Кругосветка по энергетическим сообществам. Великобритания
Энергетические сообщества — новая, но уже успевшая завоевать популярность просьюмерская модель устройства локальной энергетики, в рамках которой распределенные источники энергии и гибкости принадлежат самим потребителям электроэнергии — членам сообщества. Отличительная черта энергетического сообщества — совместное использование этих активов местной энергетики, которое может быть организовано множеством путей от кооперативной собственности на активы до создания локальных рынков. В поисках наиболее удачных архитектурно-технических решений для своего энергоснабжения и наиболее эффективных способов взаимодействия внутри себя и с внешним миром большой энергетики локальные энергетические сообщества становятся площадками смелых экспериментов в области новых энергетических практик — формирования локальных рынков гибкости, строительства кооперативных микрогридов, достижения энергетической автономии и многих других. Эти эксперименты показывают, что энергетические сообщества могут приносить существенную пользу энергосистемам, а новые технологии — немалый экономический эффект для таких сообществ.
Мы отобрали наиболее передовые, яркие и необычные практики, возникающие в энергетических сообществах Великобритании, Нидерландов, США, Австралии, и приглашаем вас в путешествие по ним. Первый вояж — в Великобританию.
Часть первая. Остров энергетических сокровищ
Но няня уж идет за мной.
Чрез океан плыву домой,
Печально глядя сквозь туман
На берег вычитанных стран.
Роберт Стивенсон
Наша первая остановка в путешествии в Великобританию — на родине Роберта Стивенсона — в Шотландии. Сокровищница новых энергетических практик Шотландии расположена в Северном море — на Оркнейских островах, на которых более 10% жителей имеют собственные источники энергии, и энергетическое сообщество которых реализует сразу два проектных эксперимента — TraDER и ReFLEX, — технико-экономическое обоснование которых уже завершено, и по которым в мае стартует стадия реализации.
Проект TraDER претендует на звание первого в своем роде в мировой практике локального энергетического рынка реального времени, на котором между собой будут торговать ВИЭ и источники гибкости, такие как накопители электроэнергии, управляемая нагрузка и локальная маневренная генерация [1]. Назначение рынка — за счет услуг поставщиков гибкости обеспечить как можно более высокий коэффициент использования ВИЭ в местной энергосистеме. На торговой платформе от Electron в настоящее время зарегистрировано более 1300 участников — ВИЭ и источников гибкости — среди которых большое число домохозяйств, использующих регулируемые системы электрического отопления и водонагревательные системы с интеллектуальным управлением. Такие домохозяйства, имеющие возможность планировать свое электропотребление в соответствии с прогнозом выработки на островных ветрогенераторах, будут торговать услугой по “страхованию” обязательств этих ветрогенераторов на локальном рынке: в период сильных ветров накапливать вырабатываемую ими энергию в виде горячей воды, а при падении выработки — снижать свое потребление и использовать накопленную воду. В рамках трехлетнего проекта предполагается отработать такие сервисы, как динамическое увеличение потребления и торговля предотвращением разгрузки генерации [2]. Проект реализуется при финансовой поддержке Департамента стратегии бизнеса, энергетики и промышленности (BEIS), шотландских сетей SSEN, EDF UK, Kaluza, Energy System Catapult и Elexon — почти всех значимых игроков британского рынка распределенной энергетики.
На фоне беспрецедентного падения электропотребления и чрезвычайно высокой доли ВИЭ в энергобалансе в Великобритании срочно ищут пути балансирования энергосистемы в такой ситуации. Системный оператор NG ESO в срочном порядке запустил особый тип контрактов — услуги по гибкой разгрузке, — в рамках которых ВИЭ будут отключаться от энергосистемы за специальную плату во время низкого потребления [3]. Опыт, который будет получен в рамках TraDER, должен позволить в будущем не прибегать к таким чрезвычайным мерам, как оплачиваемое отключение ВИЭ, используя вместо этого для балансирования локальные источники гибкости. Британские энергетики смотрят на сложившуюся сейчас ситуацию низкого спроса как на шанс заглянуть в будущее, когда декарбонизация приведет к энергетике, в которой практически вся генерация будет осуществляться стохастическими ВИЭ, и технологически подготовиться к этому будущему, в котором управлять придется в первую очередь источниками гибкости на стороне просьюмеров и потребителей [4].
Проект ReFLEX, в отличие от локального энергетического рынка, предполагает создание централизованной системы интеллектуального управления местными ВИЭ и источниками гибкости — зарядными станциями для электромобилей и систем ЖКХ [5]. Проект сосредоточен в первую очередь на способах мотивации местного сообщества к инвестициям в эти ВИЭ и источники гибкости. В рамках проекта на Оркнейских островах вводится «зеленый» тариф, оплата энергии по которому позволяет потребителям финансово поддержать местных владельцев ВИЭ и который позволяет самим просьюмерам с ВИЭ продавать электроэнергию в сеть, получая плату на основе этого тарифа. Кроме того, в проекте реализована цифровая площадка для аренды и лизинга источников энергии и гибкости — финансовых инструментов, облегчающих островитянам их инвестиции. Проект реализует консорциум местных организаций в составе Европейского центра морской энергетики (EMEC), Ассоциации шотландских энергетических сообществ, Университета Хериота — Уатта и Совета Оркнейских островов, а также компаний Aquatera, Solo Energy и Doosan Babcock.
В другой части Великобритании — английском Корнуолле — местные Западные распределительные сети (WPD) сделали ставку на поддержку локальных энергетических сообществ и опробуют новую для себя бизнес-модель энергетических консультантов [6]. В их географическом регионе расположены 97 энергетических сообществ с общей установленной мощностью генерации более 100 МВт, для которых WPD выполняет постоянный мониторинг, анализ и планирование их деятельности, запускает аналитические онлайн-сервисы, осуществляет управление проектными фондами, ведет консультации и образовательную деятельность. Эти сервисы позволяют энергетическим сообществам региона получать экономический эффект в виде снижения расходов на свое энергоснабжение до £10,7 млн в год. Более того, в связи с пандемией коронавируса WPD сформировало фонд помощи местным энергетическим сообществам в размере £0,5 млн [7].
В конце прошлого года WPD совместно с технологической компанией Centrica, NG ESO, бельгийской компанией N-SIDE, а также Эксетерским университетом и Лондонским Имперским колледжем запустили свою модель Локального рынка энергетической гибкости, использующего в том числе и блокчейн. На этом рынке, работающем как аукционная площадка, WPD и NG ESO размещают лоты на оказание услуг гибкости, а локальные энергетические сообщества по результатам аукционов оказывают эти услуги. На этапе пилотирования в проекте участвуют всего несколько сообществ, объединяющие 100 домохозяйств и 125 коммерческих просьюмеров [8].
Свой проект управления гибкостью в энергетических сообществах развивается и в Уэльсе. В небольшом городе Бетесда была реализована схема коллективных инвестиций жителей в строительство ГЭС небольшой мощности и в настоящее время действует геймефицированная модель мотивации этих жителей к тому, чтобы потреблять электроэнергию в первую очередь от этой ГЭС в часы, когда ее выработка максимальна [9]. На основе анализа потребления электроэнергии, ее выработки на ГЭС и цены на электроэнергию на розничном рынке региона игровое приложение назначает каждому потребителю очки, зависящие от того, какой вклад в снижение общей стоимости энергоснабжения он внес.
Управление спросом домохозяйств играет в Великобритании очень большую роль в решении задачи управления энергетической гибкостью, и не только в энергетических сообществах. Новый доклад Ассоциации распределенной энергетики (ADE) указывает, что этот тип сервисов переходит от пилотных проектов к коммерциализации, и в ближайшие 2–5 лет такие сервисы станут на рынке распространенными коммерческими услугами [10]. Доклад интересен тем, что в нем назван ряд передовых бизнес-моделей для компаний, желающих управлять спросом. К передовым ADE относит следующие бизнес-модели:
- Динамическое ценообразование (ToU). Бизнес-модель применяется энергоснабжающими компаниями и предполагает использование тарифа, в рамках которого цена на электроэнергию зависит от времени потребления и может динамически изменяться в зависимости от спроса.
- Энергия как сервис (EaaS). Бизнес-модель также применяется энергоснабжающими компаниями и состоит в том, что такая компания устанавливает на стороне потребителя системы управления его нагрузками, а также источники энергии или накопители энергии, и осуществляет управление ими, гарантируя потребителю то, что его электрические нагрузки всегда будут обеспечены электроэнергией. В ряде случаев модель вообще исключает продажу электроэнергии и предполагает оказание услуг по освещению и отоплению домохозяйств и обеспечению бесперебойной работы холодильников, плит, телевизоров и других домашних устройств за фиксированную ежемесячную плату.
- Управление стилем жизни. Бизнес-модель для вендоров и сервисных компаний предполагает продажу потребителям устройств с интеллектуальным управлением их электропотреблением как предметов, связанных с определенным стилем жизни. В пределе модель предполагает продажу потребителю так называемой Smart Life: полного пакета товаров и услуг, которые обеспечивают управление энергопотреблением, потреблением тепла, газа и воды, перевозки электрическим транспортом, доставку продуктов и еды, мониторинг состояния здоровья и многие другие полезные аспекты жизни.
- Эффективное потребление. Бизнес-модель для сервисных и энергоснабжающих компаний, предполагающая анализ данных об электропотреблении и продажу сервисов и рекомендаций по повышению энергоэффективности клиентов, построенных на основе этой аналитики.
- Рыночная площадка. Бизнес-модель для сервисных компаний — операторов рыночных платформ по торговле управлением спросом. Модель основана на предоставлении удобной площадки, на которой потребители могли бы продавать управление своим спросом покупателям энергетической гибкости. Именно по этой модели действуют компании Electron и Centrica в проектах на Оркнейских островах и в Корнуолле.
Обращает на себя внимание то, что среди перечисленных моделей нет ни одной чисто вендорской — все они предполагают сервисно-ориентированный подход и кастомизацию оказываемых услуг, причем две модели — EaaS и управление стилем жизни — выходят за рамки энергетики и ориентируются на то, что управление гибкостью — дело профессиональных организаций, а клиент должен получить комплексный сервис, связанный с удовлетворением именно его потребностей, связанных с его жизнью.
Наше путешествие продолжится в Нидерландах, США и Австралии, где энергетические сообщества создают микрогриды, торгуют в них электроэнергией и оказывают при помощи них системные услуги большой энергетике.
Подготовлено IC ENERGYNET / Автор: Игорь Чаусов
[1] https://www.current-news.co.uk/news/project-trader-hits-milestone-that-could-have-profound-impact-on-energy-network
[2] https://www.electron.org.uk/trader
[3] https://www.current-news.co.uk/news/national-grid-eso-unveils-new-contracts-to-reduce-renewables-output
[4] https://www.current-news.co.uk/blogs/the-current-green-heavy-grid-is-a-taste-of-whats-to-come
[5] http://www.emec.org.uk/ukri-gives-green-light-to-reflex-orkney-project-2/
[6] https://www.current-news.co.uk/news/wpd-launches-community-energy-strategy-to-help-level-the-playing-field
[7] https://www.westernpower.co.uk/downloads-view/112141
[8] https://www.centrica.com/media-centre/news/2019/cornwall-local-energy-market-achieves-major-flexibility-breakthrough/
[9] https://dashboard.energylocal.org.uk/?club
[10] https://www.current-news.co.uk/news/domestic-dsr-on-the-verge-of-widespread-rollout-but-barriers-remain
