Қазақстан Республикасының «жасыл» экономикаға көшуі жөніндегі тұжырымдамаға сәйкес 2030 жылға қарай электр энергиясын өндірудің жалпы көлеміндегі жаңартылатын энергия көздерінің үлесі 10%-ды, 2050 жылы 50%-ды құрауы тиіс. 2020 жылдың қорытындысы бойынша бұл көрсеткіш 3%-ды құрады, ал Қазақстандағы ЖЭК объектілерінің белгіленген жиынтық қуаты 1500 МВт-тан асты.

ЖЭК генерациясын дамытудың жоғары қарқыны Қазақстан БЭЖ жұмысының сенімділігін төмендетпей, ЖЭК-тің жоспарланған көлемін біріктіруді қамтамасыз ету үшін проактивті шаралар қабылдауды талап етеді.

КЕСОС»АҚ«Болашак,энергиясы» USAID жобасыныңсарапшыларымен бірлесіп ЖЭКжұмысының накты режимдерінің Қазакстанның БЭЖ теңгерімсіздігіне әсері бойынша зерттеу жүргізді.

ЗЕРТТЕУ ПЕРИМЕТРІ

Зерттеужалпы белгіленген қуаты 1250 МВтболатын бЗЖЭКобъектісін қамтыды (1-кесте), 2020 жылға арналған Қазақстан БЭЖ-інің Ресей БЭЖ-імен солтүстік, батыс аймақтарының шекарасында сағат сайынғы жоспарлы, нақты ЖЭК генерациясы, қуат ағындары сальдосының ауытқуы

(Қазақстан БЭЖ-інің теңгерімсіздігі) талданды.

Зерттеу ЭКЕАЖ және ЭЭТНЖдеректері бойынша жүргізілді, яғни ЖЭК және энергия жүйесі жұмысының орташа сағаттық көрсеткіштері ғана ескерілді,

ЖЭК ОБЪЕКТІЛЕРІНІҢ НАҚТЫ ГЕНЕРАЦИЯСЫН БАҒАЛАУ

2020 жылы зерттеумен қамтылған ЖЭК объектілері жоспарланған 2051 млн. кВт*сағ өндіру кезінде 2101 млн. кВт*сағэлектр энергиясын өндірді,

Алайда, қаралып отырған кезең ішіндеЖЭК объектілерініңэлектр энергиясын генерациялау бейіні тәулік бөлінісінде де, айлар бөлінісінде де айтарлықтай біркелкі емес. 1-суретте жылдың сипаттамалық кезеңдерінде (қаңтар, шілде) түрлері бойынша бөлінген ЖЭК генерациясының графиктері көрсетілген.

Барлық ЖЭК объектілерінің ең жоғары жиынтық қуаты 700 МВт-қа дейін (2020 жылғы мамырда), ал 2020 жылы ЖЭК генерациясының орташа базасы (барлықЖЭК объектілері бойынша кепілдендірілген ең төмен жиынтық генерация) айлық бөліністе 50 МВт-ты құрады.

ЖЭК ОБЪЕКТІЛЕРІ ГЕНЕРАЦИЯСЫНЫҢ ЖОСПАРЛЫ МӘНДЕРДЕН АУЫТҚУЛАРЫН БАҒАЛАУ

Электрэнергиясының қазақстандық көтерме сауда нарығының ережелеріне сәйкес субъектілер өз режимін бір тәулікке алдын ала жоспарлайды. Генерациясы тұрақсыз күн және жел энергиясыныңжоғары тәуелділігі бар ЖЭК объектілері жағдайында жоспарлау операциялықтәуліктерде ЖЭК нақты генерациясыныңжоспарлы мәндерден ауытқуларына әкелетін қателіктермен жүзеге асырылады, бұл Қазақстан БЭЖ-інде электр энергиясын өндіру-тұтынудың қосымша теңгерімсіздігін тудырады.

2-суретте жылдың өзіндік сипаты бар кезеңдері (қаңтар, шілде) үшінЖЭК нақты генерациясының жоспардан жиынтық ауытқу шамаларының графиктері көрсетілген. Суретте көрсетілгендей, ЖЭК максималды генерациясы кезінде қаңтарда шамамен 450 МВт максималды ауытқулар жүйеге энергияны қайта өңдеу үшін 230 МВт-қа дейін және толық емес өңдеуүшін 113 МВт-қа дейін болды. ШілдедеЖЭК максималды генерациясы кезінде шамамен 600 МВт-қа дейін ең жоғары ауытқулар жүйегеэнергияны қайта өңдеуүшін 102 МВт-қа дейін және толық емес өңдеу үшін 250 МВт-қа дейін болды.

Жылдықбөліністе ЖЭК генерациясының жоспардан ауытқу диапазоны шамамені 250 МВт құрады, ауытқулардың орташа мәндері жете өндірмеуге 200 МВт-тан және асыра өндіруге 150 МВт-қа дейінгі ауқымда. Салыстырмалы мәндерде ЖЭК генерациясының жоспардан ауытқуы орта есеппен 30%-ға дейін құрады.

Қазақстан БЭЖ-інде генерациялау икемділігінің жеткіліксіздігіне байланысты, төмен маневрлік көмір генерациясы үлесініңжоғары болуына және реттеуші қуаттардыңтапшылығына байланысты,тартылатын реттеу ресурстары ЖЭКтұрақсыз генерациясын және нарықтың басқа субъектілері режимінің ауытқуларын толық өтеу үшін жеткіліксіз. Қазақстан БЭЖ-інің өз ресурстары есебінен жабылмайтын теңгерімсіздіктері Ресейдіңэнергия жүйесімен өтеледі (екі энергия жүйесінің шекарасындағы қуат ағындарының жоспарланбаған сальдосы түрінде), Бұдан әрі ЖЭК-тің Қазақстан БЭЖ режимдеріне әсерін зерделей отырып, Қазақстан БЭЖ-інің теңгерімсіздігін реттеудің меншікті көздері есебінен жабылмайтын жалпы ЖЭК теңгерімсіздігінің үлесін айқындау бойынша жұмыс жүргізілді, Әдіснамалық тұрғыдан есептеу келесідей жүргізілді, ЭКЕАЖ жүйесінің көрсеткіштері негізінде 2020 жылдыңәрбір сағаты үшін ОрталықАзия БЭЖ-інен ағындарды есепке алмағанда, Қазақстан БЭЖ-і мен Ресей БЭЖ-інің шекарасында (Қазақстан БЭЖ-інің меншікті теңгерімсіздігі) қуат ағынының жоспарланбаған сальдосы айқындалды. Сондай-ақ ЭКЕАЖ бойынша ЖЭК объектілерінің нақты және жоспарлы генерациясының жиынтық айырмасы (ЖЭК объектілерінің теңгерімсіздігі) айқындалды және тиісінше Қазақстан БЭЖ-інің жалпы теңгерімсіздігіндегі ЖЭК теңгерімсіздіктерінің үлесі есептелді.

Зерттеудің осы бөлігінің жылдың өзіндік сипаты бар кезеңдеріндегі нәтижелері (қаңтар, шілде) 3-суретте көрсетілген, Орташа алғанда, 2020 жылы Ресей БЭЖ-і есебінен өтелетін жалпы теңгерімсіздікте ЖЭК генерациясының ауытқуы 20%-ды құрады. Жекелеген айларда Қазақстан БЭЖ-інің жалпы ауытқуларындағы ЖЭК теңгерімсіздігінің үлесі 30%-ға дейінгі мәнге жетті. Қазақстан мен Ресейдің энергия жүйелерінің қатарлас жұмысы туралы шартқа сәйкес Қазақстан БЭЖ және Ресей БЭЖ шекаралары бойынша қуат ағындары сальдосыныңжоспарлы мәндерден ауытқуының технологиялықжол берілетін шамасы ±150 МВт құрайтынын және ЖЭК ауытқулары, тіпті энергия жүйесінің басқа субъектілерінің теңгерімсіздіктерін ескермегенде де, жол берілетін шамадан асатынын атап өту маңызды.

ЖЭК ОБЪЕКТІЛЕРІН РЕТТЕУ

Тұтынушыларды энергиямен жабдықтау сенімділігін, жалпы Қазақстан БЭЖ жұмысының сенімділігін қамтамасыз етуүшін ЖЭК генерациясының тұрақсыздығы энергия жүйесінің реттеуші қабілеттерін тарту арқылы өтелуі тиіс.

Мұндай реттеу режимдерді бір тәулікке алдын ала жоспарлаудан бастап операциялық тәуліктерде нақты уақыт режимінде реттеуге дейін жүзеге асырылады.

4-суретте базалық, яғни бір тәулікке алдын ала жоспарлау кезеңінде ЖЭК реттеу (2021 жылғы 27 қаңтардағы біртәулік мысалында) көрсетілген. Көріп отырғанымыздай, күндізгі сағаттарда КЭС генерациясының үлесі жоғары болған кезде дәстүрлі электр станцияларынан жоспарлы түрде жүктеме алынады, ал 16 сағаттан кейін КЭС табиғи генерациясы төмендеген сайын дәстүрлі электр станциялары істен шыққан КЭС генерациясын жоспарлы түрде алмастырады.

5-суретте ЖЭК өндірудің жоспарлы кестесі көрсетілген (2021жылғы 27 қаңтардағыбіртәулік мысалында). Мұнда орташа сағаттық генерация максимум 600 МВт және минимум 200 МВт кезінде шамамен 300 МВт құрайды. Тиісінше,ЖЭКжоспарлы генерациясын тәуліктік кестеге толық интеграциялау бір тәулік ішінде дәстүрлі электр станцияларын 300 МВт-қа ұлғайтуды және 100 МВт-қа төмендетуді талап етті. Яғни, жоспарлау кезеңінде тартылған базалық реттеудиапазоны 400 МВт құрады.

Сондай-ақ операциялық тәуліктерде жүйелік оператор электр станцияларын жүктеуге-жеңілдетуге команда бере отырып, реттеудің барлық мүмкіндіктерін іске қосады. Мысалы, Бұқтырма ГЭС-інде резервті іске қосудиапазоны тәулік бөлінісінде 400 МВт-ты, Мойнақ ГЭС-інде 200 МВт-ты, Екібастұз ГРЭС-1-де 200 МВт-ты құрауы мүмкін. Резерв болған кезде басқа электр станциялары да іске қосылады. Алайда, жоғарыда айтылғандай, реттеудің қолда бар ресурстары Қазақстан БЭЖ-інде бар теңгерімсіздіктерді толық өтеуүшін жеткіліксіз, бұл ресейлік реттеуді тартуға әкеледі.

ЗЕРТТЕУ ҚОРЫТЫНДЫСЫ

Зерттеуді қысқаша қорытындылайық.

•    ЖЭК генерациясыныңбазасы белгіленген 1250 МВт қуат кезінде 50 МВт мәнін құрайды.

•    2020 жылдың қорытындысы бойынша ЖЭК барлық объектілері бойынша жиынтық генерация шыңы 700 МВт құрады.

•    ЖЭК жұмысын реттеудің қажетті көлемі 650 МВт құрайды (ЖЭКбелгіленген қуаты 2 МВт1 МВт реттеу).

•    Тартылған базалық реттеу (жоспарлау кезеңінде) шамамен 400 МВт құрайды.

•    ЖЭК-тің жоспарлы генерациядан ауытқуын өтеуүшін талап етілетін резервтің шамасы кемінде+250 МВт құрайды.

Проблемаларды шешудің ықтимал жолдары ретінде шартты бағыттар бойынша бөлінген бірқа тар іс-шаралар ұсынылды.

Институционалдык шаралар

• Электр энергиясының теңгерімдеуші нарығын іске қосу

•    «Бір тәулік бұрын» спот-сауда-саттық үлесінің біртіндеп артуы

•   Қосалқы қызметтер нарығын дамыту (станциялар, араласэнергетикалықжүйелер, Demand Response)

Жүйенін икемділігі • Жаңа реттеу қуатын салу (газ + ірі СЭС)

•    Жиілік пен қуатты автоматты реттеу жүйесін барынша дамыту

Цифрландыру

•    Жинақтағыш жүйелерді қолдану мүмкіндіктері бойынша пилоттықжобаларды іске қосу

•    ЖЭК-тің ҚР БЭЖ-інеәсерін зерттеужәне модельдеу

•    Тұтынушыларды реттеугетарту (Demand Responseзерттеулері)

•    Өндіру кестесін техникалық-экономикалық диспетчерлеу

•    Жоспарлау көкжиегін тәуліктен 12 сағат 6 сағат 1 сағатқа дейін қысқарту

Жанартылатын энергетика

•    ЖЭК болжамдау бойынша міндеттемелерді және ауытқулар үшін жауапкершілікті бекіту

•    Жобалық аукциондар мен ЖЭКаймақтары арқылы жел және күн генерациясын дамыту

•    Аукциондық сауда-саттыққа тәсілдерді өзгерту (белгілі бір сағаттарда сатып алу, белгілі бір көлемде сатып алу)

Әрине, бұл тізім толық емес және ықтимал нұсқалар ретінде ұсынылды. Қандай іс-шаралардан бастау керек және оларды қалай жүзеге асыру керек, әрине, ашық күйінде қалатын сұрақтар. Біз нарық қатысушылары белсенділік танытып, өздерінің нұсқаларын ұсынады, олар да кеңінен талқыланып, қарастырылады деп күтеміз.

Біз нарықтың барлық қатысушылары, оның ішінде ЖЭК өкілдері ЖЭК айнымалыларын интеграциялау проблемаларын шешуге және Қазақстанның бірыңғай электр энергетикалық жүйесінің тұрақтылығын сақтауға мүдделі екеніне сенімдіміз.