Маневрувати професійно: досвід Бразилії для української енергетики

З 2020 року в Україні запрацює аукціонна система залучення інвестицій у відновлювану енергетику, і це велика новація для галузі.

У багатьох інших країнах система аукціонів функціонує давно. Наприклад, у Бразилії вона запрацювала у 2005 році.

Законодавчо-нормативна база, організаційна структура та адміністрування аукціонної системи в Бразилії відточені до деталей.

Це дало змогу створити ефективну енергосистему з 83% ВДЕ.

Тепер Бразилія активно працює над тим, щоб збалансувати склад генеруючих потужностей в енергосистемі, адже ВДЕ стає все більше й більше.

Натомість в Україні частка відновлюваної енергетики ще невелика, але вона швидко зростає. Наша енергосистема скоро не зможе приймати нові обсяги. Причина — в Україні поки нема спеціальних гнучких потужностей, які інтегрують ВДЕ й збалансовують енергосистему, коли енергія виробляється нерівномірно.

Бразильський досвід свідчить, що відновлювана енергетика може функціонувати тільки з гнучкими маневреними потужностями. У червні українська делегація на чолі з генеральним директором директорату енергетичних ринків Міненерговугілля Ольгою Буславець відвідала Бразилію, щоб перейняти досвід колег.

Це важливо з огляду на запуск оптового ринку електроенергії з 1 липня й запровадження конкурентної моделі підтримки відновлюваної енергетики в Україні через аукціони. Закон про ринок електроенергії передбачає також розробку механізму стимулювання інвестицій у будівництво спеціальних потужностей для балансування енергосистеми, які зараз дуже потрібні Україні.[BANNER1]

Як влаштована енергосистема Бразилії

Відновлювані джерела дають Бразилії 83% електроенергії. Здебільшого це гідроелектростанції, які становлять 68% від потужності всієї енергосистеми, вітрові станції та електростанції на біопаливі.

Водночас Бразилія планує й далі нарощувати вітрову та сонячну генерацію разом з гнучкими потужностями для інтеграції ВДЕ в енергосистему.

Такі потужності необхідні для балансування енергії сонця й вітру, оскільки вона виробляється не постійно. Звичайно, ГЕС також дозволяють балансувати вітрову та сонячну енергію, але, як виявилося, не все так просто.

Як Бразилія збалансовує енергосистему

В енергосистемі Бразилії на кожен мегават встановленої потужності ВЕС чи СЕС є 16 мегават дешевої маневреної потужності ГЕС. Може здатися, що за такої щедрої обдарованості країни водними ресурсами питання балансування змінної потужності вітру та сонця взагалі не повинне стояти.

Однак виробництво вітрової й сонячної енергії щороку зростає, і це створює складнощі для оператора системи передачі ONS. Тому на найближчому аукціоні планується закупити 2 ГВт маневрених потужностей газової генерації.

Виникає питання: навіщо будувати нові маневрені потужності, коли велика кількість водних ресурсів може збалансовувати вітрову й сонячну енергетику?

По-перше, основне споживання електроенергії та велика частка гідроресурсів розташовані у південно-східній частині країни, а більшість ВЕС працює за 2 тис км. При цьому бразильська енергосистема, як і будь-яка інша, має обмеження щодо пропускної спроможності ліній електропередачі, хоча держава працює над цим.

Це ускладнює перетікання струму з регіону в регіон, коли бракує енергії через зміну погодних умов і потрібно відновити баланс в енергосистемі.

По-друге, Бразилія багато років стикається з нерівномірністю заповнення водосховищ ГЕС через довгі посушливі сезони, що можуть тривати до півроку. У такі періоди можливості ГЕС з балансування суттєво обмежуються.

Якщо глянути на виклики, які постали перед оператором системи передачі, то стане зрозуміло, чому енергосистема потребує додаткової гнучкості. Ось графік вітрового навантаження за 28 квітня у північно-східній енергосистемі країни.

Енергія ВЕС становить до 2/3 споживання регіону. Зрозуміло, що стрімке падіння виробітку через зміну погоди необхідно швидко компенсувати іншими джерелами. Перетікання енергії з ГЕС не може покрити таку значну і швидку втрату потужності.

Енергетичний регулятор ANEEL усвідомлює, що навіть наявність 8,7 ГВт теплової генерації в регіоні не вирішить проблеми небалансів. Очевидно, що потрібні додаткові гнучкі потужності, які будуть швидко збалансовувати енергосистему.

Проблема в тому, що більшість ТЕС не придатні для швидкого балансування ВДЕ. Їх використання з такою метою призводить до високих ремонтних витрат.

Щоб вирішити проблему, регулятор рекомендує побудувати маневрені теплові станції, які можна використовувати для балансування енергосистеми.

Аукціони й балансування енергосистеми

Для створення необхідної потужності в енергосистемі Бразилія використовує аукціони, які гарантують інвесторам повернення вкладених коштів через укладання договору РРА (power purchase agreement) на 10-15 років.

Оскільки умови експлуатації звичайних електростанцій відрізняються від режимів маневрених станцій, регулятор розробляє для них окремі технічні вимоги.

Подібні способи вирішення проблеми балансуючих потужностей є і в інших країнах регіону. В Аргентині після проведеного у 2016 році аукціону приватні інвестори за два роки збудували 29 маневрених станцій загальною потужністю 3,1 ГВт.

ЄС теж стимулює інвестиції у гнучкі потужності через проблему швидкого зростання частки ВДЕ. Попри існування розвинених ринків електроенергії, національні уряди запроваджують тимчасові механізми підтримки потужності.

На рівні Євросоюзу вносяться законодавчі ініціативи щодо нових правил ринку для створення цінових сигналів інвесторам.

Скрізь шукають шляхи, як підтримати розвиток ВДЕ з урахуванням особливостей кожної країни. Україні, де стрімко зростає "зелена" енергетика й запрацював новий ринок електроенергії, варто звернутися до міжнародного досвіду.