Япония: внедрение ВИЭ и развитие рыночных механизмов

Page 1
background image

Page 2
background image

156

м

и

р

о

в

о

й

 о

п

ы

т

мировой опыт

Япония: внедрение ВИЭ 
и развитие рыночных 
механизмов

В

 

рамках

 

совместного

 

проекта

 

журнала

 «

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Передача

 

и

 

распределение

» 

и

 

Системного

 

оператора

 

Еди

-

ной

 

энергетической

 

системы

реализуемого

 

при

 

поддержке

 

Ассоциации

 

системных

 

опе

-

раторов

 

крупнейших

 

энерго

-

систем

 GO15, 

мы

 

продолжаем

 

знакомить

 

читателей

 

с

 

сис

-

темными

 

операторами

 

мира

Серию

 

интервью

 

продолжает

 

беседа

 

с

 

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

2

 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
background image

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 

В

 

Японии

 

количество

 

зарядных

 

станций

 

превысило

 

число

 

АЗС

 6 (57) 2019


Page 4
background image

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-

 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

 

в

 23 

округах

 

Токио

 

находит

-

ся

 

под

 

землей


Page 5
background image

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


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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(69), ноябрь-декабрь 2021

Применение систем накопления электроэнергии для повышения коэффициента использования установленной мощности электростанций на базе возобновляемых источников энергии в составе электрических систем

Возобновляемая энергетика / Накопители
Булатов Р.В. Насыров Р.Р. Бурмейстер М.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(69), ноябрь-декабрь 2021

Нормативные проблемы разработки схем выдачи мощности электростанций на базе возобновляемых источников энергии

Возобновляемая энергетика / Накопители Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Дворкин Д.В. Антонов А.А. Кошкин И.Ю.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(69), ноябрь-декабрь 2021

Координированное управление напряжением и реактивной мощностью в сетях с ветроэнергетическими станциями

Управление сетями / Развитие сетей Возобновляемая энергетика / Накопители
Закутский В.И. Гаджиев М.Г.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(68), сентябрь-октябрь 2021

Использование сегментированной статической характеристики по частоте для поддержания уровня заряда системы накопления электроэнергии

Возобновляемая энергетика / Накопители
Илюшин П.В. Шавловский С.В
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»