На IV Международном деловом фестивале по возобновляемым источникам энергии Qazaq Green Fest в Актау исполнительный директор Ассоциации «Qazaq Green» Тимур Шалабаев провел интервью с директором по сетевым решениям компании Huawei доктором Карлосом Альваресом Ортегой. В беседе они обсудили эволюционный путь развития возобновляемой энергетики в Казахстане, ключевую роль систем хранения энергии и технологий формирования сетей в обеспечении устойчивости энергосистемы, а также то, как мировой опыт может ускорить переход страны к устойчивому энергетическому будущему.

- Доктор Ортега, вы только что приняли участие в сессии о технологиях формирования сетей и устойчивости энергосистем. Прежде всего, вы знакомы с развитием ВИЭ в Казахстане. Как вы оцениваете этот процесс –  он идет революционным или эволюционным путем?

- Эволюционным. Но сначала хочу отметить, что ваша работа по организации этого прекрасного события заслуживает высокой оценки. Развитие ВИЭ в Казахстане действительно идет эволюционно. Страна стремится к энергетической независимости и развитию собственного производства энергии – это закономерная и необходимая цель. Возобновляемые источники энергии играют здесь ключевую роль. Основная сложность в том, как интегрировать эти новые технологии в энергосистему. Об этом шла речь на сессии, задача непростая, но крайне интересная, и сотрудничество в этом направлении вполне возможно.

- Энергосистема Казахстана по-прежнему во многом зависит от ископаемого топлива –  около 70% выработки приходится на угольные станции. Недостаток маневренных мощностей восполняется за счет импорта электроэнергии из соседних стран. В этом году Qazaq Green и Huawei подготовили Белую книгу по системам накопления энергии (BESS) для Казахстана. Нужны ли нам такие системы, и как их следует развивать в рамках нашей энергосистемы?

- Если вы хотите сократить зависимость от поставок электроэнергии из соседних стран, нужно развивать собственные возобновляемые источники –  ветер и солнечную генерацию. В Казахстане реализуется крупный ветропроект, но опираться на постоянную выработку таких станций невозможно. Чтобы сделать систему гибче, необходимы накопители энергии.
Преимущество традиционной генерации –  в ее доступности и надежности: энергосистема стабильна и устойчива. При переходе на ВИЭ возникает обратная ситуация –  стабильность сети становится проблемой. Генерация на основе ветра и солнца, использующая силовую электронику, снижает инерционность системы. Это уже наблюдалось в других странах, которые прошли этот путь раньше.
Решением становятся накопители, обеспечивающие гибкость, особенно те, что обладают функциями формирования сети. В Казахстане, по сути, предстоят два важных шага. Один из позитивных моментов –  то, что системный оператор KEGOC уже рассматривает эти технологии. Это важно для устойчивости энергосистемы и развития сектора в целом.

- Какие решения в области накопления энергии Huawei может предложить Казахстану? Есть ли примеры успешных проектов, где применяются ваши технологии?

- Huawei производит системы хранения энергии. Для нас ключевой приоритет –  безопасность. Это основа всех наших решений. Поэтому, если сравнить продукцию Huawei с другими, емкость наших систем может быть немного меньше, но это осознанный выбор в пользу безопасности. Мы не спешим увеличивать емкость, пока не завершим тщательные тестирования всех компонентов.
В результате мы немного уступаем конкурентам по объему накопления, но предлагаем надежные и безопасные решения. Системы хранения работают на постоянном токе, и важная часть –  преобразование его в переменный для интеграции в сеть. Здесь Huawei также применяет свои технологии, обеспечивая функции формирования сети.
Наш опыт можно использовать и в Казахстане. Мы внедряем такие решения в Саудовской Аравии, Китае, Латинской Америке, на Филиппинах (где реализуется проект на 4,5 ГВт·ч), а также в Испании. Это не экспериментальные установки, а коммерческие проекты, и такие технологии могут применяться и в Казахстане.

-  Вы упомянули технологии grid-forming. В чем разница между grid-forming и grid-following, и какие решения может предложить Huawei для Казахстана в этой области?

-  Придется немного углубиться в техническую часть, но постараюсь объяснить просто. Технология grid-following, как и традиционные решения в сфере ВИЭ, измеряет напряжение и подает ток в соответствии с уже измеренным напряжением. То есть нужно подключиться к уже существующей сети: вы измеряете напряжение и подаете ток. Проблема возникает, если напряжения нет вовсе. Что делать тогда? Нужно что-то другое.

Или если напряжение очень слабое –  при подаче тока вы начинаете искажать напряжение. Искаженное напряжение приводит к тому, что измерения тоже становятся ошибочными. В результате и ток искажается, и система теряет устойчивость. Поэтому, если в одной системе, на одном узле, накапливается слишком много возобновляемых источников, работающих по принципу подачи тока, дальнейшая интеграция становится невозможной. Необходимо переходить на другую технологию –  grid-forming. Главная идея grid-forming в том, что она сама формирует напряжение. Она ничего не измеряет –  она создает напряжение, как синхронный генератор. Синхронный генератор вырабатывает напряжение –  по тому же принципу работает grid-forming.

Эта технология применяется не только в микросетях. Она может работать и при подключении к общей сети. В микросетях, где нет других источников генерации, grid-forming обязателен. Но он может использоваться и в обычных сетях –  особенно там, где сеть слабая.

Если сеть уже нестабильна и в нее нельзя добавить больше возобновляемых источников традиционного типа, можно использовать grid-forming, чтобы повысить устойчивость и прочность системы. Таким образом, grid-forming помогает оператору сети интегрировать больше ВИЭ.

Причем технология может использоваться не на 100%, а частично –  в той доле, которую определяет системный оператор.

-  Есть ли примеры использования таких технологий в микросетях или при подключении к общей сети?

-  Да. В микросетях –  в Китае, в Саудовской Аравии, на проекте Red Sea. Если вы поищете в интернете, найдете красивые отели. Но это не пилот –  это действующий коммерческий проект. Можно зайти на сайт, забронировать номер, приехать туда. Всё работает на 100% зеленой энергии, потому что объект полностью изолирован и функционирует только за счет солнечных панелей и систем накопления.
В Латинской Америке есть еще один изолированный проект. В Китае –  grid-forming, подключенный к сети. В Испании строится еще один –  пока не введен в эксплуатацию, но скоро будет.

- Сейчас 7% генерации Казахстана приходится на возобновляемые источники, и даже это уже вызывает сложности у оператора сети. Означает ли применение технологий grid-forming, что в будущем возможно полностью перейти на 100% ВИЭ?

-  Возможно –  в сочетании с традиционными источниками. Но важно понимать один момент, который часто вызывает недопонимание. В некоторых странах доля ВИЭ в энергобалансе может составлять 20%. Речь не об установленной мощности, а о покрытии спроса.

Допустим, 20% –  но если они сосредоточены в одном узле, система может стать неустойчивой. В Казахстане 1 ГВт на фоне масштаба страны не выглядит большим. Но важно, где именно этот 1 ГВт размещен. Поэтому grid-forming может играть ключевую роль в зависимости от конкретного проекта. Важно не общее количество ВИЭ в стране, а их концентрация в определенной зоне. В одних случаях grid-forming будет необходим, в других –  нет.

- Основываясь на нашем совместном опыте работы над White Paper, изучении правил сети, состояния энергосистемы и стратегических целей Казахстана по развитию ВИЭ, включая крупные проекты, что бы вы порекомендовали? Как построить стабильную и устойчивую зеленую энергосистему?

- Роль системного оператора здесь ключевая. Сейчас в Казахстане уже рассматривают технологию grid-forming, и это говорит о правильном, долгосрочном подходе. В Испании мы тоже проходили через подобное — тогда обсуждали, что важно заранее предусмотреть определённые возможности, а вопрос об их активации можно решить позже. Такой подход, на мой взгляд, был бы оптимальным и для Казахстана. Например, требовать определенных технических возможностей –  таких как grid-forming. При этом grid forming — это не просто «включил-выключил». Там внутри масса разных функций: инерция системы, реакция на скачки фазы напряжения, управление напряжением и многое другое. Нам нужно обеспечить все эти функции, но вот как их активировать, когда и в каких точках – это уже KEGOC должен просчитать и сообщить разработчикам. С точки зрения бизнеса важно не менять правила задним числом, а лучше вообще этого избегать, чтобы сохранить предсказуемую среду для бизнеса и привлекать инвесторов. Требование иметь возможности grid forming должно быть сразу. Какие именно функции потребуется задействовать, KEGOC будет определять по мере развития системы, ведь энергосистема сегодня и та, что будет завтра, — это совершенно разные уровни. Понадобятся разные функции, разные возможности. Поэтому лучше иметь готовый продукт уже сегодня под завтрашние нужды. И «завтра» — это не через 25 лет, это очень скоро, мы это видим по опыту других стран. Можно, например, вспомнить испанский блэкаут, о котором все знают, но это уже большая тема — наверное, для другого разговора.

-  Спасибо за интервью.

-  Благодарю. Был рад участию в беседе.