Қазіргі энергетикалық нарықтарды өмірлік маңызды құрамдастар — энергияны жинақтау жүйелерінсіз елестету мүмкін емес. Көміртегі бейтараптығына және жаңартылатын көздерден ауыспалы генерацияға бейімделуге ұмтылу барысында жетекші әлемдік экономикалар өздеріне өршіл мақсаттар қояды. Бұл тұрғыда жинақтау жүйелері жаңартылатын көздерден энергия өндіру процесін ұйымдастыруда, сұраныс пен ұсынысты теңестіруде және электр желісінің тұрақтылығы мен сенімділігін қамтамасыз ету үшін жиілік пен кернеуді реттеуді қоса алғанда, қажетті функцияларды қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады.

 Технологиялық прогреске және шығындардың төмендеуіне байланысты аккумуляторлық батареяларды пайдаланатын жобаларға деген қызығушылықтың артуына қарамастан, көп жағдайда мұндай жобалар дамыған елдердің құзыреті болып қала береді.

BloombergNEF мәліметтері бойынша, 2022 жылы энергия жинақтау нарығы әсерлі нәтижелерге қол жеткізіп, 35 ГВт/сағ сыйымдылық кезінде 16 ГВт-қа ұлғайды, бұл өткен жылмен салыстырғанда 68%-ға айтарлықтай өсуді көрсетті. Айта кету керек, көптеген елдер 130 ГВт-тан асатын энергияны жинақтау бойынша өршіл мақсаттар қойды, оған 2030 жылға қарай қол жеткізілуі тиіс. 

Еуропалық энергияны сақтау қауымдастығы (EASE) хабарлағандай, Еуропаға жаңартылатын энергия көздеріне көшу мақсаттарына жету үшін 2030 жылға қарай 187 ГВт және 2050 жылға қарай 600 ГВт энергияны сақтау жүйелерінің жалпы белгіленген қуаты қажет болады. Дегенмен, бүкіл құрлықта көмірқышқыл газының шығарындыларын азайтудың қатаң мақсаттарына қарамастан, көптеген елдер әзірге ұлттық стратегияны әзірлеген жоқ және энергия жинақтағыштарды енгізу бойынша мақсатты белгілеген жоқ — алайда, перспективалы бастамалар байқалады.

Еуропалық одақ (ЕО) түрлі бастамалар арқылы ЭЖЖ (энергия жинақтау жүйелерін) инфрақұрылымын дамытуды белсенді қолдайды. 

Венгрия

Мысалы, Еуропалық комиссия Венгрияға елдің көміртегі бейтараптығы бар энергия жүйесіне көшуін жеңілдетуге бағытталған ауқымды энергия сақтау жобалары үшін 1,1 миллиард еуроға бағаланған қолдау схемасын мақұлдады. Бұл схема Венгрияның қазба отынына тәуелділігін азайтуға және жаңартылатын энергия көздерін электрмен жабдықтау жүйесіне біріктіруді жеделдетуге бағытталған. Қаржыландыру Венгрия ішіндегі энергетикалық сектор компанияларына қолжетімді болады, сонымен қатар олар трансшекаралық берілісті электр қуатымен қамтамасыз ете алатын болса, елден тыс жобалар үшін пайдаланылуы мүмкін. 

Италия және Испания

Италия мен Испания да 2030 жылға қарай энергияны сақтау жүйелерінің белгіленген қуатына – сәйкесінше 3 ГВт және 2,5 ГВт жетудің өршіл жоспарларын ұсынды. Осы мақсаттарға жету үшін үкімет жаңартылатын көздерден алынатын электр энергиясын жинақтайтын энергияны сақтау жобаларын қаржыландыру схемасын әзірледі.Осы схемаға сәйкес жиынтық белгіленген қуаты кемінде 600 МВт болатын бес жоба жинақтау технологияларын біріктіру үшін қаржылық қолдау алады.  Италия 450 миллион еуро көлемінде арнайы қаржыландыру бөле отырып, қолдау шараларын қабылдауға ниетті. Бұл қаржыландыру сақтау жөніндегі қуаттарды дамытуды қоса алғанда, жаңартылатын көздерден жаңартылатын сутегі мен электр энергиясын кешенді өндіруге инвестицияларға жәрдемдесуге бағытталған. Көміртегі бейтарап экономикаға біркелкі көшуді қамтамасыз ету үшін өнеркәсіптік нысандарға назар аударылады. 

Грекия

Грек үкіметі тендерлік негізде қуаты 900 МВт энергия жинақтау жүйелерін салу үшін қаржылық көмек ұсынады. Бұл бастама Грекияның 2030 жылға қарай жасыл энергетикаға тұрақты көшуге ықпал ету үшін (2030 жылға дейін жалпы генерациядан 70%) жалпы 3 ГВт энергия жинақтау жүйелерінің қуатын орнату мақсатына сәйкес келеді. Автономды ЭЖЖ сатып алу процесі биыл басталады деп күтілуде.

Болгария

Барлық Балқан елдері арасында ЖЭК жобаларын іске асыру саласында көшбасшы болған Болгарияда перспективалы өзгерістер күтілуде. Жергілікті Энергетика министрлігі Еуропалық қайта құру және даму банкімен (ЕҚДБ) бірлесіп, елде жаңартылатын энергетиканы дамытуға жәрдемдесу мақсатында екі келісім жасасты. Олар фотоэлектрлік қуаттың кеңеюін ынталандыруға және RESTORE бағдарламасы аясында энергияны жинақтау инфрақұрылымын орналастыруға бағытталған. 

Хорватия

Хорватия үкіметі, өз кезегінде, бизнесті ЖЭК және ЭЖЖ орнатуға ынталандыру үшін жалпы сомасы 60 миллион еуроға субсидия бөлді. Бұл қадам ЕО-ның жаңа өндірістік қуаттармен байланысты энергияны жинақтау объектілеріне субсидия беру үрдісінің өсуіне сәйкес келеді. Бұл жағдайда қайта өңдеу өнеркәсібі мен жылумен жабдықтау секторын ұсынатын компаниялар тек фотоэлектрлік қондырғылардың құрылысына ғана емес, сонымен қатар биомасса мен биогазда жұмыс істейтін электр станцияларына, сондай-ақ энергияны жинақтау жүйелеріне субсидия алуға өтініш беруге құқылы. Бұл ретте батареялар электр станциясының ажырамас бөлігі болуы және кәсіпорын аумағында орналасуы тиіс. Сондай-ақ, батареяның сыйымдылығы максималды тәуліктік энергия өндірудің 25%-нан аспауы керек.

Эстония

Эстония энергияны сақтау бойынша пилоттық жобаларға, соның ішінде сыйымдылығы 8 МВт/сағ жинақтау жүйелеріне гранттар ұсынады. Экологиялық инвестициялар орталығы 10 энергияны сақтау жобасын қолдауға 5,2 миллион еуро бөлді. Бұл жобалар жылуды жинақтау жүйелерін де, электр энергиясын жинақтау жүйелерін де қамтиды. 2030 жылға қарай жаңартылатын көздерден 100% электр энергиясын өндіруді мақсат етіп, Эстония өзінің электр желісін теңестіру үшін энергияны жинақтаудың маңыздылығын мойындайды. Қаржыландырылатын жобалар басқа мүдделі тараптарға энергия жинақтау құралдарын қолдануды көрсететін мысалдар болады. 

Біріккен Корольдік

Ұлыбритания үкіметі жаңартылатын энергияны өндіруге және сақтауға бағытталған инновациялық жобаларды қолдау үшін 30 миллион фунт стерлинг бөлді. Қаржыландыру инновациялық компанияларға энергетикалық нарыққа өз технологияларын сынауға және дайындауға көмектесуге бағытталған, осылайша жеке инвестицияларды ынталандырады және бүкіл ел бойынша жаңа жұмыс орындарын ашады.

ҚАЗАҚСТАННЫҢ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ТҰРАҚТЫЛЫҒЫ: ҚАЗІРГІ ЗАМАНҒЫ ЭНЕРГИЯ ЖИНАҚТАУ ЖҮЙЕЛЕРІНЕ ҚАЖЕТТІЛІК

 Орталық Азия елдеріне, атап айтқанда, Қазақстанға келетін болсақ, 2022 жылдың өте суық қысы бүкіл өңірде құрылымдық реформалардың қажеттілігін көрсетті. Өткен жылғы энергетикалық дағдарыстың себептері тозған энергетикалық инфрақұрылым, жаңа нысандарға инвестициялардың жетіспеушілігі және ескілерін жаңарту, сондай-ақ резервтік қуаттардың жетіспеушілігі (аккумуляторлық энергияны сақтау жүйелерін қоса алғанда) болды.

Сонымен қатар, жаңа объектілерді, әсіресе жел және күн электр станцияларын дамыту оларды тұрақсыз өндіру және энергия жүйесін жаңғырту проблемасын шешуді талап етеді. Осындай генерациялау көздерін енгізу кезінде энергияны жинақтау жүйелерін орналастыру және Smart Grid технологиясын енгізу маңызды. Дәл осы энергияны жинақтау жүйелері Қазақстан үшін энергияға ең жоғары қажеттіліктерді қанағаттандыруда және елдің экологиялық таза энергетикаға көшуін ынталандыруда шешуші рөл атқарады.

 Электр желілерін басқару жөніндегі қазақстандық компания (KEGOC) 2024 жылдан бастап электр энергиясын жинақтау жүйелерін орнату жөніндегі пилоттық жобаны іске асырудың басталғанын жариялады. Қазіргі уақытта жобаның болжамды құнын анықтау және техникалық тапсырманы дайындау бойынша жұмыстар жүргізілуде. Ұсынылып отырған пилоттық жоба Қызылорда облысының Жаңақорған қаласында 220 кВ қосалқы станциясында орналастырады және 5 МВт қуатқа, 20 МВт сағ сыймдылыққа есептелген.

Бұл жоба еліміздің жекелеген өңірлерінде қыстың төмен температурасын ескере отырып, Қазақстан аумағында ЭЖЖ пайдалануда тәжірибе жинақтауға ықпал етеді деп болжануда. Бастама аясында желілік оператор сонымен қатар осы жүйелердің негізгі функционалдығын анықтауға, ЭЖЖ үшін техникалық стандарттарды белгілеуге және олардың елдің жалпы энергия жүйесіне бірқалыпты интеграциялануына ұмтылады.

ЭЖЖ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ: МАҚСАТТАРЫ, ҚОЛДАНЫЛУЫ ЖӘНЕ НЕГІЗГІ КӨРСЕТКІШТЕРІ

Аккумуляторлық энергияны жинақтау жүйелері әр түрлі салаларда қолданылады. Оларды ең жоғары жүктемелерді «кесу», жүктемені уақыт бойынша қайта бөлу, өндірістік шыңдарды ауыстыру және желіні қолдау қызметтерін ұсыну үшін пайдалануға болады. ЭЖЖ сонымен қатар жиілікті және электр желісінде кернеуді реттеуде, әсіресе олардың жылдам жауап беруіне байланысты бастапқы реттеу үшін маңызды рөл атқара алады. Оларды фотоэлектрлік, жел, гидро және газ электр станцияларымен бірге қолдануға немесе дербес пайдалануға болады. Бұған қоса, энергияны жинақтау жүйелері жылу электр станцияларын өшіргеннен кейін қайта іске қосу үшін қолданылады және электр энергиясын сатып алу-сату нарығына қатысуға мүмкіндік береді.

 Жиі апаттық сөндірулері бар елдерде энергияны жинақтау жүйелерін енгізу арқылы энергетикалық инфрақұрылымның сенімділігін, тұрақтылығын және икемділігін айтарлықтай арттыруға болады. Бұл, өз кезегінде, өшірулердің жағымсыз салдарын азайтуға, маңызды қызметтердің үздіксіздігін қамтамасыз етуге және елдің жалпы энергетикалық қауіпсіздігін арттыруға көмектеседі.

 HUAWEI ЭНЕРГИЯНЫ САҚТАУ ЖҮЙЕЛЕРІНЕ НЕГІЗДЕЛГЕН ЖОБАЛАР

 1.      Швеция: желі жиілігін реттеу.

 Кейбір өңірлерде, атап айтқанда Скандинавияда электр желісінің параметрлерін қолдау қызметтеріне, әсіресе жиілік пен кернеуді реттеуге сұраныс ЭЖЖ коммерциялық нарығының қалыптасуына әкелді. Қолжетімді опциялардың арасында аккумуляторлық жүйелер бұл міндетті шешудің ең жақсы таңдауына айналды. Жүйелердің икемділігі мен ауқымдылығы электр желісіне үздіксіз интеграцияны қамтамасыз етеді, ал жылдам жауап беру жылдамдығы желі жиілігін тиімді реттеуге мүмкіндік береді.

 1-кесте

Жиілікті реттеу: желі жиілігін тұрақты ұстау процесі

Ең жоғары жүктемелерді реттеу: Ең жоғары және ең төменгі жүктемелер кезінде беру/тұтынуды реттеу

 Осы режимде энергияны жинақтау жүйесінің нақты мысалы төменде көрсетілген.

2-кесте

Белсенді энергия (кВт) (Разряд – теріс мәндер. Заряд – оң мәндер)

Заряд күйі (SoC)

Батареяларда жинақталған барлық энергия – Пайдалы сыйымдылық (кВ*сағ)

 2.      Қытай: жанармай құю станциясы негізінде электромобильдерді зарядтау станциясы. Қосылу қуатын арттырмай, объектіні жаңғырту. 

 Қолданыстағы инфрақұрылым негізінде электромобильдерге арналған зарядтау станцияларын салу электрмен жабдықтау жүйесін айтарлықтай жаңартуды (қосылу қуатын арттыруды) талап етеді. Алайда, энергияны жинақтау жүйесін орнату ең жоғары жүктемелерді «тегістеу» арқылы құны қымбат жаңартуларды болдырмауға көмектеседі. Энергияны жинақтау жүйесі буфер ретінде әрекет етеді және электромобильдерді зарядтау үшін қажетті қуатты шығаруға мүмкіндік береді (100 кВт және одан жоғары).

 3-кесте

«Шыңдарды кесу» ең жоғары жүктемені және қосылу қуатының шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

Қуат, ең жоғары жүктеме, жинақталған энергияны беру, бастапқы ең жоғары жүктеме, шыңның «кесілуінен» кейінгі ең жоғары жүктеме

 3.      Қытай: Цзянсудағы Century зауытында 8 МВт/сағ энергия жинақтау жүйесі.Резервтік қуат өндірістегі үзілістерді болдырмайды, сонымен қатар энергия шығындарын жылына 450 000 долларға дейін төмендетеді.

 Коммерциялық секторда немесе өндірісте электрмен жабдықтаудағы үзілістер шығындарға әкеледі. Орнатылған күн электр станциялары желінің болуын қажет етеді және өздігінен резервтік қуат көзі болып табылмайды. Желі параметрлерін сақтау үшін энергияны жинақтаудың аккумуляторлық жүйелерін пайдалануға болады. Желіні ажырату кезінде жинақтау жүйесі КЭС үздіксіз жұмысын қамтамасыз ете отырып, электр энергиясының негізгі көзіне айналады.

 4.      Гана: Буй ГЭС базасында гибридті гидро-күн жүйесі.

Гидро және күн қуатын аккумуляторлық жинақтау жүйелерімен біріктіретін гибридті жоба Батыс Африкада әзірленуде. Гана үкіметі 2025 жылға қарай электр энергиясына жалпыға бірдей қолжетімді ету қамтамасыз ету мақсатын қойды.

 Құрғақ маусымда су деңгейі төмен болса да, ГЭС бөгетінен үздіксіз электр қуатын қамтамасыз ету үшін қолданыстағы су электр станциясына күн компоненті қосылды. Елдің бай күн ресурстары Гананың ұлттық энергетикалық жүйесіндегі таза электр энергиясының үлесін арттыруға ықпал етеді.

 Гидроэнергетика мен күн энергиясының, сондай-ақ аккумуляторлық энергияны жинақтау жүйесінің үйлесімі станцияға елдің энергетикалық қауіпсіздігіне кепілдік бере отырып, күндіз-түні желіге тұрақты электр энергиясын жеткізуге мүмкіндік береді.

 Жобаны жүзеге асыру үшін сенімділікті, техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығын және тиімділігін бір шешімге біріктірген Huawei жабдықтары таңдалды.

5.      Сингапур: Оңтүстік-Шығыс Азиядағы ең ірі энергия жинақтау жүйесі. 

Huawei жабдығында жүзеге асырылған тағы бір маңызды жоба 2023 жылдың ақпанында Сингапурда ресми түрде іске қосылды. Оңтүстік-Шығыс Азиядағы ең ірі энергия жинақтау жүйесі 6 ай ішінде іске қосылды, бұл - осындай көлемдегі жобалар арасында іске қосу қарқыны бойынша рекорд. Енгізілген шешім тұрақты шығыс қуатын сақтау үшін оңтайлы температураны қамтамасыз етеді және объектінің сенімділігі мен қауіпсіздігіне кепілдік беретін төрт деңгейлі қорғауды қамтамасыз етеді. Жоба Сингапурдың көміртегі бейтараптығына қол жеткізу мақсатын жүзеге асыруға ықпал ете отырып, электр желісінің тұрақтылығы мен төзімділігін арттырады.

6.      Сауд Арабиясы: әлемдегі ең ірі «The Red Sea Project» энергияны жинақтау жобасы, 1300 МВтсағ.

Энергияны жинақтау жүйесін қамтитын Huawei FusionSolar Smart PV + Storage флагмандық шешімі әлемдегі ең үлкен 1300 МВт/сағ автономды нысан (microgrid) үшін таңдалды. Энергияны жинақтау жүйесі күн электр станциясының желісін орнатады, сонымен қатар кешкі және түнгі жүктемелерді жабу үшін күні бойы өндірілген артық электр энергиясын жинайды.

 Сауд Арабиясында орналасқан бұл жоба дәстүрлі энергия көздерінен тәуелсіздікке қол жеткізу жолындағы маңызды кезең болады және іс жүзінде ЖЭК объектілері үшін аккумуляторлық жинақтау жүйелерінің маңыздылығын көрсетеді.

ЭНЕРГИЯНЫ ЖИНАҚТАУ ЖҮЙЕЛЕРІ: HUAWEI ЖӘНЕ PHOTOMATE ТӘЖІРИБЕСІ МЕН ПАЙЫМЫ

 Жаңартылатын энергия көздеріне, сондай-ақ электромобильдерге сұраныс жаһандық ауқымда өсуде. Осы орайда дәстүрлі желілер орталықтандырыл генерациядан орталықтандырылмаған генерацияға көшу кезінде қиындықтарға тап болады. Huawei өз шешімдеріне кешенді интеллектуалды технологияларды енгізу арқылы электр желісінің тұрақтылығын қамтамасыз етуге тырысады. Инновациялардың арқасында Huawei өнеркәсіптік кәсіпорындарға энергияны тұтынуды азайтуға, олардың энергетикалық құрылымын өзгертуге және таза энергияны әлемнің кез келген жерінде қолжетімді етуге мүмкіндік береді.

 Энергетика саласына арналған цифрлық шешімдердің жетекші жеткізушісі ретінде Huawei күн электр станцияларына арналған интеллектуалды жабдықтарды, сондай-ақ жеке үй иеліктерінен бастап коммерциялық мақсатта пайдалануға және ауқымды КЭС-ке дейінгі әр түрлі мақсаттағы және қуатты жобаларға қолданылатын энергияны жинақтау жүйелерін шығарады.

 Цифрлық технологияларды, күш электроникасын және энергияны сақтау технологияларын біріктіретін энергияны жинақтау жүйелерін зерттеу мен дамытудың 10 жылдан астам тәжірибесінің арқасында Huawei Smart String ESS литий батареяларының шектеулерін жеңеді және аккумуляторларды толық зарядтауға және зарядсыздануға және оңтайлы LCOS (Levelized Cost of Storage Analysis) қол жеткізу үшін блок деңгейінде оңтайландыруды, тірек деңгейінде оңтайландыруды, таратылған салқындатуды және толық модульдік дизайнды қолданады. Жүйе ұяшық деңгейінде қысқа тұйықталуды анықтауды, блок деңгейінде қорғанысты өшіруді, тірек деңгейінде шамадан тыс токтан қорғау мен ақауларды оқшаулауды және бүкіл жүйе деңгейінде интеллектуалды өрт сөндіруді қамтитын сенімді төрт деңгейлі қорғаныс жүйесі арқылы толық қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.

Аталған шешімдер Photomate компаниясы, Huawei Digital Power ресми VAP және CSP серіктесі арқылы Орталық Азияда тапсырыс беру үшін қолжетімді. Компанияның мақсаты қатысудың барлық өңірлерінде клиенттерге барынша техникалық қолдау көрсетуді қамтамасыз ете отырып, сенімді интеллектуалды жабдықты жеткізу болып табылады.

Соңғы 7 жылда Photomate серіктестермен бірлесіп жалпы қуаты 11 500 МВт-тан асатын жобаларды іске асыруға қатысты. Huawei шешімдері тұрмыстық қондырғылардан (2 кВт) бастап ауқымды электр станцияларына (340 МВт) дейін әр түрлі сценарийдегі жобаларды жүзеге асыруға мүмкіндік берді.

Photomate сонымен қатар Швецияда жүзеге асырылған жоғарыда аталған Short Johansfors жобасын іске қосуға қатысты. Жоба бойынша жұмыс 2023 жылдың қаңтарында аяқталды. Іске қосу-реттеу жұмыстарын жүргізгеннен кейін EN 62933 сәйкес энергия сыйымдылығын тестілеу орындалды. 1 ақпаннан бастап жоба жаңа иесіне сатылды, ол қазір жұмысын жалғастыруға және екі компаниямен де жаңа келісімшарттар жасауға мүдделі.

Қазіргі уақытта Photomate 2023 жылдың соңына дейін күтілетін Эстония, Польша және Чехиядағы алдағы іске қосулардың арқасында SNE жобаларының портфелін кеңейтуде.

Photomate сандармен:

23 елде қатысу

5800 МВт + 2022 жылы іске асырылған жобалар

430 205 кВт*сағ + энергияны сақтау жүйелері

2022 жылы өткізілген 165 оқыту тренингі

 Huawei Photomate компаниясымен бірлесіп, «жасыл» энергетикаға көшу мақсаттарына қол жеткізу үшін ғана емес, сонымен қатар энергетикалық тәуелсіздік пен желінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін жаңа өндіруші қуаттарды аса қажет ететін Орталық Азияның барлық елдері үшін экологиялық таза энергия көздеріне сенімді және үздіксіз қол жеткізуді қамтамасыз етуге ұмтылады. 

Мақаланы Photomate Kazakhstan тобы әзірлеген