Жомарт Моминбаев, MBA, руководитель проекта InTech-Forecast, директор ТОО «Современные инновационные технологии»

Актуальные вопросы прогнозирования выработки электроэнергии объектами ВИЭ

Основу баланса мощностей Республики Казахстан составляют восемь электрических станций национального значения и семь электростанций промышленного значения. Расчет про­гнозного баланса электрической мощности Единой электро­энергетической системы Республики Казахстан на час совмещенного максимума нагрузок производится при предположении, что в распо­лагаемую мощность генерации Республики Казахстан не включаются мощности станций, использующих ВИЭ. Главная причина - ненадеж­ность и суточная неравномерность поступления электроэнергии от источников ВИЭ. Вследствие неустойчивости выдачи мощности станции ВИЭ являются для Системного оператора Национальной электрической сети РК (АО «КЕООС») весьма дестабилизирующим фактором.

Балансы и резервы

В 2020 году нормативная потребность в маневренной мощности для балансирования действующих станций, использующих ВИЭ, состави­ла 260 МВт. Если за предстоящие годы потребность в маневренной мощности для балансирования сектора «зеленой» энергетики увели­чится в три раза, то окажется исчерпанным весь резерв маневрен­ных мощностей и функционирование Национальной электрической сети заметно ухудшится.

Вместе с развитием маневренной генерации как отдельных самостоятельных энергопроектов АО «КЕООС» вносит предложения по включению в Технические условия на подключение объектов ВИЭ к сети предоставление Системному оператору маневренных источников в соотношении 2 МВт ВИЭ к 1 МВт маневренной мощно­сти. Именно по такому механизму были получены ТУ на подключение к сети первогоэтапаСЭС50МВт«Балхаш», который реализуется вне аукционного механизма. При этом Системный оператор осуществля­ет покупку услуг по предоставлению маневренной мощности, но данная оплата компенсирует лишь часть затрат, связанных с уста­новкой и обслуживанием системы АРЧМ (автоматическое регулиро­вание частоты и мощности).

Не менее актуальным вопросом для снижения дестабилизирующего влияния ВИЭна ЕЭС РК является соблюдение станциями ВИЭ заявленных планов по генерации электроэнергии за сутки и более. В соответствии с электросетевыми правилами фактическая гене­рация не должна отклоняться на +/- 10% заявленного плана. Для традиционных станций эта норма жестко регулируется, но в отно­шении ВИЭ были послабления, которые в ближайшее время могут закончиться. В законе РК«О поддержке развития ВИЭ» указываются два момента: первичная диспетчеризация электроэнергии от ВИЭ и коммерческое урегулирование дисбалансов со стороны РФЦ. При этом нигде не говорится, что в случае несоблюдения объектами ВИЭ плановых значений выработки Системный оператор не имеет права накладывать сетевые ограничения на выдачу мощности.

Две модели прогнозирования

Существует две модели организации прогнозирования выработки электроэнергии от ВИЭ: децентрализованная (применяется в Европе) и централизованная (применяется в Китае). При децентра­лизованной модели объекты ВИЭ сами прогнозируют погоду и выработку и сами несут ответственность за результаты прогнози­рования. При централизованной модели Системный оператор (State Grid ofChina) предоставляет всем станциям прогноз погоды и несет ответственность за точность прогнозов. Но при этом он также спокойно ограничивает выработку от станций ВИЭ, если это влияет на стабильность режимов работы сети.

В Казахстане за основу взята децентра­лизованная модель регулирования прогно­зов по выработке электроэнергии, при этом на этапе привлечения инвесторов и разви­тия рынка ВИЭ вопрос соблюдения заявлен­ных режимов сильно не беспокоил предста­вителей «зеленой» энергетики. Однако уже сейчас Системный оператор сталкивается с проблемой несоответствия прогнозных данных и фактической выработки. Ответ­ственность объектов ВИЭ только усилится при введении в действие балансирующего рынка электроэнергии и роста проектов ВИЭ, что может привести к необходимости корректировок их финансовыхи техниче­ских моделей.

В настоящее время станции ВИЭ прогно­зируют выработку электроэнергии за сутки и более вперед, используя программное обеспечение третьих лиц, либо самостоя­тельно с учетом исторических данных и получаемых метеопрогнозов. Часто ре­зультаты прогнозирования выглядят таким образом.

Совещание, проведенное 18 марта текуще­го года под эгидой Министерства энергетики РК и АО «КЕООС» на тему «Прогнозирование выработки ВИЭ», показало большую рабо­ту, проводимую Системным оператором в данном направлении. Согласно презентации АО «КЕООС», объем купленных/проданных дисбалансов, совершенных ТОО «РФЦ по поддержке ВИЭ» в 2020 году в имитацион­ном режиме, составил 660 млн кВт*ч на сумму 21,3 млрд тенге, что примерно соответствует 20% приобретенной ТОО «РФЦ по поддержке ВИЭ» электроэнергии от источников ВИЭ за данный период.

IT-программа InTech-Forecast

С целью создания казахстанского программ­ного продукта, нацеленного на глубокую ка­стомизацию под местные условия, отчетность о технической готовности станции к выдаче мощности и требования, выдви­гаемые АО «КЕООС», ТОО «Современные Инновационные Технологии» разработало IT-программу InTech-Forecast с получением соответствующих авторских прав.

Тестирование программы производится на СЭС 10 МВт «Кенгир». Основными элемен­тами программы являются исторические данные погоды и выработки, а также машин­ное обучение, необходимое для постоянного повышения оправдываемости прогнозных данных.

В ближайшее время программа будет готова к выводу как на казахстанский, так и на зарубежные рынки. В качестве оплаты за пользование IT-продуктом возможно предоставление единицСО₂, которые также могут быть нами верифицированы с привлечением партнерской специализированной организа­ции. Таким образом, единицы СО₂, которые в настоящее время не имеют активного спроса, могут быть вовлечены в оборот как средство обмена. И, конечно, все операции будут выполняться в соответствии с Налого­вым кодексом РК. Программа будет способна работать в том числе и с такими требования­ми АО «КЕООС»:

В связи со сложившейся ситуацией в Республике Казахстан суточные ба­лансы и графики будут составляться:

15 марта - на 16 и 17 марта,

16 марта - на 18 и 19 марта,

17 марта - на 20 и 21 марта,

18 марта - на 22 и 23 марта,

19 марта - на 24 и 25 марта.

В первую очередь, программа нацелена на работу с солнечными станциями и в последующем может быть масштабирована на работус ветровыми станциями. С целью привлечения грантовых средств для софинансирования доработки IT-программы команда разработчиков, в которую, помимо програм­мистов, входят специалист по коммерциали­зации, маркетолог и финансист, в феврале текущего года обратилась в АО «Центр инжиниринга и трансфера технологий» (с 9 марта 2021 года переименовано в АО «Национальное агентство по развитию инноваций «QazInnovations»). Наша заявка прошла первый этап и уже поданы доку­менты для прохождения второго этапа. О результатах мы обязательно сообщим. Всего в QazInnovations направлена 661 заявка на получение инновационных грантов, в том числе 92 по GreenTech.

Мы готовы к активному сотрудничеству с участниками рынка элек­троэнергии и мощности для внесения собственного вклада в устойчивое развитие проектов ВИЭ в Республике Казахстан. Мы также надеемся, что программа InTech-Forecast займет свою нишу на рынке программных продуктов прогнозирования выработки электроэнергии солнечными и ветровыми станциями.