Energy storage по-украински

Из-за бума на возобновляемые источники энергии возникает острейшая необходимость в средствах накопления энергии

Базовое предназначение систем накопления энергии (СНЭ, англ. energy storage) - это аккумулирование энергии, преимущественно электрической, произведенной в один период времени для ее использования в более позднее, подходящее время. При этом за последнее столетие отрасль хранения энергии постоянно развивалась и адаптировалась, вводились новшества в ответ на меняющиеся потребности в энергосистемах и достижения в области технологий.

Виталий КОРНИЕНКО

Ранее в СМИ уже неоднократно сообщалось о строительстве крупных проектов СНЭ, которые уже реализуются в США, Австралии, Китае, мощностью более 200 МВт. Украину эта тема также не обошла стороной, и с 2019 г. в стране началась разработка первого energy storage-проекта мощностью 200 МВт под руководством оператора системы передачи НЭК "Укрэнерго" и французской инжиниринговой компании RTE International.

По информации "Укрэнерго", этот проект имеет огромное значение для интеграции отечественной энергосистемы с энергосистемой континентальной Европы, ведь одним из требований интеграции Украины в ENTSO-E является обеспечение необходимого объема первичного регулирования частоты.

Кроме того, в течение последних нескольких лет в Украине, как и в остальном мире, наблюдается значительное увеличение объемов производства ветровой и солнечной генерации. По прогнозам Минэнерго Украины, к 2035 г. удельный вес "зеленой" энергетики в энергобалансе может составить около 25%. Это требует строительства дополнительных высокоманевренных мощностей, которые к тому же должны отвечать экологическим требованиям европейских стран. В "Укрэнерго" считают, что именно СНЭ способны решить эту задачу.

Глобальный рынок

На данный момент отсутствуют конкретные оценки по объему установленных во всем мире мощностей СНЭ. Однако, как всегда, есть множество прогнозов от разных агентств по увеличению спроса на данные технологии вплоть до 2040 г.

Так, согласно прошлогоднему (сентябрьскому) прогнозу британской Wood Mackenzie (исследовательская и консалтинговая группа), емкость систем хранения энергии в мире (без учета ГАЭС) будет расти со среднегодовым темпом (CAGR) 31% до 2030 г. К этому же году совокупная емкость глобального рынка достигнет более 740 ГВч. Mackenzie прогнозирует, что США сохранят лидирующие рыночные позиции, и емкость хранения энергии к 2030 г. составит 365 ГВтч или 49% глобальных установок, а на втором месте будет находиться Китай с рыночной долей примерно в 21%. При этом ожидается, что рост в Европе будет медленнее, чем на других рынках.

Согласно февральскому анализу другого британского аналитического агентства — IHS Markit, в 2021 г. установка накопителей энергии во всем мире превысит 10 ГВт, что более чем вдвое превысит установленные в 2020 г. 4.5 ГВт.

"Отрасль хранения энергии начнет значительный многолетний рост в 2021 г., который продолжится до 2030 г., поскольку технология начинает формировать ключевой компонент электрических сетей на развитых рынках, а на развивающихся рынках продолжают появляться новые возможности", — отмечает Джордж Хилтон, старший аналитик по чистым технологиям IHS Markit.

Причем, по прогнозам агентства, половина установок в 2021 г. придется на рынок США. Увеличение активности по установке energy storage в Китае прогнозируется лишь с 2025 г., при этом к 2030 г. на весь Азиатско-Тихоокеанский регион будет приходиться 44% ежегодных установок. А в Европе к концу 2021 г. количество установок увеличится примерно на 70% по сравнению с 2020 г., поскольку эта технология начнет применяться шире, чтобы поддерживать стабильность частоты сети и уменьшить прерывистый график работы возобновляемой энергетики.

По оценке же Bloomberg New Energy Finance (BNEF), установленная мощность накопителей энергии в мире к 2040 г. возрастет до 1095 ГВт, с емкостью в 2.8 раза больше мощности (2850 ГВтч).

Мировой масштаб

Сейчас самые масштабные литий-ионные проекты СНЭ реализуются в США, среди них: хранилище энергии на ТЭС в Мосс-Лендинге (Калифорния) — мощностью 300 МВт и емкостью 1200 МВтч, а также уже реализованный проект Gateway Energy Storage в Отэй Меса (Калифорния) — мощностью 250 МВт и такой же емкостью 250 МВтч. В США в настоящее время также реализуются еще несколько масштабных проектов energy storage мощностью от 260 до 409 МВт и емкостью до 900 МВтч.

Проект СНЭ в Далиане (Китай) мощностью 200 МВт и емкостью 800 МВтч на проточных ванадиевых окислительно-восстановительных батареях планируется ввести в эксплуатацию в этом году, хотя строительство началось еще в ноябре 2016 г. Он будет единственным и наибольшим проектом СНЭ в Китае, общая площадь строительства составляет 36.5 тыс кв м, а общие инвестиции - в размере 3.8 млрд юаней ($582 млн).

Австралийский проект Hornsdale Power Reserve начальной мощностью 100 МВт и емкостью 129 МВтч был реализован еще в 2017 г. Именно к участию этого проекта подключился Элон Маск, поспорив в Twitter c австралийскими властями, что его компания сможет реализовать его за 100 дней, и здесь стоит отметить, что Tesla также производит СНЭ, которые называются Tesla powerpack. Неудивительно, что Маск в итоге выиграл спор и успешно завершил первоначально запланированный проект, который к тому же оказался самым крупным для компании Tesla. В 2020 г. проект был увеличен до мощности 150 МВт и емкости 194 МВтч.

Украинские амбиции

Запустить первый energy storage-проект в Украине пообещала частная компания ДТЭК. В данный момент ДТЭК проводит монтаж и испытания системы накопления электроэнергии мощностью 1 МВт и емкостью 2.25 МВтч (производитель — американская компания Honeywell). Площадку для установки и испытаний проекта СНЭ в энергохолдинге выбрали на Запорожской теплоэлектростанции, так как там есть прогнозируемая генерация. К тому же, по словам менеджмента ДТЭК, подключение к уже работающим объектам из ВИЭ считалось бы увеличением их мощности, а поэтому пока нет возможности подключать "батарейки" к действующим солнечным и ветровым электростанциям.

Директор отдела по инновациям ДТЭК Эмануэле Вольпе также сообщил, что первоначальная емкость накопителя в 1.5 МВтч была увеличена Honeywell до 2.25 МВтч. "Это позволит гарантировать эксплуатационные характеристики системы с учетом естественной деградации батарей и выйти на новые сегменты рынка, в первую очередь балансирующий, — отметил директор по инновациям ДТЭК.

Ввести данный проект в эксплуатацию компания планировала в I кв. 2021 г. (если все пойдет по плану, времени осталось до конца марта). Это при том, что реализация первого проекта СНЭ мощностью 200 МВт в Украине началась еще в 2019 г. под эгидой системного оператора "Укрэнерго" совместно с французской инжиниринговой компанией RTE International, которая до сих пор проводит комплексное технико-экономическое обоснование за счет гранта, предоставленного "Укрэнерго" от правительства Франции на сумму EUR560 тыс.

Ранее RTE International отмечала, что для Объединенной энергосистемы Украины СНЭ мощностью 240 МВт обеспечат оптимальный резерв, необходимый для балансирования возобновляемых источников энергии. Хотя до этого в отчете "Об оценке соответствия (достаточности) генерирующих мощностей в Украине", "Укрэнерго" говорило о необходимости установки 2000 МВт energy storage до 2030 г., из которых 1650 МВт уже крайне необходимы в 2021 г.

Как бы там ни было, госкомпания планирует продать этот проект после реализации и ввода в эксплуатацию инвесторам лотами по 20 МВт (всего выйдет для продажи 10 лотов) для соблюдения Третьего энергопакета ЕС, а точнее принципа, при котором системный оператор не имеет права владеть объектами, которые производят/выдают в энергосистему электроэнергию.

Еще одна госкомпания — "Укргидроэнерго" объявила, что до конца 2022 г. планирует построить и ввести в эксплуатацию ряд систем накопления энергии общей мощностью 212 МВт, которые планируется разместить на территории гидроэлектростанций.

По словам генерального директора "Укргидроэнерго" Игоря Сироты, компания будет инициировать и привлекать инвестиции для этого проекта уже с мая текущего года, и данный проект СНЭ уже готовы финансировать Всемирный банк и Европейский инвестиционный банк.

"Сториджи", как сообщил гендиректор, будут использоваться для выдачи мощности в короткий промежуток времени (до 7 мин) до того, как на полную мощность выйдут гидроагрегаты компании.

"Чтобы заполнить эти 7 минут, мы поставим аккумулирующие батареи. Практически мы будем предоставлять услугу с нуля. Сначала первые 7 минут будут выдавать мощность аккумулирующие батареи, а затем — гидроагрегаты. Это будет более качественная услуга для энергосистемы", — сказал И.Сирота, добавив, что сочетание ГАЭС, storages и СЭС — это распространенный опыт в странах Европы.

И напоследок

Можно сказать, что на этот раз Украину не обошли стороной мировые энергетические тренды, и мы идем почти в ногу с передовыми технологичными странами. Поэтому стоит высказать благодарность за такие старания нашим государственным "Укрэнерго", "Укргидроэнерго" и таким частным компаниям как ДТЭК, которые пытаются быть в авангарде установки СНЭ, тем самым заботясь о национальной энергосистеме. Однако для успешного и правильного функционирования нового сегмента рынка стоит хорошо потрудиться нашему Регулятору — НКРЭКУ, а депутатам Верховной Рады принять необходимые законопроекты под совершенно новую составляющую часть энергосистемы, чтобы инвесторы могли понимать всю экономическую и правовую сторону украинских energy storage.