Новые возможности для "зеленой" генерации без "зеленого" тарифа

Минули чотири роки з того часу, як в Україні запрацював ринок електричної енергії, але виробники "зеленої" електроенергії донедавна не виходили на відкритий ринок, залишаючись у рамках моделі "зеленого" тарифу і продажу електроенергії Гарантованому покупцю.

Значна заборгованість і несвоєчасність оплати змушують таких виробників шукати нові рішення і ринки збуту, де гарантують не лише купівлю всієї виробленої електроенергії, а й вчасні і в повному обсязі розрахунки за неї.

Після підвищення граничних цін на електроенергію з 1 липня 2023 року такі рішення нарешті з’явилися.

Оптовий ринок електроенергії

Законодавство дозволяє "зеленим" виробникам продавати електричну енергію за "зеленим" тарифом, за двосторонніми договорами (ДД), на ринку "на добу наперед" (РДН), на внутрішньодобовому ринку (ВДР) та на балансуючому ринку (БР). Ціни на РДН/ВДР вільні і формуються на основі пропозицій учасників ринку.

На оптовому ринку основна частка електроенергії реалізується за двосторонніми договорами – 75-80%, на РДН/ВДР – до 25%. Близько 90% обсягу електричної енергії продають виробники, решту – постачальники і трейдери. Основними покупцями такої електроенергії є постачальники, що працюють на роздрібному ринку для забезпечення потреб промислових та побутових споживачів.

Продавати електрику на РДН/ВДР виробники можуть самі або через трейдерів. Для самостійної участі на РДН/ВДР виробники мають укласти договір з Оператором ринку і працювати відповідно до "Правил ринку РДН/ВДР".

Оператор організовує купівлю-продаж електрики на РДН/ВДР, допомагає балансувати попит і пропозицію, веде розрахунки між учасниками торгів. Попит на електрику на РДН протягом доби нерівномірний: вранці та ввечері зростає до 3,2 тис МВт-год, а вдень та вночі стрімко знижується до 1 тис МВт-год.

Нерівномірність на 20 тис МВт-год на добу спостерігається між робочими і вихідними днями. Дефіцит пропозицій з продажу електричної енергії на РДН в червні міг тривати 15 годин на добу і сягати 2,3 тис МВт-год в окремі години доби. Така ситуація на ринку РДН значно ускладнювала балансування енергосистеми і могла призводити до примусового відключення споживачів.

З метою стабілізації ринку та покращення умов використання міждержавних перетинів для імпорту електроенергії регулятор переглянув граничні ціни на електроенергію на РДН/ВДР з 1 липня 2023 року. Максимальні граничні ціни зросли в окремі періоди часу на 40-80% до 7,2 грн/кВт-год без ПДВ, а мінімальна ціна знизилася до 0,01 грн/кВт-год без ПДВ.

Підвищення максимальної граничної ціни, зокрема з 19:00 до 23:00, дозволяє зменшити дефіцит обсягів продажу електроенергії, у тому числі шляхом імпорту із сусідніх країн, і тим самим покращити баланс енергосистеми. Суттєве підвищення граничної ціни відкриває нові можливості для "зеленої" генерації.

Використання біогазових станцій як пікових чи напівпікових

Є можливість використання когенераційних установок (КГУ) біогазових комплексів як пікових чи напівпікових, що будуть працювати 6-12 год на добу. Зараз біогазові станції виробляють електроенергію рівним графіком – 24 год на добу. Для їх переведення в шестигодинний режим потрібно встановити додатковий газгольдер для накопичення біогазу в періоди, коли він виробляється, але не спалюється.

Також необхідно збільшити в чотири рази потужність КГУ, щоб спалювати весь біогаз за 6 год, а не за 24 год на добу, збільшити пропускну спроможність газопроводів і встановити додаткове контрольно-вимірювальне обладнання.

В Україні набули поширення два типи біогазових проєктів: виробництво електроенергії з біогазу полігонів ТПВ та з відходів тваринництва чи рослинництва. Більша частина проєктів збору і використання біогазу з полігонів ТПВ має відносно низький рівень використання встановленої потужності КГУ – 50-60%, що зазвичай пов'язано з недостатньою кількістю газу та неможливістю підтримки повного навантаження протягом тривалого часу.

Зміна режимів видобутку біогазу з полігонів ТПВ дозволяє зупиняти КГУ для накопичення необхідної кількості біогазу і виробляти максимальні обсяги електроенергії у відповідний час доби. Для накопичення біогазу можна використовувати сам полігон, який дозволяє утримувати достатню кількість газу.

Такий підхід не потребує додаткових інвестицій. Для полігонів, де існує значний потенціал для збільшення обсягів видобутку біогазу, можна встановити додаткові КГУ і збільшити в кілька разів обсяг виробництва електрики в окремі години доби.

Аналогічний підхід можна реалізувати при роботі біогазових установок, що працюють на аграрній сировині, коли біогаз виробляється рівномірно протягом доби, а електрична енергія – у певні години доби.

У таких установках біогаз накопичуватиметься в газгольдерах, встановлених над біогазовим реактором. При цьому обсягу біогазу в таких газгольдерах достатньо для кількох годин роботи КГУ. Для короткотривалого накопичення виробленого біогазу можуть використовуватися самі біогазові реактори, а для тривалого накопичення необхідно додатково встановити зовнішні газгольдери.

Економічні показники

Використання біоенергетичних установок у пікові або напівпікові години споживання електрики з її продажем на РДН дозволяє не лише покращити умови роботи ОЕС, а й збільшити дохід біогазових електростанцій.

Такий перехід дозволить виробникам продавати електроенергію на РДН за ціною, не нижчою, ніж "зелений" тариф. Зараз виробники електроенергії з біомаси і біогазу реалізують електрику за "зеленим" тарифом по 4,9 грн/кВт-год без ПДВ, а можуть продавати на РДН в години пік за ціною до 7,2 грн/кВт-год без ПДВ.

Не менш привабливим фактом є те, що Оператор ринку на 100% розраховується з виробниками за реалізовану на РДН електричну енергію.

Додаткова встановлена потужність КГУ може зрости у два-шість разів залежно від режиму експлуатації, що потребує додаткових інвестицій у розмірі близько 1 млн євро/МВт. Основна частка витрат пов’язана з придбанням КГУ.

Додаткові витрати пов’язані з приєднанням до електромереж, встановленням зовнішнього газгольдера та додаткового контрольно-вимірювального обладнання, збільшенням пропускної спроможності газопроводів і будівництвом.

Порівняно з продажем електроенергії за "зеленим" тарифом реалізація електрики на РДН дозволяє збільшити дохід на 70-400 тис євро/МВт та окупити додаткові витрати за 2,5-4 роки. Найбільш доцільним виглядає переведення біогазових електростанцій у режим виробітку електроенергії 8-12 год на добу і збільшення встановленої потужності КГУ у два-три рази.

Переведення біогазових комплексів у режим роботи чотири-шість годин на добу призводить до надмірного зростання встановленої потужності КГУ та інвестиційних витрат, що збільшує термін окупності проєктів до пʼяти-шести років.

Висновки

Переведення біогазових електростанцій у піковий чи напівпіковий режими дає їм можливість продавати електроенергію за ціною, вищою за "зелений" тариф, та отримувати при цьому повну та своєчасну оплату.

Найбільш доцільним виглядає переведення біогазових електростанцій у режим виробітку електроенергії 8-12 год/добу і збільшення встановленої потужності КГУ у два-три рази. Додаткові інвестиції у газгольдери і підвищення потужностей КГУ окупаються за 2,5-4 роки.

Опція переведення біогазових електростанцій у піковий чи напівпіковий режими співмірна за рентабельністю з переведенням біогазових електростанцій у біометанові установки з експортом біометану в країни ЄС.

Прогнозоване зростання ціни на електрику на РДН буде ще більше стимулювати виробників "зеленої" електроенергії використовувати нові можливості вільного ринку і сприяти подоланню кризи розвитку сектору відновлюваної енергетики.

Рекомендуємо інвесторам біогазових електростанцій уважно проаналізувати ці нові можливості їх роботи на РДН/ВДР.

Співавтори:

Євген Олійник, експерт Біоенергетичної асоціації України;

Юрій Матвєєв, к.ф-м.н., експерт Біоенергетичної асоціації України;

Петро Кучерук, к.т.н., експерт Біоенергетичної асоціації України; 

Володимир Крамар, к.т.н., експерт Біоенергетичної асоціації України.