Как мы создадим сеть, востребованную в будущем

Основные тезисы доклада «Микрогрид: немедленное решение для климата». Часть 4

Мы завершаем обзор доклада Think Microgrid, посвященного вопросам развития микрогридов в США. Мы рассмотрим, как предлагается изменить регулирование энергетической системы с учетом перспектив использования микрогридов для создания инфраструктуры, адекватной новым требованиям, возникающим в контексте изменения климата.

Администрация Байдена поставила перед собой цель добиться к 2035 году производства электроэнергии, на 100 % не производящей выбросы углерода и не загрязняющей окружающую среду, и не позднее 2050 года достичь нулевого уровня выбросов в масштабах всей экономики страны. Для достижения этой цели США потребуется почти утроить свои возобновляемые генерирующие мощности, добавляя по 100 ГВт каждый год в период до 2050 года, в основном за счет ветра и солнца. Чтобы представить масштабы этой задачи в перспективе, нужно учесть, США в 2020 году построили 29 ГВт ВИЭ.

Согласно анализу, опубликованному Wood Mackenzie , сеть может относительно легко достичь 25% уровня проникновения ветра и солнца. Но «после этого момента операционные и финансовые сложности постепенно умножаются, в значительной степени из-за прерывистого характера генерации на возобновляемых источниках энергии». В отчете говорится, что ни одна сеть еще не работала с более чем 30% возобновляемой энергии.

Одним из способов преодоления стохастичности ВИЭ является подключение к распределенным энергетическим ресурсам (DER), таким как микрогриды, которые могут быстро реагировать и предоставлять услуги сети для поддержания баланса между спросом и предложением.

Реализация полного потенциала микрогридов требует целенаправленных и обдуманных действий со стороны регулирующих органов и политиков. Это срочный вопрос, и скорость имеет существенное значение. Стихийные бедствия, вызванные изменением климата, уже происходят, вызывая широкомасштабные и продолжительные отключения электроэнергии и страдания людей . Слишком часто мы видим, что многие из этих последствий можно было избежать. Предложения по строительству микрогридов в Новом Орлеане были отклонены в пользу инвестиций в коммунальные предприятия, сети и крупную генерацию. Когда в августе 2021 года обрушился ураган «Ида», эти системы вышли из строя.

Срочно необходима реформа регулирования, которая фокусируется на справедливой стоимости, справедливом доступе и справедливых ставках. Нет недостатка в частном капитале, готовом инвестировать в микрогриды и передовые энергетические решения, но для этого требуются более разумные ценовые сигналы и тарифы. Непредсказуемые затраты и произвольные требования к межсетевому соединению препятствуют инвестициям клиентов в микрогриды, препятствуя достижению полной экономии средств.

Предлагаются следующие направления развития регулирования энергетических рынков:

1. Признание ценности отказоустойчивости. Для позиционирования микрогридов на рынке важно определить ценность их услуг. Ключевой услугой, предоставляемой микрогридами, является энергоустойчивость, они — средство предотвращения перебоев в подаче электроэнергии и быстрого восстановления после перебоев. Хотя устойчивость заложена в тарифах на коммунальные услуги, она не компенсируется, когда обеспечивается микрогридми, их владельцами, не связанными с коммунальными услугами. Владелец микрогрида берет на себя затраты на отказоустойчивость, по сути, субсидируя местную коммунальную службу.
2. Признание ценности расположения микрогридов. Ценность микрогрида зависит от его местоположения в сети, например, она может определяться издержками, возникающими в результате перегрузки узлов сети в данное время и в данном месте. Важно, чтобы ценообразование на этих узлах было ясным, прозрачным и технологически независимым, чтобы для предоставления услуги можно было выбрать наименее дорогой актив — будь то микрогрид, накопитель, управляемая нагрузка зданий, парк электромобилей или какая-либо другая форма распределенной энергии. Точные данные о местоположении проблемных узлов также важны коммунальным компаниям, потому что они позволяют четко взвесить ценность строительства традиционного энергетического актива или использования распределенных энергетических ресурсов для удовлетворения потребностей.
3. Проблемы с полосой отчуждения. Одно из самых больших препятствий для многоквартирных и общественных микрогридов связано с запретом протягивать провода через полосу отчуждения коммунальных служб. Эти ограничения, порожденные ушедшей эпохой, когда несколько электрических компаний конкурировали за прокладку проводов для клиентов, запрещают подключение микрогрида к зданию через улицу. Согласно действующему законодательству, микрогрид может это сделать, если станет полноценным коммунальным предприятием, что невозможно для небольшой энергетической системы. Стоимость и сложность регулирования, необходимые для того, чтобы стать коммунальным предприятием, намного превышают ресурсы микрогрида.
4. Присоединение к коммунальной сети. В некоторых штатах правила присоединения микрогрида к коммунальной сети нечеткие и противоречивые, что приводит к длительным задержкам проекта. Хотя безопасность имеет первостепенное значение при подключении, задержки могут продолжаться еще долго после того, как вопросы безопасности будут решены.
5. Развитие оптового и розничного рынков. Микрогриды открывают новые возможности для оптимизации ценообразования на оптовых рынках. Они также открывают двери для новых механизмов ценообразования на рознице. Обе ситуации создают новые возможности для более эффективного управления энергией, чтобы снизить затраты для потребителей. Но для этого должны существовать надлежащие ценовые сигналы и рыночные механизмы. На оптовом уровне документ FERC 2222 прокладывает путь к более широкому участию микрогридов на рынке. Однако розничный рынок регулируется на уровне штатов. Учитывая необходимость ускорить принятие решений по устойчивости, крайне необходима универсальная модель или национальное руководство для приведения распределительной сети в соответствие с энергетическими технологиями XXI века.

Микрогриды не решают всех проблем, но они поддерживают интеллектуальную модернизацию нашей энергетической системы и приведение ее в соответствие с местными ресурсами. Они обеспечивают отказоустойчивость в критические ситуации и оптимизацию в штатных режимах работы. Рядом с каждой технологической инновацией стоит необходимость обновить нашу архаичную нормативную инфраструктуру, которая слишком медлительна, чтобы действовать и слишком смещена в сторону макрорешений. Улучшение структуры рынка и реформа регулирования — это пути к более устойчивой электроэнергетической системе.

Для России этот доклад является ориентиром последовательной, системной проработки вопросов эффективного использования микрогридов в сети. В нашей стране действует только одна системная инициатива в данной области, подготовленная и продвигаемая сообществом EnergyNet и Системным оператором. Она связана с проведением регуляторного эксперимента и реализацией серии пилотных проектов по созданию активных энергетических комплексов (промышленных и коммерческих микрогридов, подключенных к сети). Возможно, что серия публикаций по материалам доклада Think Microgrid сподвигнет заинтересованные лица подключиться к этому эксперименту и предложить свои возможности для подготовки и реализации пилотных проектов. По всем вопросам обращайтесь в Инфраструктурный центр “Энерджинет”.

Подготовлено IC ENERGYNET / Автор: Дмитрий Холкин

См. другие части обзора:

Сети не готовы к работе в XXI веке (часть 1)

Почему нельзя просто так взять и отремонтировать электрическую сеть (часть 2)

Микрогриды для сети XXI века (часть 3)