Устройства и технологии с каждым годом потребляют все больше электроэнергии. Тенденции развития энергетических систем в стремительно меняющемся мире предполагают трансформацию их архитектуры, появление новых форматов управления работой электроэнергетических систем. Во многих развитых странах стартовал так называемый энергетический переход, децентрализация электроэнергетики, переход от традиционных моделей к новым, в основе которых — распределенная генерация, ВИЭ и технологии накопления.
Инфраструктура распределения электроэнергии становится цифровой и интеллектуальной, а потребители перестают быть пассивными, превращаясь в производителей. Понятие цифровизации в энергетической сфере часто рассматривают именно через призму перспектив развития распределенной энергетики.
Мы бы хотели рассказать о нескольких технологиях, которые считаются не просто перспективными, но уже внедряются на рынки, а значит, заработают и в России, если не завтра, то во вполне обозримом будущем.
Распределенная генерация и возобновляемые источники энергии
Согласно популярному докладу 2017-го года «Цифровой переход в электроэнергетике России», облик электроэнергетики будущего определяют такие технологические и рыночные тренды:
- Удешевление новых технологий для использования и возобновляемых источников энергии. Себестоимость производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии неумолимо приближается к себестоимости традиционных технологий (пример: стоимость ветроустановок снизилась в 10 раз с 1980 по 2013 год, модули фотовольтаики в 2014 году упали в цене на 75 % относительно уровня 2009 года).
- Распространение технологий энергосбережения.
- Близкий конец централизованного производства электроэнергии. В мире масштабно развивается распределенная энергетика. Появление систем хранения электроэнергии усиливает тенденцию и открывает перед ней глобальные перспективы.
- Распространение цифровых сетей и интеллектуальных систем управления. Благодаря развитию цифровых технологий и систем умного управления, а также коммерческим процессам, сетевая инфраструктура преобразуется в новую кибер-физическую платформу, где потребители будут действовать по принципу plug and play.
- Новые финансовые технологии. Появление новых технологий в финансовом секторе (Blocкchain, Smart Contract и др.) создает возможности для масштабного привлечения частных инвестиций в энергетику, монетизации потребительских сервисов, формирования различных практик энергообмена.
Одной из самых интересных тенденций среди вышеназванных является изменение поведенческих паттернов потребителей и появление так называемых просьюмеров.
Просьюмеры и энергетическая демократия
Просьюмер (англ. prosumer, от professional либо producer + consumer — профессиональный потребитель либо производитель-потребитель) — это человек, принимающий активное участие в производстве товаров и услуг, потребляемых им самим. Впервые термин рrosumer появился в книге «Третья волна» американского футуролога Элвина Тоффлера в 1980 году.
Просьюмеры в электроэнергетике — это те, кто может управляемым образом осуществлять не только потребление, но и производство (например, на собственных солнечных батареях) и хранение электроэнергии.
Появление просьюмеров — прямое следствие изменения модели поведения потребителей, в эпоху, когда потребление становится более гибким и мобильным. Потребители производят электроэнергию собственными независимыми силами (с помощью ветрогенераторов и солнечных панелей) и таким образом превращаются в поставщиков. Такое положение дел заставляет их конфликтовать с нормами устоявшегося регулирования рынка электроэнергии. Наступает эпоха энергетической демократии.
К примеру, в Германии уже сегодня почти половина рынка возобновляемой энергетики находится под контролем частных домохозяйств. Потребители добывают электроэнергию с помощью ветрогенераторов и солнечных панелей и не просто становятся автономными, но и способны продавать лишнюю электроэнергию обратно в сеть.
дополнительные модули можно встроить в накопитель опционально
Продажа электроэнергии обратно в сеть
В Европе практика продажи лишней электроэнергии в сеть давно известна и широко распространена. Она связана с появлением зеленых тарифов на электроэнергию. Так называемые зеленые тарифы — это система государственных субсидий, поддерживавшая независимых производителей электроэнергии и прекратившая действовать во многих странах Европы в 2016–2017 гг. Именно в этот период начал зарождаться рынок ставших востребованными в связи с невозможностью продавать электроэнергию в сеть накопителей.
В России ситуация пока сложнее. В этом году Госдума приняла пилотный законопроект, согласно которому владельцы ветряков и солнечных батарей смогут подключаться к сетям для реализации излишков электроэнергии.
Однако в то время как в Европе, где стоимость обычной электроэнергии в четыре-пять раз выше, чем в России, инвестиции в ВИЭ у отдельного потребителя окупаются лет за десять (а если взять в расчет зеленые инвестиции, то в два-три раза быстрее), то у нас расчетный период окупаемости техники составляет около 30 лет. Если система продажи сгенерированной энергии обратно в сеть заработает так же, как на Западе, то срок окупаемости сократится и составит уже пять-семь лет.
Vehicle-to-Grid (от электромобиля в сеть)
Существуют любопытные технологии, связанные с электромобилями, именуемые Vehicle-to-Grid (от электромобиля в сеть) и Vehicle-to-Home (от электромобиля в дом). Их суть заключается в том, чтобы стабилизировать пиковые нагрузки в электрических сетях или домашних электросистемах с помощью аккумуляторов электромобилей. Ведь пара десятков тысяч электромобилей мощностью 10 кВт, если их разом подключить к сети, образуют полноценную распределенную электро-станцию около 200 МВт. Но как конкретно может работать Vehicle-to-Grid? Допустим, электромобиль с заряженной на 40 % батареей подключают к сети днем около офиса. Сначала запас заряда электромобиля восстановится примерно до 80 %, а затем начнется «зигзаг»: в зависимости от потребности города в электричестве энергия будет то приниматься, то расходоваться. Владелец электромобиля при этом зарабатывает: размер оплаты зависит от тарифов и условий договора с местным поставщиком электроэнергии. Такой подход уже активно тестируется в США. Уже очень скоро электромобили (при стремительном росте их количества) могут стать частью математической модели энергетических систем отдельно взятых государств.
Накопители
Одним из ключевых факторов влияния на глобальную децентрализацию производства электроэнергии является появление умных систем хранения электроэнергии — накопителей. Сегодня в мире не так много производителей, которые вносят свой вклад в энергетический переход и знакомят потребителей с концепцией умного потребления электричества.
VOLTS — один из них. Российский накопитель электроэнергии, уже серийно производимый и в который инвестируют владельцы домовладений во всех регионах страны.
Чем VOLTS обеспечивает домовладельцев?
- Энергетическая независимость (накопитель страхует пользователей во время перебоев в подаче электроэнергии, которые часто случаются в России).
- Экономия средств (всем известно, что ночью электроэнергия дешевле в два раза, пользователи VOLTS могут накапливать энергию ночью, а пользоваться ею днем, тем самым снижая свои затраты).
- Увеличение мощности дома (VOLTS может значительно расширить мощность домашнего хозяйства без необходимости получать ее у сетевиков).
- Экологичность (в отличие от генераторов, VOLTS не производит никаких вредных выбросов).
- Тишина (накопитель работает бесшумно).
- Эргономичность (накопитель легко вписывается в интерьер любого дома, для него не нужно отдельное помещение).
