Як досягти балансу енергосистеми

Енергетичний баланс

Кажучи простими словами, енергетичний баланс — це відповідність між виробництвом і використанням енергії. При цьому враховуються всі стадії — від видобутку, перероблення, зберігання, розподілу енергоресурсів — до кінцевого використання самої енергії.

На національному рівні енергобаланс є інструментом для визначення стратегічних та галузевих орієнтирів енергетичної політики, він служить запобіжником структурних і цінових диспропорцій. Це також механізм управління формуванням та використанням енергетичних резервів країни.

Чи є баланс?

Щоденно в Об'єднаній енергетичній системі (ОЕС) України забезпечується балансування між споживанням та генерацією електроенергії, виробленої АЕС, ТЕС, ТЕЦ, ГЕС, ГАЕС та з використанням відновлюваних джерел енергії.

Добові пікові навантаження системи зазвичай балансуються шляхом зміни навантаження різних виробників електроенергії. Проте, по-перше, таке покриття дисбалансів потребує окремих коштів (через пуски/зупинки енергоблоків). Ці додаткові платежі виробникам різко збільшують єдину гуртову ціну електроенергії, яка пізніше закладається в тариф промислових і побутових споживачів. По-друге, навіть цих заходів не вистачає для повного збалансування, і доводиться навіть зупиняти окремі блоки АЕС, або ж здійснювати інші так звані «диспетчерські обмеження».

Виклики «зеленої генерації»

Крім добової та сезонної нерівномірностей навантажень енергосистеми є й інші виклики, що пов'язані з необхідністю балансування енергосистеми України під час виробництва електроенергії з відновлюваних джерел енергії (ВДЕ).

Проблема нарощування боргів з боку держави перед виробниками «зеленої енергії» торкнулась міжнародного рівня, а збільшення обсягу енергії з ВДЕ загострило питання щодо балансування енергосистеми України.

Із запланованим введенням в експлуатацію нових сонячних та вітрових електростанцій виробництво «зеленої енергії» вже у наступному році перевищить 15 млрд кВт-год. Очікується її профіцит в денні години та дефіцит балансуючих потужностей у нічний час. Це буде справжнім випробуванням як для енергосистеми України, так і для самої відновлюваної генерації. Зокрема, через її обмеження середньодобового виробництва (що, наприклад, ми вже спостерігаємо впродовж останнього часу).

Водночас ситуація ускладнюється тим, що заплановані широкомасштабні впровадження ВДЕ наразі не відповідають наявній структурі споживання та генеруючих потужностей.

Що робити?

Для забезпечення балансу енергосистеми країни та її стабільної роботи необхідні високоманеврові потужності й система накопичення енергії (energy storage). Це дасть можливість «відкладати» споживання  електроенергії до тих пір, коли це буде потрібно кінцевому споживачу.

Світ шукає і випробовує інноваційні технології акумулювання надлишкової електричної енергії, що виробляється з відновлювальних джерел.

Це, зокрема, батарейні електрохімічні накопичувачі (на кшталт Tesla PowerPack в Австралії), або електростанції, що працюють за принципом стиснення повітря (до речі, в Україні таким потенційним об'єктом міг би стати район міста Калуш, де в вироблених соляних шахтах можливо організувати закачування, добове зберігання та зворотне використання стисненого повітря).

Які кроки б посприяли балансуванню енергосистеми України:

– прийняття нових законодавчих та нормативних актів щодо енергетичної безпеки країни та розвитку систем накопичення енергії;

- зобов’язання інвесторів, що фінансують виробництво з ВДЕ, побудувати для своїх електростанцій високоманеврові генерації або energy storage в обсягах не менше 20% від встановленої проєктної потужності;

- запровадження відповідальності виробників з ВДЕ за небаланси;

- побудова у короткостроковій перспективі нових маневрових потужностей зі швидким стартом та систем акумулювання енергії;

- обмеження обсягів річних квот підтримки ВДЕ рівнем можливості ОЕС України щодо їх повної інтеграції без обмежень видачі потужності.

Ринок накопичувачів енергії, який здатний забезпечити балансування енергосистеми в Україні, лише створюється. Але він додасть суттєвий поштовх вирішенню питання енергетичної незалежності країни.