Япония: внедрение ВИЭ и развитие рыночных механизмов

Page 1

Page 2

156

мировой опыт

Япония: внедрение ВИЭ
и развитие рыночных
механизмов

рамках

совместного

проекта

журнала

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Передача

распределение

Системного

оператора

Еди

ной

энергетической

системы

реализуемого

при

поддержке

Ассоциации

системных

опе

раторов

крупнейших

энерго

систем

GO15,

мы

продолжаем

знакомить

читателей

сис

темными

операторами

мира

Серию

интервью

продолжает

беседа

Йошинори

КАНЕКО

—

президентом

компании

TEPCO

Power Grid, Inc.,

являющейся

одним

из

десяти

системных

операторов

Японии

— Господин Канеко, расскажи-

те, пожалуйста, что представляет

собой компания TEPCO и охарак-

теризуйте энергосистему, кото-

рой она управляет.

— TEPCO Power Grid, Inc. — соб-

ственник и оператор передающих

и распределительных сетей восточ-

ного региона Японии Канто, вклю-

чающего столицу страны Токио. Яв-

ляясь одним из десяти системных

операторов страны, мы также отве-

чаем за транзит электроэнергии.

Мы управляем энергосистемой,

которая охватывает главную про-

мышленную часть Японии, а также

всю столичную территорию с приго-

родами, являющуюся политическим,

экономическим, информационным

и культурным центром и одновре-

менно местом сосредоточения

офисных и жилых зданий. В силу

этих обстоятельств плотность рас-

пределения нагрузки в этом регионе

площадью около 40 тысяч км

высо-

ка. В прошлые годы максимальная

потребляемая мощность здесь со-

ставляла примерно 64 ГВт, или око-

ло 1/3 от максимума нагрузки всей

Японии.

Для передачи электроэнергии

(мощности) и обеспечения долж-

ного уровня надежности электро-

снабжения в мегаполисе с высо-

кой плотностью нагрузки TEPCO

Power Grid, Inc. создала двойное

кольцо электрической сети 500 кВ

вокруг Токио, распределила нагруз-

ку крупных электростанций и по-

строила передающие сети 275 кВ,

обеспечивающие энергоснабжение

столичного региона. Однако по-

сле Великого восточно-японского

землетрясения (произошло в мар-

те 2011 года, печально знаменито

в том числе тем, что вызвало ава-

рию на АЭС Фукусима — прим. ред.)

по-прежнему сохраняется высо-

кая концентрация электростанций

в юго-восточной прибрежной зоне

страны. Поэтому мы продолжаем

работать над устранением пере-

грузок в передающей сети в связи

с большими перетоками электро-

энергии из-за неравномерного раз-

мещения электро станций.

С целью содействия широкомас-

штабной кооперации в эксплуата-

ции энергетических объектов была

создана Организация по межреги-

ональной координации системных

операторов Японии (Organization

for Cross-regional Coordination of

Transmission operators, OCCTO). Все

Page 3

157

Кривая

утки

» (duck curve)

— это фигура, напоминающая си-

луэт утки и образующаяся на суточном графике потребления в энер-

госистеме с большой долей распределенной солнечной генерации,

за счет снижения потребления мощности из большой энергосисте-

мы в часы наибольшей солнечной активности.

электроэнергетические компа-

нии Японии должны вступать

в OCCTO. Организация осущест-

вляет мониторинг выработки/

потребления каждой компани-

ей-членом OCCTO и корректи-

рует их по мере необходимости,

а также занимается планирова-

нием развития систем передачи

и распределения электроэнергии

в масштабах всей страны.

В рамках подготовки к Олим-

пийским и Паралимпийским иг-

рам в Токио в 2020 году TEPCO

Power Grid, Inc. во взаимодей-

ствии с Международным олим-

пийским комитетом решает за-

дачи по повышению надежности

энергоснабжения

спортивных

объектов, такие как усиление

инфраструктуры для передачи

электроэнергии к местам прове-

дения мероприятий.

— С какими вызовами вы

стал киваетесь в последнее

время?

— С момента вступления

в силу в 2012 году закона о льгот-

ных тарифах для стимулирова-

ния «зеленой» энергетики общее

количество солнечных электро-

станций (СЭС) в нашей энер-

госистеме продолжает суще-

ственно увеличиваться. В конце

марта 2019 года установленная

мощность СЭС приблизилась

к 13 ГВт. Сосредоточены СЭС,

как и другие электростанции, на

юго-востоке энергосистемы, что

усугубляет ситуацию с больши-

ми перетоками электроэнергии,

о которой упоминалось выше.

Наиболее заметно СЭС влияют

на баланс спроса и предложения

электроэнергии, образуя «кри-

вую утки» (duck curve) на суточ-

ном графике нагрузки. Несоот-

ветствие спроса и предложения

особенно сильно проявляется

в вечерние часы. Для баланси-

рования суточной нагрузки ис-

пользуются гидроаккумулирую-

щие электростанции.

В целях повышения устойчи-

вости энергосистемы реализу-

ются мероприятия по усилению

электрических связей между опе-

рационными зонами различных

системных операторов, включая

строительство преобразователь-

ных подстанций. Данная работа

проводится на базе осущест-

вляемого OCCTO планирования

развития больших территорий

страны.

— Как рыночные механизмы

встроены в процесс управле-

ния энергосистемой?

— Что касается оптовых

рынков, где участники торгуют

электроэнергией, то в 2000 году

в Японии стартовал процесс соз-

дания рыночных механизмов,

в 2003 году создана Японская

электроэнергетическая

биржа

(Japan Electric Power Exchange,

JEPX), на которой продавались

определенные объемы электро-

энергии. В 2016 году торговля на

JEPX стала доступной для всех.

В дополнение к регулярным оп-

товым сделкам в 2018 году JEPX

ввела систему «скрытых аукцио-

нов» (implicit auctions — неявное

встраивание стоимости одного

товара в цену другого на энерге-

тических рынках, например, стои-

мости мощности в цену электроэ-

нергии —

прим

ред

) по продаже

свободной пропускной способно-

сти электрических сетей в рам-

ках рынка на сутки вперед.

В 2021 году откроется балан-

сирующий рынок, которым будут

управлять в основном системные

операторы. На этом рынке они

станут покупателями и продавца-

ми мощности. Системные опера-

торы будут осуществлять обмен

мощностью через межсистемные

соединения, что позволит осу-

ществлять корректировку спроса

и предложения на больших тер-

риториях и снижать затраты на

балансирование.

Кроме того, в 2020 году пла-

нируется запустить рынок мощ-

ности. Данная мера позволит

справиться со снижением воз-

можностей по прогнозированию

Японии

количество

зарядных

станций

превысило

число

АЗС

№

6 (57) 2019

Page 4

158

МИРОВОЙ ОПЫТ

инвестиций в генерацию, воз-

никшим в результате либера-

лизации рынка электроэнергии

и широкомасштабной интегра-

ции в энергосистемы возобнов-

ляемых источников энергии.

— Какие бизнес-модели и из-

менения необходимы для обес-

печения экономической жизне-

способности энергосистемы?

— Япония находится в про-

цессе юридического разделения

функций по передаче и распре-

делению энергии, которое долж-

но произойти в апреле 2021 года,

и в отношении которого TEPCO

Power Grid, Inc. необходимо быть

особенно объективной и беспри-

страстной.

В данной ситуации необхо-

дим генеральный план, важность

разработки которого признается

Национальным

подкомитетом

по устойчивости энергосистемы.

Долгосрочная политика развития

и эксплуатации крупной энерго-

системы обсуждаются в OCCTO,

которая является юридически

нейтральной

организацией.

TEPCO Power Grid, Inc. ежегодно

разрабатывает и представляет

план поставок электроэнергии

(мощности) на ближайшие десять

лет, основываясь на прогнозе по-

требления, сделанном OCCTO.

Наша компания также участвует

в различных дискуссиях в каче-

стве члена OCCTO.

Что касается усиления элек-

трических сетей из-за больших

объемов внедрения ВИЭ-гене-

рации, были введены такие схе-

мы, как «запрос предложений»,

в рамках которого значительный

объем затрат на строительство

сетевой инфраструктуры распре-

деляется между поставщиками

электроэнергии. Кроме того, ве-

дутся дискуссии по реформиро-

ванию системы оплаты транзита

электроэнергии, позволяющей

обеспечить возмещение инве-

стиционных затрат на строитель-

ство межсистемных соединений

и магистральных сетей за счет

тарифов на транзит для пользо-

вателей, а также по предостав-

лению передающим компаниям

стимулов для снижения затрат.

Предполагается, что загружен-

ность энергосистемы будет умень-

шаться из-за снижения численно-

сти населения в будущем, поэтому

рассматриваются не только во-

просы укрепления электрической

сети, но и вопросы рационального

формирования энергообъектов —

например, уменьшения генериру-

ющих активов.

— Как выстроен механизм

модернизации генерирующего

и сетевого оборудования в ва-

шей энергосистеме?

— Одной из наших недавних

задач было установление правил

для негарантированного досту-

па. Ранее мы формировали пла-

ны по укреплению передающей

и распределительной сетевой

инфраструктуры на условиях га-

рантированного доступа, чтобы

отслеживать изменения в раз-

мещении энергоресурсов в на-

шей операционной зоне, чему

способствует политика превра-

щения ВИЭ в основной источ-

ник энергии. Реформирование

традиционной схемы обеспечит

возможности для использова-

ния мощности ВИЭ-генерации

и управление ею без серьезных

инвестиций. Сейчас рассматри-

вается возможность тестирова-

ния механизма негарантирован-

ного доступа в конкретной зоне,

Негарантированный

доступ

(non-

ﬁ

rm access)

— присоеди-

нение к энергосистеме объекта генерации при соблюдении усло-

вия снижения выдаваемой им мощности в периоды, когда перетоки

мощности грозят превысить пропускную способность электриче-

ской сети.

Магистральная

сетевая

инфраструктура

275–500

кВ

находящаяся

под

управлением

TEPCO

90%

линий

электропередачи

округах

Токио

находит

ся

под

землей

Page 5

159

где наблюдаются сетевые пере-

грузки.

— Используются ли в ва-

шей энергосистеме технологии

управления спросом?

— Безусловно. Мы работаем

над тем, чтобы сделать возмож-

ным участие в балансировании

спроса и предложения, в том

числе и ресурсов с длительным

временем реагирования. В част-

ности, мы проводим публичный

запрос предложений для того,

чтобы агрегаторы энергоресур-

сов, не имеющие выделенных

линий связи с нами, также могли

подавать заявки на участие в ба-

лансировании.

— В последние годы тра-

диционный уклад энергетики

меняется под воздействием

новых технологий. Как систе-

ма оперативно-диспетчерско-

го управления энергосистемой

в вашей стране реагирует на

эти изменения?

— Необходимо приобретать

знания о новых технологиях,

чтобы быть готовыми к форми-

рованию новой электрической

сети, ориентированной на энер-

госистему будущего. Поэтому

все большее распространение

получает цифровизация сети

с использованием Интернет-ре-

сурсов, что повышает эффек-

тивность ее работы, но одновре-

менно усложняет эксплуатацию

и обслуживание. Для дости-

жения цели превращения ВИЭ

в основной источник энергии,

перед открытием балансирую-

щего рынка проводится демон-

страция способности агрегатора

энергоресурсов

обеспечивать

для потребителей электроэнер-

гии возможность реагировать на

предложения балансирующего

рынка.

— В большинстве энерго-

систем в последнее время

обсуждается проблема инте-

грации в традиционную энер-

госистему новых видов ре-

сурсов. Актуально ли это для

вас? Как вы решаете вопрос

оперативно-диспетчерского

управления этими ресурсами

в составе традиционной энер-

госистемы?

— Интеграция новых энерге-

тических ресурсов в традицион-

ную структуру энергетики явля-

ется приоритетной задачей для

системных операторов. В Японии

стали широко использоваться

распределенные энергоресурсы,

в основном, ВИЭ. В будущем эта

тенденция продолжится.

Чтобы обеспечить интегра-

цию в энергосистему большого

Диспетчерский

центр

TEPCO

объема ВИЭ-генерации

и решить обусловлен-

ную этим проблему ре-

гулирования

частоты,

мы проводим техноло-

гические

разработки

и демонстрации в части

управления энергоре-

сурсами с помощью ак-

кумуляторных батарей

и оборудования для ак-

кумулирования тепло-

вой энергии.

Также, чтобы в полной

мере

способствовать

интеграции ВИЭ-ресур-

сов в энергосистему, мы

разрабатываем, демон-

стрируем и внедряем

технологии по снижению

колебаний напряжения

и обеспечению надеж-

ности

энергоснабже-

ния при присоединении

ВИЭ-генерации к распредели-

тельной сети.

— Все большее распростра-

нение в мировой энергетике

получает термин «энергоси-

стема будущего». Чем для Вас

наполнено это понятие?

— Условия, в которых на-

ходится наш бизнес, начинают

кардинально меняться в связи

с внедрением энергосберегаю-

щих технологий и интеграцией

ВИЭ, а также распространением

электромобилей и внутренней ми-

грацией населения, что обуслав-

ливает сетевые перегрузки.

Кроме того, в последние годы

с ростом риска аварий на энер-

гообъектах из-за стихийных

бедствий, вызванных изменени-

ем климата, важной проблемой

стало обеспечение устойчивости

энергосистем.

Обладая обширными знания-

ми и опытом, полученными бла-

годаря деятельности ведущих

мировых системных операторов

GO15, TEPCO Power Grid, Inc.

пытается превратить эти вызовы

в возможности и создать новые

ценности в будущей энергетиче-

ской отрасли, а также обеспечить

устойчивость нашего бизнеса.

Материал

подготовлен

пресс

службой

АО

СО

ЕЭС

№

6 (57) 2019

Оригинал статьи: Япония: внедрение ВИЭ и развитие рыночных механизмов

Читать онлайн

В рамках совместного проекта журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» и Системного оператора Единой энергетической системы, реализуемого при поддержке Ассоциации системных операторов крупнейших энергосистем GO15, мы продолжаем знакомить читателей с системными операторами мира. Серию интервью продолжает беседа с Йошинори КАНЕКО — президентом компании TEPCO Power Grid, Inc., являющейся одним из десяти системных операторов Японии.