Какие тренды в развитии «зеленой» экономики наблюдаются сегодня в Европе? Как решаются вопросы накопления энергии, важно ли взаимодействие разных отраслей в развитии «зеленой» энергетики? Об этом и многом другом мы поговорили с Асем Бакытжан-Аугустин, руководителем проектов компании Green Energy GmbH в Казахстане и Польше.

Green Energy 3000 GmbH - компания с большим международным опытом по разработке проектов в области ВИЭ. Компания также выступает генеральным подрядчиком и операто­ром электроэнергетических парков на возобновляемых источниках энергии. Green Energy 3000 предлагает комплексные решения для получения солнечной и ветряной электроэнер­гии, а также систем ее аккумулирования.

- Насколько сегодня важны принципы развития «зеленой» экономики и энергетики в ЕС? Насколько быстро сегодня, к примеру, в Европе идет трансфор­мация от традиционной модели развития к «зеле­ной», устойчивой экономике? Какие тренды преобла­дают? Какие задачи решаются в рамках развития ВИЭ в Европе?

- В Европе давно никто не дискутирует на тему «Насколько важны принципы зеленой экономики?» Эта дискуссия давно закончена. Сейчас всем очевидно, что дальнейшее развитие экономики и принятие бизнес-решений непременно должны основываться на принципах устойчивого развития. То есть экономический рост должен быть привязан к экологическим и социальным целям. И это не просто «зеленый» полити­ческий хайп, эта тема уже давно находится в практической плоскости. Устойчивое развитие несколько лет занимает центральное место в европейской политике и экономике. В 2019 году Европейская комиссия приняла очень важный документ -theGreen Deal. Это - Европейский зеленый пакт, основная задача которого - достичь нулевого суммарного загрязнения экологии путем перехода от использования ископаемых к возобновляемым источникам энергии в стра­нах ЕС к 2050 году. И это - яркое доказательство важности «зеленой» экономики для ЕС.

В целом Европа намерена декарбонизировать экономику через энергетическую трансформацию на основе ВИЭ. При этом различные прогнозы и концепции развития указывают на то, что основными ресурсами будут солнце и ветер. Но недостаточно просто построить мощные ВЭСы и СЭСы, так как по природе своей они являются переменной генераци­ей, что ведет к ряду вопросов и задач. Эти задачи как раз и обусловливают актуальные тренды в развитии сектора.

Такие тренды, как электромобильность, развитие авто­номных региональных ячеек и энергетических кластеров, интеграция краткосрочных и долгоиграющих накопите­лей. Не будем забывать и о технологиях РГХ, автоматизированных системах менеджмента, новых измерительных технологиях, открывающих возможности для использо­вания высокочастотных и высокоточных данных, защите этих данных, развитии корпоративных РРА, позволяющих развивать ВИЭ-проекты за рамками поддержки «виртуаль­ных» станций. Все это - поиск ответа на самую главную за­дачу, которую несет с собой рост источников переменной генерации в энергомиксе - гибкость. Теперь речь идет не просто о чистой энергии, а о чистой и доступной в географическом, экономическом и временном понятиях и различных отраслях.

Конечно, гибкость, способность быстро реагировать на ситуацию всегда были частью энергоснабжения. Ее технической и экономической форм. С ростом ВИЭ в энергобалансе их значение для стабильности экономи­ки значительно выросло. Ведь теперь к вопросам гибкого управления энергопотреблением добавился вопрос о гибком производстве. Такая ситуация заставляет всех игроков сектора задуматься над существующими правила­ми. И заставляет их искать новые универсальные подходы и концепции взаимодействия по всей линии «производи­тель- потребитель».

-     Казахстан пошел по пути стратегии развития крупномасштабных проектов ВИЭ. Однако во мно­гих странах сегодня идут совсем другие процессы: децентрализация и развитие так называемой рас­пределенной генерации. Что послужило причиной такой модели развития ВИЭ в Европейском союзе?

-     Сначала я хотела бы сказать, что среди европейских стран есть тоже свои региональные различия, обуслов­ленные многими факторами, например, природные ресур­сы, инфраструктура, история, экономика, национальные законы и правила.

Что касается развития сектора ВИЭ, то здесь фокус был направлен не только на промышленные ВИЭ, то есть мно­гомегаваттные электростанции. В Европе очень вовремя был оценен огромный потенциал и, соответственно, вклад в энергетическую трансформацию микро- и малых установок для собственного потребления. Были разработаны соответствующие условия, которые стимулируют индиви­дуальных потребителей, будь то физическое или юридическое лицо, инвестировать в собственные панели или даже целые микроэнергосистемы. Увидеть этот потенциал и дать необходимые условия - это также тот самый ответ на вопрос о гибкости, о котором я говорила ранее. В дан­ном вопросе речь идет о гибком доступе к чистой энергии в географическом и экономическом понятии.

Строить промышленные ветропарки, искать под них достаточно земли, учитывать окружающую среду, тянуть от них километровые линии передач до конечного по­требителя, теряя по пути определенный процент этой энергии, - дорого и долго. Тогда почему бы параллельно развитию промышленного сектора ВИЭ не дать воз­можность каждому, кто хочет, производить свою чистую энергию? Ведь солнечный свет, слава богу, есть везде, и ветер тоже, и они никогда не выставят нам счет!

Например, в Польше потребители давно стали произ­водителями собственной чистой энергии. Это касается не только отдельных домохозяйств, но также малых и средних предприятий, административных зданий, больших промышленных производителей из различных отраслей. Благодаря системе пропусков, то есть безна­личного расчета за электроэнергию, годовые расходы домохозяйства с годовым потреблением 4500 КВТч снизились с около 3150 злотых на 300 злотых. А ведь это уже экономия, не так ли? Таким образом, снижаются расходы на потребляемую энергию из сети, то есть воз­вращаются первоначально высокие инвестиции. Кроме того, сети практически выполняют роль накопителя. Так как излишки энергии, произведенные летом и не потребленные сразу, могут быть потреблены ночью или зимой со скидкой 80%. При этом потери по сетям на большие расстояния снижаются, так как около 40%энергии потребляется «лайф домохозяйствами».

На основе таких самообеспечивающих ячеек, существу­ющих в одной локальной среде, в Польше появились энергетические кластеры. Они включают в себя местное самоуправление, местный МСБ и небольшие домохозяйства. Один из примеров такого кластера - гмина Михалова в Подлясье, где была создана локальная система, способная работать независимо от всей энергосистемы страны. В ее составе работают две биогазовые установки когенерации тепла и электроэнергии в объеме около 10 000 МВт/ч и около 27 740 ГДж., СЭС 0,5 MWp, накопитель мощностью в 600 МВт*ч, микроустановки (напри­мер, на школьном комплексе, в домохозяйствах) и локальные электрические и тепловые сети.

Как мы видим, акцент на региональность не только стимулирует местное самоуправление и жителей, но также дает возможность конкретному региону повысить свою конку­рентоспособность, использовать потенциал местных предприятий или стимулировать создание новых. Ведь, как общеизвестно, именно малый и средний бизнес являются главной движущей силой экономики.

-     Как вы считаете, развитие energy storage может решить проблемы с балан­сированием и накоплением энергии?

-     Накопление энергии - один из нескольких вариантов повышения гибкости энергоснаб­жения. Но нужно сказать, что накопители энергии - это не только батареи. Как вы знаете, в отношении технологии хранения различают краткосрочное и долгосрочное хранение, в зависимости от ихприменения. Краткосрочные хранилища могут принимать и высвобождать энергию несколько раз

в течение дня. Как правило, они предлагают только ограниченный объем хранения. Долго­срочное же хранение должно быть в состоя­нии хранить электрическую энергию в течение нескольких дней или недель. Например, для перекрытия фаз длинного ветрового затишья и когда солнце едва светит. Соответ­ственно, есть множество разных технологий и методов. Решениеотом, когда и какой метод или технологию применять, нужно прежде всего основывать на текущей технологической структуре каждой национальной энергоси­стемы. Необходимо провести очень глубокие технические и обширные рыночные исследо­вания. Насколько мне известно, сейчас KEGOC проводит подобные исследования. По их итогам и на их основании чуть позже можно будет сказать, какой именно накопитель и для решения какой задачи более целесообразен.

- А какие технологии хранения электроэ­нергии используются в Германии?

- В Германии самой распространенной формой накопителей являются гидроаккуму­лирующие электростанции (ГАЭС), которые используются в качестве крупных хранилищ. Сегодня они работают с общей мощностью около 6,5 ГВт и мощностью около 40 ГВт*ч. Таким образом, их доля в общей установ­ленной мощности генерации в Германии составляет около 5%.

В последние годы также наблюдается значи­тельный рост крупномасштабных батарейных систем хранения (GBSS). Общая реализован­ная и планируемая мощность GBSS в 2019 году составила около550 МВт*ч. Этот показатель не включает в себя малые частные батареи для оптимизации потребления от собствен­ных солнечных панелей в домохозяйствах. Хотя и эта часть отрасли оченьбыстро растет и развивается. Параллельно активно разви­вается также рынок хранилищ энергии для промышленности.

Эти два типа хранилищ охватывают различ­ные области применения: в то время как GBSS обеспечивают высокую производительность при меньшей емкости, необходимой для обеспечения первичного регулирования, ГАЭС требуют большей емкости по сравнению с их производительностью и поэтому исполь­зуются в большей степени для балансировки колебаний в течение дня или недели.

Что касается развития технологии батарей, то сейчас активно обсуждаются другие возможные функции, которые они могут взять на себя в электросетях. Их польза для первичного регулирования уже установлена. Функция бустера сети, вероятно, будет испы­тана в первых пилотных проектах. Концепция сетевого бустера предусматривает хранение электроэнергии большой емкости в резерве для аварийного случая: если важный сетевой ресурс передающей сети выходит из строя не­запланированно, батарея должна запуститься в течение миллисекунд и поддерживать сеть до тех пор, пока не появятся быстро развер­тываемые генерирующие станции. Обсуждаются также возможность их более широкого использования. Например, использование частных хранилищ для местных сетевых услуг. Однако пока неясно, из чего могут состоять эти услуги и могут ли они на самом деле предоставляться. Кроме того, неясно, какие могут быть стимулы для частного оператора хранилища в этой сфере. Если бы финансовые стимулы использовались в этом вопросе, скорее всего, они должны быть очень высокими, так как они должны были бы конкурировать с экономическими преимуществами самопо­требления.

   - А есть ли какая-нибудь поддержка государства в развитии технологий накопителей?

 - Да, государство в рамках различных программ и исследо­ваний поддерживает развитие технологий накопителей. На пример, в рамках «инициативы по поддержке накопите­лей», действующей с 2012 года, поддерживается широкий спектр технологий, от частных батарей в домашних хозяй­ствах и систем хранения электроэнергии в мегаваттном диапазоне до проектов по долгосрочному хранению ВИЭ. Особенно уделяется внимание ветро-водородному соедине­нию, теплоаккумуляторам и батареям в распределительных сетях. На последнее в2019 году федеральное правительство выделило средства на сумму около девяти миллионов евро. Но и другие механизмы поддержки очень хорошо способ­ствуют широкому применению и развитию технологий и, таким образом, ее удешевлению. Освобождение самопо­требления от многочисленных дополнительных затрат на электроэнергию (сетевые сборы, пошлины, налоги) по­зволяет инвестировать в частные системы аккумулирования электроэнергии. Ряд федеральных земель, муниципалитетов и коммунальных предприятий в Германии предлагают прямые субсидии специально для инвестиций в частные системы хранения. Сумма субсидий сильно варьируется, но в среднем около 20% инвестиционных расходов покрыва­ется за счет субсидий.

Для ГАЭС применяются, например, полное или обширное освобождение от оплат сетевых сборов. Сборы не взима­ются с общего потребления хранилищ, включая потери при хранении.

  Но я хотела бы также обратить внимание и на другой способ гибкости спроса и предложения. Нетехнологичное, а рыночное решение - механизм управление спросом. Он позволяет оператору стабилизировать систему, используя тот потенциал, который уже имеется в ней. Дифференцированные тарифы- самая простая форма такого управления, побуждающая потребителя сокращать или увеличивать свое потребление, когда это необходимо.

Например, в Польше время пикового спроса на электро­энергию обычно не превышает 200 часов в год. Строитель­ство нового энергоблока, обеспечивающего необходимую мощность, на это время выходит экономически неоправдано. Гораздо эффективнее использоватьуслуги, то есть гибкость потре­бителей энергии, которые могут доброволь­но высвободить необходимую мощность в обмен на вознаграждение за разные формы сотрудничества (готовность и фактическое освобождение). По оценкам Enel X и EnerNOC, при хорошо построенных рыночных механиз­мах потенциал DSR в Польше составляет 10% пикового спроса, то есть более 2,5 тыс. МВт.

В таком сотрудничестве могут участвовать и большие потребители: фабрики и заводы, ши­рокоформатные магазины, торговые центры, офисные здания, фермы, теплицы, холодиль­ные склады и другие, более мелкие потребите­ли, собираясь под одним представительским агрегатаром. Для компаний участие в услугах DSR означает не только дополнительный заработок и повышение конкурентоспособно­сти, нои больший контроль над собственным потреблением электроэнергии и, таким обра­зом, повышение энергоэффективности.

-     По вашему мнению, насколько дей­ствительно важно взаимодействие разных отраслей в развитии «зеленой» энергетики?

-     Во-первых, для того чтобы действительно заменить все ископаемые виды топлива, такие как газ, уголь и бензин, электричество из возоб­новляемых источников энергии должно также использоваться для транспорта и отопления. Таким образом, отраслевое взаимодействие (sectorcoupling) является важным следующим шагом на пути декарбонизации экономики.

Во-вторых, sector coupling дает возможность более эффективно использовать чистую энергию, перенаправляя ее в транспортный и отопительный сектор, и тем самым может помочь в регулировании системы. Например, когда энергия из ветра не может быть исполь­зована или сохранена, электростанции, как правило, останавливают, и таким образом чистая энергия не вырабатывается, она поте­ряна. Но если использовать ее по технологии PtX, повышается ее эффективность и ограни­чиваются выбросы парниковых газов.

В-третьих, это еще один способ гибкости   спроса и предложения в энергетическом секторе. Переводя чистую электрическую энергию в другую форму, мы отделяем ее производство от потребления не только во времени, но и географически. Потому что с помощью PtG и PtL можно транспортиро­вать ресурс туда, где он может потребоваться. Возьмем, к примеру, электрокары, чьи бата­реи заполняются от общей или автономной сети. Назовем это прямым взаимодействием. Потому что машина потребляет электриче­скую энергию напрямую, а не зеленый газ как топливо, которое было произведено с помощью электричества от ВИЭ. Согласно данным независимого статистического агент­ства Statista, количество новых зарегистриро­ванных в Германии электромобилей на 1 января 2021года составило около 309,1 тыс. штук. По сравнению с прошлым годом эта цифра выросла на 126%.

Конечно, рост электромобильности несет с собой ряд вопросов. Как влияет большое количество электрокаров на распределитель­ные сети, особенно когда пики возникают из-за одновременной зарядки? Нужно ли и как расширять распределительные сети? Как повысить их управляемость? Очевидно, что необходимо раскинуть по всей стране каче­ственную инфраструктуру быстрых зарядных станций. Это также ведет к изменениям в существующих законодательных актах в связи с ростом новой технологии. Как организовать все эти изменения на общеевропейском уров­не? Как видите, вопросов и вызовов много, и они очень сложные и многогранные.

Давайте возьмем другой пример взаимодей­ствия отраслей - производство «зеленого» водорода. Одним из перспективных проектов в этой области в Германии является проект «Ветровой водород Зальцгиттер». Проект зародился в кооперации трех компаний (Salzgitter Flachstahl GmbH, LindeAG и Avacon Natur). Они намерены производить водород, используя энергию ветра и с помощью элек­тролиза. Он должен использоваться в производстве стали для сокращения выбро­сов CO₂. Его также можно было бы подавать в существующую газовую сеть.

В рамках этого проекта на сталелитейном заводе будут заменены три действующие доменные печи на комбинацию из установок прямого восстановления и электродуговых печей. Такое преобразование сталелитейного производства могло бы сократить выбросы CO₂ примерно на 95% к 2050 году. Приятная цифра, не так ли? При этом семь установленных ветряных турбин общей мощно- стью30 МВт будут производить электроэнергию. А две электролизные установки мощностью 1,25 МВт будут производить около 450 м³ водорода высокой чистоты в час. Водород уже используется в произ­водстве стали для отжига и в установках горячего цинкования. Промышленная газо­добывающая компания Linde в настоящее время поставляет газ автотранспортом и в будущем будет продолжать обеспечивать непрерывные поставки водорода. Установ­ленное оборудование в настоящее время находится в пробной эксплуатации. Но уже сейчас можно сказать, что итоги этого проекта будут прорывными.

-     На ваш взгляд, как можно активи­зировать процесс декарбонизации экономики?

-     Я считаю, что декарбонизация экономики - это не просто технологическая трансфор­мация, это также трансформация мышления населения. Это право и обязанность каждого жителя каждой маленькой деревеньки и огромного мегаполиса - знать, как произ­водится потребляемая им энергия и за что именно он платит на каждом этапе. Участвовать в процессах развития той местности, где он живет. Для этого нам всем совсем необязательно быть инженерами, экологами или финансистами. Достаточно понимать картину и иметь возможность за­дать экспертам все интересующие вопросы. А для этого нужно, в свою очередь, прово­дить разъяснительную работу, выводить тему на широкие дискуссионные панели на разных площадках. Необходимо инфор­мировать население через все актуальные массмедиа, рассказывать детям в детсаде и школе про энергию, ее прямом и косвенном воздействии на каждого человека, на экономику страны, области, и т. д. Надо наглядно показывать, на каких этапах и как обычные граждане могут повлиять на решение о том, строить ветровую турбину или нет. И как таким образом они влияют на экологию и экономику страны. Качественная инфор­мированность населения принципиально важна в любых изменениях. Только таким образом декарбонизация экономики про­исходит стабильно и эффективно.