Системы накопления энергии (energy storages): перспективы для Украины

share

Начиная с конца 2019 все больше и больше во время различных встреч, посвященных энергетике, поднимается вопрос необходимости развития в Украине в ближайшее время систем накопления энергии (СНЭ) или английском "energy storage facilties". Что собой представляют СНЭ и каковы перспективы для бизнеса возникают в связи с соответствующими проектами?

В электрической системе, Накопление энергии означает отложение потребления электрической энергии до момента позднего, чем момент ее производства, или преобразования электрической энергии в форму энергии (физические, инерционные, химические, водородные и другие технологии), которая может сохраняться, хранение такой энергии и дальнейшее преобразование такой энергии в электрическую электроэнергию или использования в качестве другого носителя энергии (в соответствии с Директивой (ЕС) Европейского Парламента и Совета 2019/944 от 5 июня 2019 об общих правилах для внутреннего рынка электроэнергии, вносит изменения в Директиву). СНЭ, по сути, это оборудование, на котором осуществляется накопление энергии.

Сейчас существуют различные технологии СНЭ, в частности:

1. твердотельные аккумуляторы - ряд электрохимических накопителей, в том числе современные химические аккумуляторы и конденсаторы;

2. проточные аккумуляторы - аккумуляторы, в которых энергия накапливается непосредственно в растворе электролита для увеличения срока службы и мгновенного срабатывания;

3. маховики - механические устройства, использующие энергию вращения для мгновенной подачи электрического тока;

4. система хранения энергии на основе сжатого воздуха;

5. хранилище тепловой энергии - аккумулирование тепла и холода для создания энергии по требованию и ее выделение в удобное для потребителей время;

6. насосная гидроаккумулирующая электростанция - создание и хранение энергии с использованием двух резервуаров с водой, расположенных на разных высотах;

7. гравитационные накопители энергии - устройства, которые генерируют электричество, выпуская в случае необходимости тяжелый груз с определенной высоты;

8. системы хранения энергии на основе преобразования энергии на газ (водород, биометан, синтез-газ и т.д.).

Наиболее распространенными в мире остаются насосные гидроаккумулирующие электростанции, которые существуют с начала 20 века. Согласно информации на сайте ScienceDirect около 130 ГВт таких мощностей, установленные по всему миру. В Украине такими станциями являются Днестровская ГАЭС, Киевская ГАЭС, Каневская ГАЭС (в процессе строительства).

Если рассматривать другие технологии, то наиболее популярной технологией в электрических системах является литий-ионные батареи, которые в соответствии с информации на сайте Института Изучения Окружающей Среды и Энергии (Environmental and Energy Study Institute) и по состоянию на начало 2019 занимали долю 90% на рынке СНЭ для электросетей. Проекты промышленных СНЭ на базе литий-ионных батарей на данный уже превышают 50 МВт, а в планах, в частности в США, есть СНЭ установленной мощностью даже 300 МВт (согласно информации на сайте GetMarket). Эти технологии используются для регулирования энергетических систем, в частности в субсекундном режиме, и уменьшения влияние пиков электроэнергии, производимых солнечными и ветровыми электростанциями. На данный момент, промышленные СНЭ на базе литий-ионных батарей или аналогичных технологий в Украине отсутствуют.

Почему это так и какие шаги осуществляются для привлечения инвестиций в эту отрасль в Украине?

Сейчас любой инвестор имеет право построить СНЭ и осуществлять хозяйственную деятельность на рынке электрической энергии с их помощью, в частности, закупать и продавать электроэнергию на рынке на сутки вперед, внутрисуточном рынке, участвовать в рынке балансирующих услуг и вспомогательных услуг. Кроме этого, производители электроэнергии из возобновляемых источников энергии могут использовать СНЭ для хранения электроэнергии во время пикового производства, в частности солнечными электростанциями, когда сеть не может принять соответствующий объем энергии.

Потребители могут использовать СНЭ для того, чтобы обеспечивать устойчивую работу их производственных процессов, а также экономию за покупку более дешевой электроэнергии, в частности в ночное время. Однако, несмотря на то, что стоимость СНЭ (в форме литиоионних батареи) в соответствии с  BloombergNEF упала с 1,100 долларов с кВтч в 2010 году, на 87% до $ 156 кВтч в 2019 году. Хотя, для действительно крупных проектов стоимость согласно оценкам специалистов остается более $ 300 за кВтч мощностей, в частности согласно анализу Lazard. Поэтому, такие проекты до сих пор очень капиталоемкие. Следовательно, необходим достаточно весомый механизм для возврата инвестиций в таких батарейных СНЭ. Оптимально использовать батарейные СНЭ для предоставления вспомогательных услуг для поддержания частоты. Однако, цены на такие услуги, в частности, сформированные по утвержденной Национальной комиссией, осуществляющей государственное регулирование в сферах энергетики и коммунальных услуг, методике составляют на загрузку 498,55 грн./МВт, а на разгрузку 281,52 грн./МВт. Согласно комментариям некоторых потенциальных инвесторов, срок окупаемости таких проектов может превышать 10 лет и более. Позиция представителей ЗАО «НЭК«Укрэнерго» несколько более оптимистическая. И.о. председателя правления ЗАО «НЭК«Укрэнерго» Владимир Кудрицкий считает, что указанные цены сами по себе являются достаточным стимулом для реализации проектов СНЭ с меньшим сроком окупаемости. 

При условии проведения аукционов, цены на дополнительные услуги могут отклоняться от установленных методикой. Однако, через предельные цены не могут быть на загрузку больше 1127,94 грн/МВт и менее 254,77 (согласно информации на сайте ЗАО «НЭК«Укрэнерго»). Потенциально эти предельные цифры интересные для игроков рынка. Однако в любом случае вспомогательные услуги по результатам аукциона не могут приобретаться более чем на год, что делает проекты не очень интересными для инвестирования/финансирования и реализации (как говорят в коммерческом мире не «bankable»).

Согласно заявлениям со стороны представителей ЗАО «НЭК«Укрэнерго», потребность Украины в батарейных СНЭ течение 2021-2023 годах является 1500 МВт. Согласно оценке ЗАО «НЭК«Укрэнерго» и французского оператора системы передачи RTE, с которым был подписан меморандум, потребность украинской системы в батарейных СНЭ уже составляет 220МВт/264 МВтч. А пока, такие СНЭ в украинской энергосистеме отсутствуют.

Для решения проблемы надлежащего финансирования проектов батарейных СНЭ, а также других форм СНЭ, в Верховную Раду Украины были поданы 2 законопроекта:

1.    Проект Закона о обеспечении энергетической безопасности и гибкости энергосистемы, реальной конкуренции, декарбонизации экономики, снижении цен потребления электрической энергии (относительно систем накопления энергии) № 2496 от 26.11.2019, инициированный народным депутатом Ефимовым Максимом Викторовичем (он был возвращен автору на доработку 04.02.2019)

2.    Проект Закона о внесении изменений в Закон Украины "О рынке электрической энергии" (относительно энергетической безопасности, балансировка энергосистемы и системы накопления энергии) № 2582 от 12.12.2019 (Далее - «законопроект»), инициированный народным депутатом Камельчук Юрий Александрович, и который в случае рассматривается в профильном парламентском комитете.

Какие основные изменения в законодательстве и возможности для рынка создает законопроект?

Во-первых, в украинское законодательство вводится понятие СНЭ и операторов СНЭ, а также устанавливаются требования к лицензированию СНЭ (если мощность превышает 5 МВт и при отсутствии другой лицензии для деятельности на рынке электроэнергии).

Во-вторых, положение о конкурсных процедурах на строительство генерирующей мощности и выполнение мероприятий по управлению спросом, предусмотренным Законом Украины "О рынке электроэнергии" будут распространяться также на СНЭ. Кабинет Министров Украины будет иметь полномочия анонсировать конкурс на строительство СНЭ, по результатам которого победитель может получить следующие формы поддержки:

1. установление платы за услугу из обеспечения СНЭ;

2. содействие отводу земельного участка / выделению площадки для строительства СНЭ;

3. применение механизмов государственно-частного партнерства;

4. предоставление государственной помощи.

В-третьих, оператору системы передачи (далее - ОСП) разрешается эксплуатировать СНЭ, мощностью не более 250 МВт, при условии отсутствия услуг на рынке и исключительно с целью предоставления услуг по диспетчеризации, в частности безопасного функционирования системы передачи, и операторам системы распределения (далее - ОСР) - СНЭ, мощностью не более 20 МВт (может быть увеличена по решению НКРЕКП) для оказания услуг в целях предоставления услуг распределения, в частности безопасного функционирования системы распределения.

В-четвертых, производители электроэнергии из возобновляемых источников имеют право накапливать электроэнергию в СНЭ с последующей продажей такой электроэнергии по установленному «зеленому» тарифу.

Несмотря на позитивные изменения предложенные законопроектом, эти изменения требуют достаточно тщательной доработки.

Во-первых, понятие СНЭ в законопроекте гораздо уже, чем в Директиве, а потому требует корректировки, чтобы не допустить возможных ограничений применения технологий СНЭ.

Во-вторых, самым дискуссионным является вопрос условий для эксплуатации ОСП и ОСР СНЭ, которые изложены в законопроекте. Позиции различных стекхолдеров очень отличаются как оказалось во время рабочей группы по законопроекту 13 февраля 2020. Например, представители ОСП считают, что наличие батарейной СНЭ до 250 МВт уже крайне необходимо для регулирования системы, и она не будет использоваться для балансирующих услуг или управления нагрузками в системе. Поэтому такая СНЭ по сути будет полностью интегрированным компонентом сети, который разрешено эксплуатировать ОСП и ОСР в соответствии с Директивой 2019/944 без предварительного проведения тендеров для ее строительства для частных игроков. Представители ОСП также не против строительства частных СНЭ на основании конкурсных процедур на строительство СНЭ, как отмечалось выше, а также путем реализации проектов на основании рыночных механизмов, но считают, что времени ждать реализацию этих опций сейчас нет. ОСП поддерживается ЕБРР, который готов профинансировать строительство СНЭ ОСП уже в этом году при условии дальнейшей приватизации этой СНЭ через некоторое время, когда возникнет рынок для вспомогательных услуг СНЭ. Представители частного сектора, а также некоторые представители Минеконенерго, выступили против возможности для ОСП эксплуатировать СНЭ без предварительного проведения конкурса для частных игроков, которые были готовы построить СНЭ. По их мнению, право ОСП и ОСР построить и эксплуатировать батарейную СНЭ просто уничтожит возможный рынок для частных игроков и не даст ему развиваться.

В-третьих, законопроектом не прописана возможность для производителей электроэнергии из возобновляемых источников сохранить установленный уровень «зеленого» тарифа в результате реконструкции электростанции с установкой батарейной СНЭ, в результате чего производителям будет установлено низкий уровень «зеленого» тарифа на дату реконструкции. Такой подход нивелирует преимущества установки СНЭ для накопления электроэнергии в «пиковые» периоды и отключений из-за существенного снижения величины «зеленого» тарифа.

Указанные и некоторые другие вопросы требуют дальнейшей обработки и нахождения компромисса между участниками процесса, а, следовательно, как согласились депутаты профильного комитета процесс согласования финальной версии законопроекта займет определенное время.