В'ячеслав Феклін: Energy storage разом з ВДЕ можуть укладати договори на продаж е/е по прогнозованому графіку

В'ячеслав Феклін: Energy storage разом з ВДЕ можуть укладати договори на продаж е/е по прогнозованому графіку

За останні декілька років в Україні спостерігається швидке зростання відновлюваної енергетики. З одного боку, це чудово для навколишнього середовища, однак, з іншого боку - це вдарило по енергетичній системі країни. Проблема полягає не лише в тому, що електроенергія, яка виробляється з відновлюваних джерел, наприклад, таких як сонячні або вітрові електростанції є непередбачувана, на додачу, досить складно балансувати енергосистему, при тому, дана генерація впливає на технічні характеристики мереж, такі як частота.

Але ці проблеми можливо успішно вирішити, завдяки високоманевровій генерації та системам накопичення енергії, так званим energy storages. Тому, ми взяли інтерв’ю у компанії з більш ніж 125-річним досвідом роботи в галузі енергетики, яка також виробляє та встановлює обладнання, яке сьогодні вкрай необхідно в Україні.

В інтерв'ю агентству ExPro, регіональний директор General Electric в Україні, Грузії та Вірменії В'ячеслав Феклін розповів про деталі, застосування систем накопичення енергії та маневреної генерації, а також окреслив технології компанії General Electric та розповів про їх можливе використання в енергетичній системі України.

Чи цікавий для General Electric український ринок, в сегменті технологій високоманеврової генерації та систем акумулювання енергії, обсягом у розмірі 2 ГВт потужності для кожної технології?

Так, GE розглядає Україну як надзвичайно перспективний ринок. Маючи можливість забезпечити широкий спектр провідних технологій для всіх проектів в сфері енергетики, включаючи розбудову електричних мереж, ми готові підтримувати потреби України у надійних потужностях.

Перш ніж обговорювати встановлення будь-якої додаткової генерації (пікової), слід мати на увазі одну річ: повинна бути сильно інтегрована мережа, яка спрощує завдання регулювання балансу потужності. Без надійної енергомережі пікові потужності генерації та energy storage не будуть працювати. Ось чому GE розглядає цю проблему як багатосторонній виклик.

Відновлювані джерела енергії зростають у світі двозначними темпами вже більше десятиліття та ймовірно, продовжуватимуть це робити. Враховуючи унікальні та зростаючі потреби у гнучкості для балансування енергосистеми в Україні, GE бачить значні перспективи для посилення співпраці, по напрямкам газо-, гідро- та пароенергетики, а також відновлюваних джерел енергії.

Про високоманеврову генерацію

Відповідно до Звіту з оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей Україні необхідно 2 ГВт швидкої генерації з максимальним завантаженням за 15 хв. В «Укренерго» також вважають, що такі установки повинні здійснювати 8 пусків і 8 зупинок за добу. Чи у є вас такі рішення?

Енергетичне обладнання GE підходить для пікової генерації, адже аеродеривативні газові турбіни GE здатні виконувати множинні пуски і зупинки. Вони досягають до 44% ефективності простого циклу і 56% комбінованого циклу з швидким запуском (від 0 - до повного навантаження всього п'ять хвилин), забезпечують високу швидкість підйому потужності (50+ МВт в хвилину) і значну кількість циклів зупинки-запуску.

Аеродеривативна газова турбіна LM6000 від General Electric

Інший можливий варіант – модель GE6000 Hybrid EGT, яка поєднує систему акумулювання енергії з газовою турбіною LM6000 і забезпечує «гарячий» резерв без необхідності згоряння палива між запусками. Це також забезпечує високошвидкісне регулювання, первинне регулювання частоти і підтримку напруги (від -8 до +5 МВАр), система зберігання енергії та турбіна спільно реагують на виклики в енергосистемі.

Для забезпечення гнучкості енергосистеми і вимог до контролю частоти в мережі, GE Steam Power також пропонує системи перепуску пари (байпасного паропровода), які повинні бути інтегровані в патрубок конденсатора. Сучасні рішення дозволяють маневрувати в короткі терміни (протягом декількох хвилин відповідно до вимог ENTSO-E) і регулювати потужність. Таке рішення в поєднанні зі збільшенням потужності може, наприклад, бути реалізовано на атомних електростанціях в Україні. Приріст потужності на + 10% на кожному енергоблоці, в поєднанні з байпас системою дозволив би працювати в діапазоні 10% від поточного номінального значення і забезпечити до 1,5 ГВт швидких резервів.

Будучи частиною вищезазначених рішень, GE Hydro є світовим лідером в області проектування / виробництва / монтажу та введення в експлуатацію гідротурбін і генераторів для гідро - та гідроакумулюючих електростанцій. Ми є одним зі світових лідерів в області рішень зі змінною швидкістю і готові запропонувати повністю оснащені синхронні двигуни / генератори і асинхронні генератори з подвійним живленням.

Обидва рішення забезпечують високий рівень гнучкості в роботі і дуже короткий час відгуку в розрізі вимог до регулювання частоти. Це надає можливість швидкої реакції на пікове навантаження, що є кращим рішенням в торгівлі допоміжними послугами. Часті пуски / зупинки і найкоротші проміжки часу між режимами генерації та споживання енергії надійно поєднані з тривалим циклом роботи для критично важливого обладнання.

Які моделі високоманеврових установок ви можете запропонувати для українського ринку?

Крім уже згаданого LM6000 Hybrid EGT, підрозідл GE Gas Power може надати моделі газотурбінних установок на базі авіаційних двигунів (аеродеривативні газові турбіни) LM2500XPRESS, LM2500, LMS100, LM6000.

Ключовою перевагою таких установок є висока ефективність в поєднанні з комбінованим циклом роботи. Ще одна особливість аеродеривативних газових турбін полягає в тому, що вони можуть працювати не визначений час без навантаження або на холостому ході. Крім того, невід'ємною рисою аеродеривативних газових турбін є висока ефективність при частковому навантаженні (коли літаки зазвичай використовують свої двигуни з частковим навантаженням під час польоту). Наприклад, GE LMS100 може забезпечити ефективність простого циклу 40% при навантаженні 50%. Разом з тим, з витратою палива, іншим фактором, який стає важливим для поршневих двигунів, є витрата мастила, яку слід розглядати як значну. У поршневих двигунах може використовуватися до 400 мл / МВт мастила, в той час як LM2500 буде споживати всього близько 2 мл / МВт, що приблизно в 200 разів менше. Це може скласти економію понад 1 млн. дол. США в рік для установки потужністю 100 МВт.

Наскільки я зрозумів, найпопулярніші ваші моделі у даному сегменті - це LM2500 та LM6000, компанія встановила їх найбільше (у 50+ країнах світу). Що зумовлює їх популярність? Який з цих варіантів було б найдоречніше використовувати в Україні та чому?

Наше портфоліо аеродеривативних газових турбін і послуг світового класу, має 40-річний досвід і більше 150 млн годин роботи. Нам вдалося домогтися кращої в своєму класі надійності (> 99%) і найшвидшого часу запуску (<5 хвилин). Ось чому портфоліо наших об’єктів нараховує понад 2800 активних установок по всьому світу і ми продовжуємо інвестувати в модернізацію цієї технології, пропонуючи нові продукти.

Як ви вважаєте, на якому рівні повинна бути плата за готовність (видачі максимальної потужності), щоб повернення інвестицій не затягнулось на десятки років?

Компанія надає індивідуальні рішення з урахуванням індивідуальних потреб клієнтів, тому ця вартість може відрізнятися в залежності від проекту. Проте, наша пропозиція є одним з кращих в світі за співвідношенням ціна-якість.

Чи згодні ви, що для участі в конкурсі на швидку генерацію, організатору аукціону слід використовувати показник LCOE, а не показник тільки капітальних витрат на будівництво станції?

LCOE - це лише один з багатьох показників, який слід використовувати для визначення життєздатності проекту. Швидкий пуск, висока швидкість зміни навантаження, відповідна реакція на диспетчерські профілі навантаження є типовими вимогами сучасної енергомережі з високою часткою об’єктів відновлюваної енергії.

Сучасні мережі мають складності з коливанням частоти і напруги через непередбачену, раптову втрату генерації, зниження інерції системи через наявність сонячної та вітрової енергетики, тощо.

З огляду на характер кожного обладнання і динамічну ситуацію з енергопостачанням і попитом, для мережевих операторів доцільно визначити правильну технологію, яка допоможе управляти мережею і задовольнити їх довгострокові потреби. Оператор повинен чітко визначити переваги і недоліки різних технологій доступних для підтримки таких динамічних вимог та вибрати найбільш доречне рішення з урахуванням наступних аспектів:

• Економічну доцільність використання обладнання

• Операційна гнучкість

• Набір потужності та швидкість відгуку на зміну частоти

• Доступність та надійність обладнання

• Врахування життєвого циклу

• Вплив на навколишнє середовище

• Питома потужність

• Установка обладнання та його переміщення.

Який термін гарантійного обслуговування ви надаєте на своє обладнання?

General Electric розуміє, що енергетичне бізнес-середовище постійно трансформується, але енергетичні об'єкти повинні забезпечувати стабільні результати. Тому, тут можуть допомогти багаторічні угоди з GE (до 30+ років).

Портфоліо послуг GE пропонує індивідуальні рішення, включаючи поєднання різного обладнання, більше ніж 90 для того, щоб допомогти клієнтам забезпечити кращі показники роботи, підвищити гнучкість, знизити ризики та усвідомити більшу цінність від ваших газових установок та енергетичного устаткування.

Які переваги можуть отримати інвестори при встановленні ваших потужностей у порівнянні з конкурентами?

General Electric найкращі у даному класі з точки зору надійності (> 99%) і найшвидшого часу запуску (менше 5 хвилин). Аеродеривативні газові турбіни компанії мають діапазон потужності від 16 - до 100 МВт та здатні працювати на різних видах палива (рідини, гази), які забезпечують різні викиди.

Що стосується energy storage

Наразі Україні вкрай необхідні системи накопичення енергії, які варіанти такого обладнання може запропонувати ваша компанія? Який їх термін експлуатації?

GE Renewable Hybrids пропонує сімейство загально мережевих / локальних систем літій-іонних акумуляторних батарей, що називаються «Reservoir» («Резервуар» - ред.), які можна поєднати з об’єктами ВДЕ та /або тепловою генерацією для створення найкращих «гібридних» систем зберігання енергії для замовників. «Резервуари» від GE можуть використовуватись як для короткочасного застосування, відгуку на зміну частоти або як первинний резерв, так і для тривалого застосування, такого як перенесення енергії або потужності.

Термін корисної експлуатації типової системи зберігання може досягати 30 років при відповідному графіку збільшення / заміни акумулятора та надійному управлінні та програмного забезпеченні. Компанія GE також надає довгострокові угоди на обслуговування (Long Term Service Agreements (LTSA), договори на планове та / або незаплановане обслуговування протягом життя проекту за фіксованою ціною.

Приклад системи накопичення енергії «Резервуар» від General Electric

Який середній період окупності ваших систем? Від чого найбільше залежить період повернення інвестицій саме в energy storage?

Період окупності системи зберігання енергії в значній мірі залежить від використання і варіюється від проекту до проекту. Ключем до збільшення дохідності проекту (NPV або IRR) є поєднання систем накопичення енергії з потужним знаннями та досвідом роботи енергосистеми для того, щоб забезпечити якість та безпеку проекту, цікавіть для кредиторів. Це важливо для забезпечення гарантій клієнт-орієнтованого виконання проекту та надійного контролю і роботи програмного забезпечення, що дозволяє оперувати потоками доходів і належним чином керувати процесом погіршення якості батареї.

Чи можливий варіант кооперації ваших систем накопичення з вже встановленими в Україні великими за потужністю промисловими СЕС або ВЕС?

Так. GE Renewable Hybrids розробляє і надає повний пакет інженерного обладнання: EEP (Engineered Equipment Package) та повністю готові системи зберігання енергії під ключ, включно з проектуванням, закупівлею, будівництвом (EPC - Engineering, Procurement, Construction), а також включаючи передову електроніку, таку як двонаправлені інверторні блоки. Всі вони інтегровані з запатентованою системою управління і програмним забезпеченням, яке може бути об'єднане, як з існуючими, так і з новими сонячними, вітряними та /або тепловими електростанціями, щоб максимізувати їх сумісне використання та потоки доходів.

З вашого досвіду, як краще розміщувати батареї в енергосистемі (концентровано, розподіллено), до яких мереж їх краще підключати?

Конфігурація і розміщення системи зберігання енергії в значній мірі залежать від різних факторів, включаючи, але не обмежуючись, плановим використанням батарей, географічними особливостями, кліматичними зонами, обмеженнями пропускної потужності мережі, місцевими вимогами до мереж, пільгами на податки і т.п.

Батареї, які пропонує GE, можуть бути масштабовані у ланцюг систем накопичення енергії, що дозволяє запропонувати їх проектування та розташування із застосуванням гнучких параметрів у широкому діапазоні випадків (сценаріїв) для підтримки роботи енергосистеми.

Оптимальна конфігурація є ключовим аспектом до максимізації економіки проекту, а за допомогою послуг енергетичного консалтингу та інструментів оптимізації проектів світового рівня, GE Renewable Hybrids може співпрацювати зі своїми клієнтами, щоб максимізувати NPV та IRR будь-якого з зазначених гібридних проектів зберігання енергії.

Яким має бути ціноутворення на електроенергію, яку будуть видавати energy storage? Які кращі практики пропонує світовий досвід?

Аналогічно до конфігурації та розміщення системи накопичення, ціна на електроенергію, що надається будь-якою зі згаданих систем зберігання енергії, в значній мірі залежать від її мети використання і місцевих правил та норм ринку.

Наприклад, вартість електроенергії системи зберігання енергії, яка замінює високоманевровий газовий блок, може бути компенсована на ринку потужності за відповідною ціною. Робота деяких акумуляторних установок, які надають унікальні послуги, такі як пуск «з нуля», може бути компенсована за допомогою двосторонніх угод з операторами мережі. Існують також комерційні установки для накопичення енергії, які на конкурентних умовах на оптовому ринку електроенергії пропонують ціну за надання допоміжних послуг.

Нарешті, проекти із зберігання енергії у поєднанні з відновлюваними джерелами, такими як сонячні електростанції, можуть укладати договори - PPAs (Power Purchase Agreements), щоб зафіксувати узгоджений механізм оплати протягом усього життя гібридного проекту з відновлюваними джерелами.

Віталій Корнієнко, Дмитро Сидоров.