Экспертное мнение21.04.2021
Прогнозирование выработки электроэнергии объектами ВИЭ: тенденции и прогнозы
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.
В Казахстане объем электроэнергии выработанный ВИЭ достиг 5,92%
SECCA объявил о грантах для исследователей из Центральной Азии по программе «Горизонт Европа»
Строить новые «зеленые» станции становится все сложнее, но в немецкой деревне нашли выход
Стоительство гибридной электростанции в Мангистауской области обсудил премьер с директором по разведке ENI
Новый кран обещает в два раза снизить стоимость установки морских ветряков
В Турции создана первая в стране плавучая СЭС
В Узбекистане строят каскад из шести ГЭС и две СЭС
Кыргызстан и структуры «Росатома» договорились о строительстве ВИЭ
Завод построят там, где счастливые люди и много ветропарков в ФРГ
ЕИБ договорился о выделении $109 млн на «зеленое» финансирование для датских МСП
О стремлении Казахстана к «зеленой» энерготрансформации рассказали на Берлинском диалоге по энергопереходу
Крылатое грузовое судно экономит три тонны топлива в день во время первого рейса
Самый большой самолет мира будет возить ветер: чем интересен Radia WindRunner
Где ВИЭ взять деньги на новые проекты?
Двусторонние солнечные панели могут генерировать больше энергии при значительно меньших затратах
Глобальный альянс по ВИЭ представляет план действий на сумму $10 млрд
Делать солнечные панели изгибаемыми предложили голландские ученые
Запущен проект крупнейшей в мире океанской СЭС с генерацией 5 МВт
ФРГ резко снизила выбросы CO2
Электротранспорт опередил ВИЭ по темпам привлечения инвестиций