Председатель Правления АО «KEGOC» Н. Е. Айтжанов

В настоящее время энергосистемы всего мира сталкиваются с вызовами в области обеспечения собственной стабильности, эффективности и устойчивости работы. Масштабная интеграция возобновляемых источников энергии (далее –

ВИЭ) требует эффективного управления изменчивостью и непостоянством производства электрической энергии этим типом генерации.

В соответствии с Концепцией по переходу Казахстана к «зеленой» экономике поставлена задача довести долю ВИЭ в энергобалансе до 15 % к 2030 году и до 50 % к 2050-му (с учетом других альтернативных источников энергии).

На сегодня около 80 % выработки электроэнергии в ЕЭС Казахстана приходится на традиционные электростанции, а доля маневренной генерации в разы меньше, чем в смежных энергосистемах сопредельных государств. Эти факторы значительно усложняют интеграцию ВИЭ.

В условиях дефицита маневренной генерации в ЕЭС Казахстана развитие генерации ВИЭ требует сбалансированного подхода при внедрении ВЭС, СЭС и одновременно ускоренного развития технологий ГЭС, маневренной генерации, а также установления для ВИЭ требований по минимизации отрицательного воздействия на устойчивость энергосистемы.

Одно из решений этой проблемы – внедрение систем хранения электрической энергии (далее – СХЭ). СХЭ являются передовыми технологиями, которые предоставляют новые возможности для развития электроэнергетики. Они позволяют хранить электроэнергию и смещать время ее потребления, что устраняет необходимость строгой одновременности процессов производства и потребления электроэнергии. Благодаря этим технологиям возможно обеспечить непрерывное электроснабжение даже в случаях критических ситуаций.

Применение СХЭ позволит обеспечить компенсацию колебаний генерации ВИЭ, а также участие СЭС в балансе мощности в часы вечернего максимума нагрузки. Кроме этого, СХЭ могут применяться и при решении других вопросов, включая:

1. Сглаживание пиковых нагрузок: СХЭ могут применяться для снижения потребления в пиковые часы, а также для выдачи в энергосистему зарезервированных объемов электроэнергии для покрытия дисбалансов, обеспечивая тем самым снижение почасовых величин импорта электроэнергии и дисбалансов на границах сопредельных энергосистем.

2. Регулирование частоты и напряжения: СХЭ технологически способны поддерживать частоту и напряжение в энергосистеме в допустимых пределах, в том числе в рамках первичного и вторичного регулирования частоты.

3. Резервирование: в ситуациях ограничения электроснабжения от энергосистемы СХЭ способны временно выполнять функцию резервного энергоисточника.

4. Противоаварийное управление: при аварийных отключениях линий электропередачи или генерации СХЭ используются для разгрузки контролируемых сечений и сохранения устойчивости энергосистемы с минимальным ограничением потребителей.

5. Регулирование электрической мощности: использование СХЭ в качестве инструмента для задач централизованной системы автоматического регулирования частоты и перетоков мощности.

Эти функциональные аспекты становятся особенно актуальными в условиях растущих темпов внедрения ВИЭ. Это открывает новые перспективы для совершенствования и оптимизации технологий СХЭ с целью эффективного использования возобновляемых ресурсов и обеспечения устойчивого энергетического будущего.

На сегодня в Казахстане начата реализация крупномасштабных проектов по строительству ВЭС суммарной мощностью 5,7 ГВт в рамках договоренностей с компаниями Total Energies (Франция), Masdar (ОАЭ), ACWA Power (Саудовская Аравия), China Power International Holding (Китай), Power China (Китай). Из них четыре проекта ВЭС предполагают применение СХЭ.

Однако в настоящий момент в Казахстане отсутствуют законодательные нормы, регулирующие использование и внедрение технологий хранения электроэнергии. Для определения эффективного механизма внедрения и функционирования СХЭ в Казахстане в ближайшее время требуется сформировать нормативно-правовую базу с учетом мирового опыта. Следует отметить, что в 2021 году Азиатским банком развития был подготовлен аналитический отчет по перспективам применения СХЭ в Казахстане, в котором были отражены правовые, технические и экономические препятствия, а также рекомендации по актуализации законодательства для внедрения СХЭ в ЕЭС Казахстана.

АО «KEGOC» как системный оператор играет ключевую роль во внедрении СХЭ в ЕЭС Казахстана и уже принимает необходимые меры в этом направлении.

4 декабря 2023 в рамках визита в Пекин (КНР) было подписано Соглашение о реализации Пилотного проекта по внедрению СХЭ в ЕЭС Казахстана между АО «KEGOC», China Power International Development Limited, China Power International Holding Limited и ОЮЛ «Ассоциация возобновляемой энергетики Казахстана». Целью этого Пилотного проекта названо исследование влияния СХЭ на регулирование энергосистемы при интеграции ВИЭ в ЕЭС Казахстана.

По итогам реализации Пилотного проекта при поддержке ОЮЛ «Ассоциация возобновляемой энергетики Казахстана» будут разработаны рекомендации по внесению изменений в нормативные правовые акты Республики Казахстан и разработке нормативно-технической документации по вопросам внедрения СХЭ в ЕЭС Казахстана, механизма функционирования СХЭ на оптовом рынке электроэнергии и мощности.

Реализация Пилотного проекта позволит стимулировать развитие технологий СХЭ в Казахстане, что, в свою очередь, обеспечит возможность увеличения доли ВИЭ в энергетическом балансе.   

Таким образом, применение СХЭ будет иметь комплексный положительный эффект для функционирования энергосистемы и деятельности различных категорий субъектов оптового рынка электроэнергии:

1.      Энергопроизводящие организации на базе ВИЭ получат возможность нивелировать естественную неравномерность собственной выработки электроэнергии путем использования СХЭ для резервирования сверхплановых объемов генерации.

2.      Оптовые потребители будут иметь возможность снижать объем дисбалансов электроэнергии на балансирующем рынке путем покрытия незапланированной нагрузки за счет использования собственных СХЭ, а также применять СХЭ в качестве резервного энергоисточника в случаях ограничения электроснабжения. Кроме того, использование резервов мощности СХЭ в противоаварийном управлении позволит заместить часть потребителей при вынужденных ограничениях мощности и сократит время восстановления электроснабжения отключенных потребителей.

3.      Операторы СХЭ в качестве новой категории субъектов оптового рынка электроэнергии и мощности будут оказывать услуги другим субъектам и получать соответствующий конкурентный доход. Также рассматривается предоставление услуги, оказываемой системному оператору, по вторичному регулированию электрической мощности с подключением к централизованной системе автоматического регулирования частоты и перетоков мощности с участием в балансирующем рынке электроэнергии.

По итогам внедрения СХЭ в ЕЭС Казахстана системный оператор будет обладать дополнительными инструментами регулирования дисбалансов и частоты в энергосистеме, расширит возможности по обеспечению устойчивости энергосистемы за счет увеличения ресурсов противоаварийного управления, а также повышенным потенциалом интеграции ВИЭ в национальную электрическую сеть.