Доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в глобальной энергетической отрасли постепенно растет. Некоторые европейские страны, такие как Дания, удовлетворяют почти 60% своих потребностей в электричестве благодаря возобновляемым источникам. В других странах, таких как Германия и Португалия, доля электроэнергии из возобновляемых источников, включая крупные ГЭС, составляет около 32% и 30% от общей вырабатываемой мощности.
С учетом амбициозных планов и поддерживающих законодательных инициатив в некоторых азиатских странах доля энергии из возобновляемых источников в общем энергобалансе скоро преодолеет отметку в 20%. Это создает для коммунальных предприятий значительные сложности, связанные с особенностями солнечной и ветровой энергетики для которой характерны прерывистость и неопределенность.
Поскольку возобновляемые источники энергии превращаются из нишевых в основные, возникает необходимость в соответствующей инфраструктуре для управления растущим объемом генерируемой мощности. К возможным проблемам здесь относятся необходимость повышения точности прогнозирования спроса и предложения, а также сложности с управлением напряжением и частотой в локальной электросети.
Это означает, что энергокомпании должны инвестировать значительные средства в резервные генераторы с использованием газа или угля, а также в модернизацию сетей передачи и распределения, чтобы справиться с проблемой прерывистости. Коммунальные предприятия по всему миру тратят в среднем $25 млрд. в год на техническое обслуживание и модернизацию инфраструктуры передачи и распределения.
По словам аналитика исследовательского департамента энергетики и защиты окружающей среды Frost & Sullivan, коммунальные предприятия столкнутся с двойным влиянием сокращения доходов от продажи энергии.
«Это связано, во-первых, с тем, что некоторые потребители начали получать собственную электроэнергию из возобновляемых источников, а во-вторых, с повышенной потребностью инвестировать в модернизацию инфраструктуры передачи и распределения для поддержки интеграции возобновляемых источников», — отметил он.
Чтобы решить эту проблему, ряд компаний, таких как RWE и E.ON из Европы и NRG Energy из США, занялись пересмотром своих бизнес-моделей. Эти компании помогают собственным потребителям в установке и эксплуатации установок на основе возобновляемых источников энергии, тем самым превращая их в «производящих потребителей» и создавая виртуальные электростанции. Такая модель позволяет компаниям «снять с себя заботу» о значительной части физической инфраструктуры.
Однако подобные меры решают только ту часть проблемы, которая связана с принадлежащими потребителям генераторами (преимущественно солнечными батареями на крыше). Более сложной задачей по-прежнему будет интеграция в электросеть нескольких гигаватт мощности от крупных солнечных и ветровых электростанций.
Новое исследование Frost & Sullivan «Глобальная оценка перспектив интеграции возобновляемых источников энергии в электросеть» (Global Perspective on Integration of Renewable Energy into Grid) анализирует несколько историй успеха и ряд передовых методик.
Дания
В 2013 г. в Дании мощность возобновляемых источников энергии достигла 5 ГВт, из которых самую большую долю составила энергия морского ветра. Возобновляемые источники энергии удовлетворили 62% спроса на электроэнергию в Дании в 2014 г. (по сравнению с 33% в 2013 г.).
Дания поставила перед собой весьма амбициозную цель — производить 50% электричества только из энергии ветра. Однако на этом пути имеются некоторые сложности. Сюда относятся капитальный ремонт стареющих линий, управление экстремальными колебаниями энергии ветра и повышение гибкости работы домашних систем электропитания, чтобы разные регионы страны не конкурировали за электроэнергию. Дания в состоянии преодолеть эти трудности благодаря электросети, хорошо интегрированной с европейским и скандинавским рынками. Она также оптимизировала свои угольные электростанции, чтобы повысить гибкость и сбалансировать прерывистое производство электричества из энергии ветра.
Германия
В среднем возобновляемые источники энергии удовлетворяют 30% спроса на электричество в Германии. В стране планируется увеличить долю энергии, получаемой из возобновляемых источников, до 35% к 2020 г. и до 50% к 2030 г.
Преимуществом Германии является мощная и надежная электросеть, что позволяет операторам системы передачи и коммунальным предприятиям осуществлять интеграцию возобновляемых источников энергии с минимальными изменениями инфраструктуры. Благодаря эффективному использованию излишков угля и способности управлять экспортом электроэнергии в соседние страны, чтобы компенсировать любое падение цен на электроэнергию, Германии удалось успешно интегрировать возобновляемые источники в свою энергосистему.
Китай
В 2014 г. энергия из возобновляемых источников составила 13% всего объема электроэнергии, вырабатываемой в Китае. К 2020 г. страна планирует достичь 100 ГВт установленных мощностей на основе энергии ветра. Самая большая проблема, с которой сталкивается Китай, — это уменьшение силы ветра, в результате которого с 2011 г. ежегодные потери составляли более 1 млрд долл. США. Китай разрабатывает системы хранения энергии, а также строит системы передачи ультравысокого напряжения, что бы наладить взаимодействие центров спроса и поставщиков.
«Способность анализировать структуру спроса на электроэнергию и интегрировать эти данные с точным прогнозом погоды поможет коммунальным предприятиям избежать избыточных инвестиций в дорогостоящую модернизацию инфраструктуры передачи и распределения для интеграции возобновляемых источников. Это сделает информацию исключительно ценным активом в энергосистемах будущего», — добавляет аналитик.
Отдел по связям с общественностью — Россия
Frost & Sullivan
