позволяют

лучше подготовиться к измене-

нию парка генерирующих мощ-

ностей, неизбежному в усло виях

«глобального перехода». Вто-

рая группа, продолжая начатую

в 2018 году работу, организовала

обмен передовым опытом и но-

выми стратегиями, которые сис-

темные операторы используют

для обеспечения устойчивости

энергосис темы в широком смыс-

ле этого слова. Работа по этому

направлению проводилась в со-

трудничестве с рабочими груп-

пами CIGRE, имеющими близкую

тематику исследований.

Помимо двух стратегических

рабочих групп в 2019 году в GO15

запущены еще два совместных

проекта, инициированных члена-

ми Ассоциации.

Результатом совместного про-

екта № 1 «Ценность электри-

ческих сис тем» (им руководили

наши коллеги из бразильской

ONS) стало аналитическое иссле-

дование ключевых «ценностей»,

в совокупности обеспечиваемых

энергосис темой. Важный вывод

этого исследования заключается

в том, что полноценное обеспе-

чение такого же уровня свойств

и качеств, которые предоставляет

энергосис тема, при организации

изолированного энергоснабжения

кратно увеличивает объем и стои-

мость необходимых для этого тех-

нических решений.

В рамках совместного про-

екта № 2 «Пути цифровизации

энергетики» под руководством

GCCIA — сис темного оператора

энерго системы арабских госу-

дарств Персидского залива —

подготовлено тематическое ис-

следование недавних или теку-

щих направлений работы в об-

ласти цифровизации энергетики.

— «Ценность энергосис те-

мы» — это, похоже, совершен-

но новое понятие, незнакомое

большинству энергетиков. Что

оно означает и почему с ини-

циативой изучения вопросов

«ценности энергосис темы» вы-

ступили крупнейшие систем-

ные операторы мира?

— Суть совместного проекта

GO15 «Ценность электрических

сис тем» заключалась в подготов-

ке специального исследования.

Оно проводилось с целью пере-

осмысления ценности и пользы

энергосис темы в том виде, в ко-

тором она существует сегодня.

Результаты исследования ясно

показали, что, несмотря на раз-

витие человека в областях и сфе-

рах, распределенной генерации,

потребность в магистральных

электросетях и больших энерго-

сис те мах не снижается, а, наобо-

рот, возрастает. Более того, по-

требность в централизованных

сервисах, которые предоставля-

ет энергосис тема (а чем больше

энергосис тема, тем эффективнее

она их предоставляет), с разви-

тием распределенной генерации

будет только возрастать.

В недавней работе EPRI (Ин-

ститут исследований электро-

энергии —

прим

ред

), которая

была положена в основу иссле-

дования GO15, приводится пять

категорий услуг, или сервисов,

предоставляемых энергосис те-

мами.

Это, прежде всего, обеспечение

доступа к электропитанию — одна

из наиболее важных услуг, предо-

ставляемых энергосис темой. Она

обеспечивает бесперебойные по-

ставки электроэнергии в любое

время и в объеме, необходимом

клиенту, независимо от того, до-

статочно ли в конкретном локаль-

ном энергорайоне мощности гене-

рации для покрытия потребности

или нет.

Вторая категория сервисов —

обеспечение пусковых токов.

Энергосис тема кроме прочих

услуг обеспечивает «мгновенную

мощность», необходимую, напри-

мер, для запуска больших повсе-

местно используемых электро-

двигателей.

Обеспечение качества напря-

жения и частоты — третья кате-

гория. Энергосис тема с большим

количеством

взаимосвязанных

элементов обеспечивает ста-

бильное качество электрического

тока, предоставляя возможность

безопасного, надежного и эффек-

тивного использования подклю-

ченного к ней потребительского

оборудования.

Следующая категория — по-

вышение экономической эффек-

тивности. Энергосистема по-

зволяет производить электро-

энергию с наименьшими затра-

тами, благодаря тому что в ее

составе работает большое число

генераторов с различными тех-

ническими и экономическими ха-

рактеристиками.

И наконец, последняя катего-

рия услуг — передача электро-

энергии. Энергосис тема предо-

ставляет возможность выбора

контрагентов и минимизации ло-

кального монополизма отдель-

№

1 (58) 2020

Page 4

148

ных участников. Развитие рынков

обеспечивает связь между мно-

гими генерирующими и потребля-

ющими элементами энергосис-

темы. Стоимость электроэнергии

можно рассчитать с большой

точностью. С увеличением ло-

кальной генерации распредели-

тельная сеть также сможет стать

инфраструктурой для создания

нового розничного рынка, где

клиенты могут быть как потреби-

телями, так и производителями

электрических услуг. Это так на-

зываемые просьюмеры — произ-

водящие потребители (Prosumer

= producer + consumer).

Проанализировав эти серви-

сы, эксперты пришли к выводу,

что, если корректно учесть все

пять категорий и попытаться орга-

низовать энергоснабжение такого

же качества локально, в изолиро-

ванном от большой энергосис-

темы режиме, то стоимость

электроэнергии будет в 4–8 раз

выше, чем при получении ее из

энергосис темы. Понятно, что по-

требность в таких сервисах раз-

личается у разных потребите-

лей, и конкретные технические

решения, обеспечивающие ло-

кальное энерго снабжение, могут

отличаться от проекта к проекту,

но важен сам принцип — для ка-

чественного

энерго снабжения

недостаточно установить гене-

ратор с мощностью, равной ва-

шему потреблению. И чем боль-

ше требования к доступности

и качеству энерго снабжения, тем

выше будут совокупные затраты

на обеспечение энергоснабже-

ния в изолированном режиме

(без подключения к большой

энергосис теме).

Полагаю, что ответ на во-

прос, почему проблемой ценно-

сти энергосис тем в современном

мире занялись именно члены

GO15, в свете вышесказанного

становится очевидным.

— Какими соображениями ру-

ководствовались участники Ас-

социации GO15, выбирая имен-

но такие темы исследований?

— Тем, что именно эти направ-

ления исследований, по общему

мнению членов Ассоциации, яв-

ляются наиболее актуальными

и значимыми для развития пода-

вляющего большинства крупных

энергосис тем.

Вот только один пример.

В рамках деятельности страте-

гической рабочей группы № 1

рассматривались разнообраз-

ные аспекты интеграции ВИЭ

в энергосис темы. Эта проблема-

тика имеет важнейшее значение

практически для всех участников

GO15. При этом надо понимать,

что сами энергосис темы на-

ходятся на различных этапах

интеграции

возобновляемых

источников в силу климатиче-

ских, ресурсных и регуляторных

особенностей каждой страны.

Есть энергосис темы, например,

калифорнийская, в которых вы-

работка в отдельные часы на

70% обеспечивается ВИЭ, а есть

такие, доля ВИЭ в которых пока

незначительна. Но здесь важ-

но учитывать, что общие циф-

ры не всегда отражают полную

проблематику интеграции ВИЭ

в энергосис тему, поскольку ино-

гда в силу разных причин она

локализуется в отдельных ее ча-

стях и, ввиду наличия технологи-

ческих ограничений, даже отно-

сительно невысокая суммарная

доля ВИЭ в рамках отдельных

энергорайонов может вызывать

сложности. В частности, к момен-

ту окончания первой российской

программы поддержки ВИЭ, а это

случится уже в 2025 году, их доля

в Объединенной энергосис теме

Юга будет составлять до 30%

от максимальной нагрузки, —

а это уже ситуация, сопостави-

мая с тем, что сейчас происходит

в странах-лидерах зеленой энер-

гетики. И мы должны уже сегодня

разрабатывать меры и меропри-

ятия, чтобы обеспечить интегра-

цию этих объемов в энергосис-

тему.

В ряде случаев развитие возоб-

новляемой генерации, особенно

солнечной, значительно увеличи-

вает долю так называемых гене-

раторов «за счетчиком», то есть

находящихся вне границ наблю-

даемости сис темным оператором

большой энергосис темы — обыч-

но это небольшие по мощности

генераторы, которые потребители

устанавливают у себя сами. Боль-

шой объем генерации «за счет-

чиком» создает дополнительные

технические сложности, так как

снижает наблюдаемость и прогно-

зируемость поведения энергосис-

темы в целом. Более того, даже

подсчет точного числа распреде-

ленных источников электроэнер-

гии сам по себе является задачей,

которая пока не имеет однознач-

ного решения. Участие в деятель-

ности рабочих групп, естественно,

является абсолютно доброволь-

ным. Но, учитывая актуальность

этих вызовов, в 2019 году в работе

стратегической группы № 1 приня-

ло участие большинство членов

Ассоциации GO15.

Президент

GO15

2019

году

Федор

Опадчий

президент

2020

года

Стивен

Берберих

(CAISO,

США

)

на

годовом

заседании

международной

Ассоциации

системных

операторов

Санкт

Петербурге

(

октябрь

2019

КРУПНЕЙШИЕ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ МИРА

Page 5

149

— Вопрос устойчивости

энергосис тем всегда был при-

оритетным для всех сис темных

операторов, однако в послед-

нее время сам термин «устой-

чивость» стал сложнее и об-

завелся аспектами, по-новому

раскрывающими его смысл.

С чем это связано и почему эта

тема стала ключевой для рабо-

чей группы № 2?

— Помимо вопросов, связан-

ных непосредственно с техниче-

ской устойчивостью энергосис-

темы (таких как наличие должных

объемов регулирования, потеря

естественной инерции и других),

устойчивость рассматривается

нами в том числе как способность

предвидеть, подготовиться, среа-

гировать и приспособиться к лю-

бой ситуации, от незначительных

и обыденных нештатных ситуа-

ций до серьезных потрясений.

В этой связи важно понимать, что

традиционный для российских

энергетиков технический термин

«устойчивость» сейчас значи-

тельно расширен по смыслу. По-

нятие resilience, которым опери-

руют сис темные операторы всего

мира, можно перевести как упру-

гость, эластичность, гибкость.

Это понятие включает в себя

не только технические аспекты

устойчивости энергосис тем, дав-

но и хорошо знакомые инжене-

рам, но и широкий набор внешних

воздействий, которые традици-

онно рассматривались вне рамок

технической работы, выполняе-

мой сис темными операторами.

К ним относятся вопросы кибер-

безопасности, террористических

атак, устойчивости к климатиче-

ским явлениям, надежности по-

ставок топлива и материалов. По

сути, эта проблематика охваты-

вает все то, что обеспечивает ра-

боту энергосис темы — не толь-

ко как технического объекта, но

и как социально-экономического

субъекта.

Этим вопросам в последнее

время уделяется большое внима-

ние. Анализ недавних аварий, ко-

торые происходили в энергосис-

темах разных стран, показывает,

что изменение структуры гене-

рации начинает оказывать вли-

яние на развитие аварийных си-

туаций. Например, значительное

количество распределенных ис-

точников генерации при незна-

чительных отклонениях часто-

ты может просто отключаться.

В августе 2019 года в энергосис-

теме Великобритании произошло

масштабное

технологическое

нарушение, одной из причин ко-

торого стало отключение потре-

бительских электростанций и по-

следовавшее за ним отключение

ветропарка, что усугубило раз-

витие аварии в энергосис теме

Профессиональное сообщество

пришло к общему выводу, что

комплексный подход к обеспе-

чению надежной и гибкой рабо-

ты энергосис темы в настоящий

момент является необходимым.

Есть общее понимание того, что

нужно учитывать не только чисто

техническое функционирование

самой энергосис темы, но и ее

взаимовлияние на другие отрас-

ли (цепочки поставок топлива,

киберугрозы, социальные явле-

ния). Известно, например, что за-

бастовки на электростанциях мо-

гут приводить к технологическим

нарушениям в энергосис теме,

хотя изначально забастовка —

это социальный фактор, напря-

мую не связанный с технологиче-

скими аспектами.

— Благодаря инициативам

по интенсификации междуна-

родного сотрудничества GO15

всего за пару лет встала в один

ряд с известными авторитет-

ными профессиональными ор-

ганизациями мира. За счет чего

удалось добиться таких резуль-

татов?

— Что касается международ-

ного сотрудничества, то здесь,

в первую очередь, следует упо-

мянуть о совместной работе

с CIGRE. В 2019 году мы нача-

ли практическую реализацию

наше го соглашения о сотруд-

ничестве с этой организацией,

подписанного в конце 2018 года.

Было проведено несколько со-

вместных вебинаров с рабочими

группами C2.25 («Стратегии экс-

плуатации и готовность к обес-

печению эксплуатационной

устойчивости сис тем») и C4.47

(«Устойчивость энергосистем»)

для обмена предварительными

результатами и определения до-

рожной карты сотрудничества на

2020–2021 годы в сфере обеспе-

чения устойчивости.

После наших встреч в 2018 го-

ду в Милане с Генеральным се-

кретарем Всемирного энергети-

ческого совета (WEC) Кристофом

2019

году

GO15

активно

сотрудничала

коллегами

из

CIGRE

других

международных

организаций

;

Федор

Опадчий

представляет

доклад

от

име

ни

крупнейших

системных

операторов

мира

на

мероприятии

Российского

национального

комитета

СИГРЭ

Подробный

анализ

данного

происше

ствия

—

на

стр

. 152

этого

номера

№

1 (58) 2020

Page 6

150

Фреем представители GO15 про-

вели с ним последующую встречу

в марте 2019 года. Было решено,

что GO15 предоставит материа-

лы для отчета WEC о революции

в области возобновляемых ис-

точников энергии. Вскоре после

этого британский независимый

сис темный оператор National Grid

ISO (член GO15) принял участие

в семинаре WEC по этой теме.

А я как президент GO15 наряду

с еще тремя представителями

Ассоциации получил возмож-

ность выступить на 24-м конгрес-

се WEC с докладом. Конгресс

Всемирного энергетического со-

вета является, пожалуй, самым

важным и самым представитель-

ным форумом энергетической

отрасли в мире. В этом году его

посетило более восьми тысяч де-

легатов.

Одним из главных достижений

в сфере международного сотруд-

ничества также стала организа-

ция семинара GO15 и Междуна-

родной конфедерации органов

регулирования энергетики (ICER)

в качестве официального парал-

лельного мероприятия к 24-му

Всемирному

энергетическому

конгрессу в Абу-Даби. Я был од-

ним из докладчиков и на этом

семинаре тоже — представил

его участникам результаты, до-

стигнутые рабочими группами

GO15. Всего в семинаре приняли

участие более 60 делегатов вы-

сокого уровня. Участники GO15

оценили это как успешный шаг

в наших усилиях по позициони-

рованию Ассоциации в качестве

ведущего участника мирового

энергетического процесса, чье

мнение и разработки достойны

доверия и внимания отраслевых

регуляторов и других организа-

ций, определяющих технологи-

ческую политику в современной

энергетике.

— Одна из задач GO15 —

обес печение платформы для

поиска решения общих про-

блем, в том числе и в двусто-

роннем формате. Есть ли в Ас-

социации организации, которые

работают в схожих с нами усло-

виями и решают похожие про-

блемы?

— Действительно, GO15 ста-

ла не только отличной площад-

кой для многостороннего со-

трудничества, но и эффективной

платформой для двустороннего

взаимодействия сис темных опе-

раторов, имеющих сходные ин-

тересы. Мы стараемся использо-

вать все преимущества, которые

дает такая площадка. Например,

в этом году мы успешно сотруд-

ничали с коллегами из бразиль-

ского сис темного оператора

ONS. Поскольку Единая энерге-

тическая сис тема России имеет

ряд общих черт с энергетической

сис темой Бразилии, анализ бра-

зильскими коллегами предвари-

тельных проектных решений по

автоматизации диспетчерского

управления представляет зна-

чительный интерес для АО «СО

ЕЭС». В рамках двустороннего

соглашения в этом году прошел

ряд консультаций по вопросам

внедрения SCADA нового поко-

ления. Наши специалисты полу-

чили экспертную оценку разраба-

тываемых технических решений

от специалистов ONS, которые

уже не первый год решают ана-

логичную задачу. Наше предва-

рительное проектное решение

«ОИК нового поколения» имеет

значительное сходство с про-

граммно-аппаратным комплек-

сом SCADA/EMS REGER, приме-

няемым в процессе управления

электроэнергетическим режимом

энергосис темы Бразилии. У них

этот комплекс за пять лет ис-

пользования показал довольно

высокую эффективность.

— 2019 год ознаменовался

для GO15 не только активны-

ми совместными исследова-

ниями, но и важной админи-

стративной работой, которая

позволила повысить эффек-

тивность деятельности Ассо-

циации. В чем конкретно она

заключалась?

— В актуализации базовых

документов и организационных

принципов GO15, в том числе

и устава Ассоциации, который не

обновлялся за все 15 лет рабо-

ты Ассоциации ни разу. Рано или

поздно эту работу необходимо

было сделать. Устав стал макси-

мально актуальным, современ-

ным и конкретным.

Специалисты сис темного опе-

ратора MISO провели финансо-

вый аудит Ассоциации, что также

было необходимо сделать. Рабо-

та продолжается: сейчас готовят-

ся принципы оценки деятельности

секретариата GO15, которые мы

будем рассматривать и утверж-

дать уже в будущем году.

В этой административной ра-

боте есть большая доля нашего

участия. Члены Ассоциации —

это представители руководства

крупных компаний, зачастую

очень сильно загруженные сво-

ей основной работой люди, и для

того, чтобы они смогли эффек-

тивно включиться в совместные

исследования или организаци-

онные изменения, им нужно со-

здать условия: предоставить ма-

териалы, сформулировать про-

блемы, цели, видение желаемых

результатов. Кто еще это сможет

сделать, если не организация-

председатель?

В итоге все организационные

и финансовые изменения, конеч-

но, направлены на общее бла-

го — на то, чтобы сделать работу

Ассоциации более эффективной,

укрепить взаимное сотрудниче-

ство сис темных операторов, по-

мочь им в поиске совместных

решений проблем, которые зача-

стую одинаковы для энергосис-

тем в совершенно разных уголках

земного шара.

Мне было очень приятно, что

зарубежные коллеги на состо-

явшемся в октябре 2019 года

в Санкт-Петербурге годовом за-

седании GO15 высоко оценили

нашу активность как председа-

тельствующей организации и от-

метили полезность этой работы

для Ассоциации и ее исследова-

ний. В 2020 году я по традиции

буду занимать пост вице-прези-

дента GO15, но не потому, что

нужно целый год «сдавать дела»,

а для того, чтобы обеспечить пре-

емственность процессов, которые

мы запустили в период прези-

дентства. И я уверен, что у нас это

получится!

Материал

подготовлен

пресс

службой

АО

СО

ЕЭС

КРУПНЕЙШИЕ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ МИРА

Оригинал статьи: Потребность в больших энергосистемах не снижается, а возрастает

Читать онлайн

В 2019 году в Ассоциации системных операторов крупнейших энергосистем мира GO15 председательствовал российский системный оператор, который является участником Ассоциации практически со дня ее основания. Президентские полномочия были возложены на представителя АО «СО ЕЭС» в GO15, заместителя председателя правления компании Федора Опадчего, который в 2020 году по традиции этой организации исполняет функции вицепрезидента GO15. Мы поговорили с ним об итогах президентства, задачах и направлениях работы, на которых сфокусировалась международная Ассоциация GO15 под председательством россиян, о том, каких результатов удалось достигнуть, и чем этот новый опыт был полезен для российского оперативно-диспетчерского управления и электроэнергетики страны в целом.