Торговля гибкостью — на цифровых платформах
Европейские подходы к рынку и платформам управления энергетической гибкостью
Британский взгляд на платформы и рынки гибкости
Сколько платформ нужно, чтобы управлять энергетической гибкостью на уровне целой страны? Оказывается, достаточно всего двух принципиальных типов платформ гибкости:
1. Peer-to-peer платформа — платформа, обеспечивающая торговлю электроэнергией и гибкостью между просьюмерами и потребителями на локальном уровне энергетических сообществ и микрогридов.
2. Платформа системных (сетевых) сервисов — платформа, на которой в масштабе национального или даже регионального рынка системные и сетевые операторы будут приобретать сервисы со стороны как крупных, так и мелких энергетических активов, в частности, работающих посредством агрегаторов.
Такая простая типология платформ гибкости содержится в новом докладе британского регулятора рынка электроэнергии и газа Ofgem [1]. Доклад содержит одно из первых в мировой практике определений платформы гибкости.
Платформа гибкости — это IT-платформа, на которой реализуются сервисы по координации, торговле, диспетчеризации и поддержке для рынков энергетической гибкости.
Приведенная типология удивительно точно перекликается с двумя типами энергетических трансакций, описанными в разработанной IC ENERGYNET архитектуре Интернета энергии (IDEA): одноранговой peer-to-peer трансакцией между двумя пользователями Интернета энергии (просьюмерами) и трансакцией peer-to-operator между пользователем Интернета энергии и оператором системного сервиса, например, агрегатором управления спросом, сетевым и системным оператором [2].
Доклад Ofgem в дискуссионной форме ставит вопрос о том, какая конструкция рынка энергетической гибкости отличается наибольшей эффективностью и требует ли она наличия единой национальной платформы гибкости. Ofgem предлагает спектр из четырех типовых моделей для рынка гибкости, но не делает между этими моделями очевидного выбора:
1. Рынок без координации. Действуют множество разных рынков гибкости, на которых одновременно работает множество различных платформ гибкости, единая стандартизация торговли гибкостью отсутствует, рынки гибкости не имеют централизованного управления.
2. Рынок с координацией. Действуют множество разных рынков гибкости, на которых одновременно работает множество различных платформ гибкости, но вводится единая стандартизация торговли гибкостью, роль централизованного управления рынками сводится к координации между ними и платформами.
3. Рынок как супер-платформа. Действуют множество разных рынков гибкости, для которых развернута единая платформа гибкости, выступающая технологической основой всех этих рынков, вводится единая стандартизация торговли гибкостью и централизованное регулирование рынков со стороны операторов платформы.
4. Единый рынок. Действует единый рынок гибкости и одна единая платформа гибкости, выступающая основой этого рынка, вводится единая стандартизация торговли гибкостью и централизованное регулирование рынка и работы платформы.
Описанные модели рынка, на наш взгляд, имеют большое значение для идущей в настоящее время в России разработки целевой модели рынка управления спросом на электроэнергию и ставят вопрос о том, насколько единым и централизованным должен быть этот рынок.
Ofgem во многом опирается в своем исследовании на проектное видение (white paper) по платформам гибкости, выпущенное USEF еще в 2018 г [5]. В этом документе рассматриваются уже существующие IT-системы для управления и торговли гибкостью, а также предлагается референтная архитектура управления гибкостью, в рамках которой вводятся четыре платформы, затем обобщенные специалистами Ofgem:
1. Платформа торговли гибкостью на оптовом рынке;
2. Платформа балансирования энергосистемы за счет гибкости;
3. Платформа координации операторов распределительных сетей (DSO) и системных операторов (TSO);
4. Платформа управления энергосистемой для системных и поддерживающих сервисов.
Peer-to-peer рынки и секторальная синергия — источники скрытой гибкости
На необходимости введения peer-to-peer рынков энергетической гибкости настаивает в своем новом докладе ELEXON, британский администратор балансирующего рынка (BSC) [3]. ELEXON указывает на то, что в настоящее время отсутствие возможности одноранговой, горизонтальной торговли гибкостью приводит к тому, что значительная доля уже имеющихся источников гибкости не монетизируются достаточным образом и предоставляют сервисы гибкости очень небольшое число часов в году, но при этом многие локальные энергетические сообщества испытывают дефицит ресурсов гибкости для того, чтобы повысить эффективность или увеличить декарбонизацию своего энергопотребления.
Вывод о большой роли локальных энергетических сообществ и peer-to-peer торговли в обеспечении энергетической гибкости косвенно подтверждается новыми данными о возможном масштабном участии таких сообществ в энергосистеме, которые приводят Шотландские электрические сети (SPEN). Согласно результатам их исследования, к 2030 году локальные энергетические сообщества в Великобритании могут обеспечить электроснабжение 2,2 млн домохозяйств, а общая установленная мощность их генерации достигнет 5,3 ГВт [4].
Новый взгляд на проблему торговли энергетической гибкостью дает отчет Bloomberg New Energy Finance о секторальной синергии (sector coupling) в энергетике, на который мы уже обращали внимание. В этом отчете показано, что огромным ресурсом энергетической гибкости в ближайшем будущем станет управление зарядными станциями электромобилей и управление системами ЖКХ. Исследование показывает, что в Северной Европе активная синергия между электроэнергетикой, транспортом и ЖКХ с согласованным управлением гибкостью во всех этих трех отраслях позволит снизить на 30% ввод новых газовых пиковых электростанций и на 40% — установку новых накопителей электроэнергии [6].
Масштабные проекты в Европейском союзе
Работа USEF и Ofgem — далеко не первая и не единственная попытка предложить единый подход к проблеме торговли энергетической гибкостью. С 2015 г. в Германии и Нидерландах консорциум TNO, Alliander, INRG и Technolution ведет разработку собственного решения для унификации сервисов, предоставляющих энергетическую гибкость, — Платформу и интерфейс энергетической гибкости (EF-Pi) — и предлагает цифровую управляющую приставку Power Matcher [7] как аппаратную основу для разворачивания своей платформы.
Существенно более масштабный проект по разработке единой европейской архитектуры рынков и платформ энергетической гибкости в рамках программы финансирования ЕС Horizon-2020 ведет в настоящее время консорциум ITERRFACE, объединяющий системных операторов, IT-компании и университеты Люксембурга, Греции, Бельгии, Болгарии, Финляндии, Словении, Кипра, Сербии, Италии, Румынии, Испании, Венгрии, Германии, Латвии, Эстонии и Португалии [8]. В рамках деятельности этого очень крупного и разнопланового консорциума заявлены три группы демонстрационных площадок, на которых будут отрабатывать различные типы рынков и платформ гибкости:
1. Гибкость для управления состоянием электрических сетей. Будут показаны три прототипа платформ гибкости: платформа взаимодействия DSO с потребителями (Италия), интеллектуальный узел распределительной сети (Болгария) и единая платформа управления гибкостью стран Северной Балтики (Финляндия, Эстония и Латвия).
2. Peer-to-peer торговля энергией и гибкостью. Будут показаны два прототипа peer-to-peer платформ: локальный рынок (Венгрия) и платформа торговли гибкостью между DSO и TSO (Болгария).
3. Паневропейский клиринговый рынок. Будут показаны два прототипа общеевропейской рыночной платформы гибкости: модель оптового рынка для участия распределенных источников энергии и гибкости (Румыния, Болгария и Греция) и рынок агрегаторов локальных источников гибкости (Румания).
Подготовлено IC ENERGYNET / Автор: Игорь Чаусов
[1]https://www.ofgem.gov.uk/system/files/docs/2019/09/ofgem_fi_flexibility_platforms_in_electricity_markets.pdf
[2] https://idea-go.tech/IDEA-whitepaper-ru.pdf
[3] https://www.elexon.co.uk/about/elexon-insights/elexon-insights-how-nationwide-flexibility-markets-could-help-industry-trade-unused-electricity-and-spare-network-capacity/
[4] https://www.current-news.co.uk/news/a-national-strategy-could-kick-start-a-community-energy-revolution-spen-says
[5] https://www.usef.energy/app/uploads/2018/11/USEF-White-Paper-Flexibility-Platforms-version-1.0_Nov2018.pdf
[6] https://about.bnef.com/blog/electrification-can-cut-emissions-of-transport-buildings-and-industry-in-europe-by-60-by-2050/
