На пути энергоперехода

Шестого декабря 2023 года в Москве состоялась конференция Ассоциации по развитию возобновляемой энергетики. Логически продолжая серию конференций «Будущее возобновляемой энергетики в России» (о которых мы рассказывали в прошлые годы), организаторы мероприятия сосредоточились на технологиях энергоперехода.

Ареал ВИЭ-генерации

Отрасль столкнулась с новой проблемой. Это поиск оставшихся участков в энергосистеме, где имеются запасы пропускной способности сетей и мощностей традиционной генерации, которая могла бы компенсировать неравномерную выработку солнечных и ветровых станций. «Нужно запустить новую ВИЭ-генерацию без ущерба для неё самой, - объяснил председатель правления Системного оператора Фёдор Опадчий, - а также минимизировать ущерб для остальных участников рынка».

Оставаться в рамках прежнего подхода, когда инвесторы в ВИЭ были свободны в выборе площадок, уже нельзя. Понятно, что компании действуют разумно - выбирают территории с необходимым ветровым и солнечным потенциалом, с возможностью подключаться к электросетям, с трудовыми ресурсами и другими условиями. Однако с системной точки зрения этого мало. Не секрет, что при подключении больших мощностей ВИЭ топливные электростанции начинают снижать коэффициент использования установленной мощности и потому лишаются части доходов. Кроме того, при балансировке сети встают сложные технологические проблемы. Например, невозможно ежедневно отключать угольные энергоблоки с утра, когда восходит солнце, и снова включать их вечером на закате. Потому что процедура запуска такого энергоблока растягивается на восемь-десять часов. Здесь лучше использовать ГЭС или ГАЭС, но они дороги и привязаны к водоёмам.

Фёдор Опадчий привёл конкретный пример. В Забайкалье по плану будут введены в строй солнечные станции суммарной мощностью почти 1100 МВт. Между тем энергосистема этого региона сегодня тупиковая, суммарное потребление там не превышает 1300 МВт, а в вечерние часы наблюдается дефицит мощности. Поэтому правительственная комиссия планирует обсудить вопросы строительства в Забайкалье новых топливных электростанций для покрытия пиковых нагрузок. Уже сегодня можно сказать, что электростанции эти будут дорогими в эксплуатации. «Чем скорее мы договоримся и выработаем рациональные процедуры по выбору площадок, на которых имеет смысл строить объекты ВИЭ-генерации, тем лучше», - считает Опадчий.

Зарубежный опыт подсказывает, что в энергосистеме нужно переходить к «залповому» подключению ВИЭ-генерации, позволяющему оптимизировать сеть по режимам совместной работы энергообъектов разного вида. Другой вариант - тщательный отбор последовательно реализуемых проектов, способных нормально вписаться в энергосистему, и контроль предельного уровня мощности ВИЭ-генерации, превышение которого чревато для всех ВИЭ-генераторов проблемами из-за вынужденных отключений и ограничений мощности.

Министерство энергетики и Совет рынка, подвергаемые в последние годы критике за излишнее регулирование и сокращение уровня конкуренции в отрасли, оказались в неловком положении: необходимо сокращать свободу компаний в размещении солнечных и ветровых станций, работающих на оптовом рынке.

Замминистра энергетики Павел Сниккарс отметил, что инвесторы должны сами договариваться с Системным оператором, и подтвердил стремление ведомства в 2030-2035 годах довести возобновляемую генерацию до ценового паритета с другими технологиями производства энергии, чтобы можно было «выходить за рамки государственной поддержки ВИЭ».

С насиженных мест

Отрадный момент: в стране идёт импортозамещение, возрождаются машиностроение, станкостроение и другие энергоёмкие отрасли. С ростом потребности в киловатт-часах увеличивается и спрос на ВИЭ. Многие участники дискуссии говорили, что построить солнечную или ветровую станцию можно гораздо быстрее, чем ТЭС или ГЭС, недаром промышленные потребители на удалённых территориях всерьёз озаботились возобновляемой генерацией. Алексей Каплун, директор департамента развития энергетики золотодобывающей компании «Полюс», объяснил, что промысловые предприятия зачастую не могут ждать, пока в удалённых регионах будут построены тепловые электростанции и подведены сети.

Один из способов сокращения локального энергодефицита - возводить ветровые, солнечные станции и котельные, работающие на щепе. Тем более что их мощности сегодня обходятся дешевле, чем мощности традиционной генерации.

Фёдор Опадчий сообщил, что идут переговоры о переносе ряда ВИЭ-проектов, уже прошедших конкурентный отбор, на Дальний Восток, где имеется дефицит электроэнергии. Конечно, в небольших энергорайонах проблемы с балансированием выработки и потребления встают более остро, чем в ЕЭС России. Решать их без современных информационных систем уже невозможно. «Энергосистема перешла в другое состояние, у компаний появился реальный спрос на интеллектуальные системы управления нового поколения», - подытожил Опадчий.

Говоря об энергопереходе, устроители конференции не могли обойти вниманием быстро развивающийся электромобильный транспорт, грозящий добавить гигаватты потребления в мегаполисах. Директор по энергетическим рынкам и внешним связям Системного оператора Андрей Катаев назвал цифру в 7 ГВт - такая дополнительная мощность, по оценке экспертов, потребовалась бы в московской энергосистеме в случае, если бы сегодня все автомобилисты столицы и области одномоментно перешли с двигателей внутреннего сгорания на электропривод. График дополнительного потребления крайне неравномерный, так что пришлось бы применять специальные меры по балансировке нагрузок и выработке энергии различными источниками, в том числе возобновляемыми. «Точный прогноз генерации солнечных и ветроэлектростанций позволит энергосистеме работать с минимально достаточным объёмом оперативных резервов. Поэтому очень важно уже сегодня развивать систему оперативного прогнозирования ВИЭ-генерации», - отметил Катаев.

Вертикальная интеграция

В Чувашии на заводе «Хевел» проводится крупная реконструкция. «Поскольку на рынке быстро меняются и требования к продукции, и стоимость, и технологии, мы полностью перестраиваем сборку солнечных модулей и увеличиваем производительность предприятия до 670 МВт в год, - рассказал генеральный директор компании «Юнигрин Энерджи» Игорь Шахрай. Он также сообщил, что в Калининградской области уже построен крупный завод по производству слитков монокристаллического кремния методом Чохральского. Там установлено сто печей с суммарной производительностью 1,3 ГВт в год (в измерении мощности фотоэлектрической продукции, изготавливаемой из слитков). Помимо этого есть две экспериментальные печи, которые будут выпускать кремний для других отраслей промышленности. Видимо, в первую очередь для микроэлектроники.

Завод «Юнигрин Энерджи» по производству фотоэлектрических ячеек производительностью 1 ГВт в год находится на финальной стадии строительства. Всё технологическое оборудование прибыло, начат его монтаж. Компания надеется запустить производство в феврале-марте 2024 года.

«Юнигрин Энерджи» планомерно выстраивает всю технологическую цепочку по локализованному производству основной продукции, необходимой для строительства фотоэлектрических солнечных станций. Сюда входят не только кремниевые слитки, пластины, ячейки и модули - необходимы металлоконструкции, инверторы, электрооборудование среднего и высокого напряжения. В условиях, когда идёт ценовая война между крупными китайскими производителями солнечных панелей, вертикальная интеграция - самый верный способ сохранить доходы. Китайцы не могут демпинговать в проектировании, строительстве и эксплуатации СЭС.

В ветровой энергетике продолжается локализация производства. Генеральный директор АО «НоваВинд» Григорий Назаров напомнил, что готовится российское производство лопастей на заводе в Ульяновске, где раньше датская компания Vestas выпускала лопасти для своих ветрогенераторов. Запуск переоборудованного предприятия намечен на нынешний год.

Инициатива Минпромторга по специальным инвестиционным контрактам (СПИК 2.0) для производства элементов «суверенных ветроэнергетических установок» открывает новые возможности для инвесторов. «В 2024 году мы будем формировать проекты с учётом новых технологий и новых платформ», - отметил Назаров. Путь энергоперехода непрост, извилист, но крайне интересен.