Развитие ВИЭ. Нужны ли накопители?

Дата публикации: 29 января 2016

Содержание

Источник: http://www.e-institut.ru/, автор Владимир Сидорович, 23.01.2016

Для развития возобновляемой энергетики необходимы накопители. Это – общепринятое мнение, почти аксиома. Действительно, энергетическая система, в значительной степени основанная на ВИЭ, требует механизмов для балансировки спроса и предложения. В то же время потребность в накопителях возникает лишь тогда, когда возобновляемые источники начинают занимать высокую долю в производстве энергии – показывает немецкий опыт.

В качестве аккумулятора небольших объемов генерации ВИЭ вполне может выступать существующая электрическая сеть. До недавнего времени она собственно и выполняла эту функцию. Опыт стран, в которых доля «переменчивой» генерации ВИЭ превысила 5%, 10% и более от общего объема производимой электроэнергии (например, Дания, Ирландия, Германия, Испания, Португалия, Великобритания), показывает, что сеть «проглатывает» такое количество чистой энергии без каких-либо проблем. В исследовании, проведенном Международным энергетическим агентством (The Power of Transformation. Wind, Sun and the Economics of Flexible Power Systems, IEA, 2014), подчеркивается, что большая доля переменчивой энергии ВИЭ (до 45%) может быть интегрирована в энергетическую систему без существенного увеличения затрат. Расширение сетей передачи и распределения электроэнергии, их модернизация рассматриваются в качестве наиболее экономически эффективного способа подстройки энергетической системы под возрастающую долю ВИЭ — сеть дешевле, чем аккумуляторные системы.

Немецкие авторы из Agora Energiewende доказывают, что никаких дополнительных накопителей в настоящее время в Германии не требуется (сегодня здесь функционирует 5,4 ГВт ГАЭС — 15 объектов). Такой потребности не возникает даже в том случае, если доля возобновляемых источников энергии возрастет до 60% в Германии (по плану — 2030 г.) и до 40% в остальной Европе. При расчете экономической целесообразности использования систем хранения делается вывод, что только при очень высоких уровнях распространения ВИЭ (90%), безусловно, будет необходимо задействовать дополнительные накопители. При этом все рассмотренные сценарии подтверждают: максимум, что потребуется – это 10 ГВт новых накопителей для длительного хранения. Накопители для краткосрочного хранения имеют меньшее значение и будут экономически оправданы только если сильно снизятся затраты. В исследовании указывается, что другие возможности регулирования, такие как отключение ВИЭ в периоды перепроизводства, технически достаточны для поддержания стабильности энергосистемы даже с очень высокой долей переменчивой генерации. В докладе делается вывод: «достижение целей «энергетического поворота» напрямую не зависит от добавления новых систем хранения … В долгосрочной перспективе, если доля регулируемой ВИЭ генерации (например, солнечной тепловой или биогазовой) увеличится, и при гибком управлении спросом, даже высокая доля возобновляемых источников энергии (около 90% в Германии и более 80% в остальной Европе) может быть интегрирована в энергосистему без добавления новых вариантов хранения».

Аккумулирование энергии от ВИЭ

«Региональная регулирующая электростанция» (Regional Regulating Power Station) в Feldheim, Германия, мощностью 10 МВт и емкостью аккумуляторов 10,8 мвт*ч.

Данный вывод подтверждается другим исследованием, проведенным Fraunhofer IWES: «До достижения ВИЭ доли в производстве электричества в 60%, создание новых накопителей не является условием добавления новых фотоэлектрических и ветряных электростанций… Даже при высокой степени распространения (90% в Германии) балансировка системы может в значительной степени обеспечиваться без дополнительных накопителей».

В подтверждение данной позиции можно привести мнение практика – главы немецкой сети «50 Herz», Бориса Шухта. «10-15 пятнадцать лет назад, когда я был молодым инженером, никто не верил, что интеграция более 5% переменчивой возобновляемой генерации в такой индустриальной стране как Германия возможна».  В настоящее время в сетях, управляемых Шухтом, доля переменчивой генерации составляет 46%, в следующем году будет 50%. И пока не было ни одного аварийного случая (отключения клиентов). По его мнению, интеграция солнечной и ветряной генерации в объеме 60 или даже 70% может быть осуществлена на немецком рынке без того, чтобы «думать о дополнительных накопителях».

Разумеется, рынок накопителей развивается и будет развиваться ускоренными темпами в будущем. Для небольших потребителей – владельцев солнечных электростанций аккумуляторы важны, так как позволяют увеличить собственное потребление. Благо, на немецком рынке существуют продукты по финансированию накопителей с крайне привлекательными условиями, включая субсидии. Да и промышленные системы хранения энергии развиваются (и также поддерживаются финансово). Существуют реализованные проекты с использованием водорода (power to gas) для хранения электроэнергии ветряных электростанций, а также достаточно много объектов аккумуляторных накопителей большого масштаба (как, например, крупнейшая в Европе 10 мегаваттная «региональная регулирующая электростанция»).

В то же время на основе приведенных данных можно сделать вывод, что отсутствие накопителей или их дороговизна не являются препятствием для развития ВИЭ. Сегодня не существует неразрешимых технологических преград для интеграции в развитую современную энергосистему крупных объемов солнечной и ветряной генерации без строительства новых накопителей.

Наверх