Экономическая модель функционирования ГАЭС на рынке мощности и системных услуг в России

Рубрика:

Риск-менеджмент

 

Авторы

Листовский Андрей, Генеральный директор Фонда энергетического развития, к. э. н.

Пикин Сергей, Директор Фонда энергетического развития

 

    Наиболее эффективным мероприятием по увеличению регулировочных возможностей ЕЭС России является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Технология работы ГАЭС позволяет потреблять избыточную мощность в энергосистеме в часы минимальных нагрузок и выдавать мощность в энергосистему в часы максимальных нагрузок, сглаживая тем самым неравномерности графика нагрузки и покрывая пики потребления.

    ГАЭС как альтернатива вводу тепловых станций
    В настоящее время в законодательстве по электроэнергетике существует пробел, из-за которого невозможно обосновать экономическую эффективность сооружения конкретных ГАЭС. Причина — подход к деятельности таких электростанций как к обычной генерирующей единице.
    Подход "давайте определим необходимый собственнику ГАЭС денежный поток, позволяющий окупить инвестиции, и заставим рынок платить" уже не результативен. Во-первых, собственники ОГК и ТГК имеют достаточный лоббистский ресурс, чтобы заблокировать появление явно ущемляющих их интересы нормативных актов. Во-вторых, государственная система разработки и принятия нормативов предполагает предварительное проведение оценки социально-экономических последствий. В-третьих, часть необходимого денежного потока, поступающего в ГАЭС, уже регламентирована действующим механизмом функционирования оптового рынка электро­энергии и мощности (плата за вырабатываемую электроэнергию и установленную мощность).
    Современная российская энергетика утратила культуру "управления" общесистемными экономическими эффектами (понятия "территориально-промышленные комплексы", "общеэкономический эффект" и т. п.). Стремительная коммерциализация электроэнергетической отрасли привела к тому, что новые собственники вынуждены оперировать локальными краткосрочными эффектами. Функции же институционального регулятора лишь постепенно переходят к Минэнерго, которое проводит сложнейшую работу по выстраиванию системы долгосрочного прогнозирования и создания нормативно-правовой базы, обеспечивающей реализацию слабокоммерциализуемых задач системного регулирования, энергоэффективности, инновационных технологий.
    Особенность работы ГАЭС состоит в том, что на рынок поставляются два вида товаров и услуг:
    коммерческие — их предоставление является адресным, измеряемым для потребителя и оплачиваемым с использованием исключительно рыночных механизмов (электроэнергия и мощность);
    общесистемного характера (общественные блага) — к ним имеют доступ все субъекты рынка (системная надежность, системный резерв).
    Субъекты рынка пользуются общественными благами, но избегают за них платить ("эффект безбилетника"). Поскольку избавиться от "зайцев" принципиально невозможно, закономерен вывод о том, что государству следует вмешаться в процесс предоставления и финансирования общественных благ. Подобное вмешательство будет оправдано выгодой субъектов рынка от потребления общественного блага, которую они не могли бы получить без участия государства в этом вопросе.
    ГАЭС не только производит электроэнергию и поставляет ее с мощностью на рынок. Она также используется в энергосистеме для покрытия остропиковой части графиков электрической нагрузки; для участия в регулировании частоты и мощности, особенно в качестве аварийного резерва быстрого ввода, источника реактивной мощности и энергии; для улучшения режимов работы тепловых и атомных электростанций. При этом четко разграничить время, когда ГАЭС должна выполнять ту или иную функцию, невозможно, так как она одновременно решает несколько задач1.
    Как оценивать системный эффект, получаемый от ГАЭС? С каких рынков предполагается получать доходы, какова их целевая структура и динамика на период окупаемости
    ГАЭС? Как оценивать объемы целевых рынков и долю, которая причитается ГАЭС с каждого из них? На эти вопросы и предстоит ответить нормативно-правовой базе по гидроаккумулирующим электростанциям.

    Обоснование экономической эффективности строительства ГАЭС
    Для обоснования инвестиций в ГАЭС целесообразно отказаться от метода рентабельности (оценивает эффективность того или иного проектного решения прибылью от продажи электроэнергии и мощности потребителям) и перейти к использованию метода сравнительной эффективности (табл. 1). Его идея заключается в том, что эффективность проектного решения определяется сравнением единовременных инвестиций и ежегодных издержек с соответствующими затратами в альтернативном варианте, обеспечивающем получение одинакового по количеству и качеству эффекта в энергосистеме. В случае применения метода сравнительной эффективности для ГАЭС анализируются последствия сооружения ГАЭС и пиковых мощностей, способных покрывать аналогичные объемы потребления в часы максимальных нагрузок.
    Метод рентабельности позволяет оценить выгоды от предоставления коммерческих услуг, рассчитывая эффективность ГАЭС через прибыль от продажи электроэнергии и мощности потребителям.
    Если по методу сравнительной эффективности во всех вариантах достигается одинаковый эффект в энергосистеме по покрытию пиков нагрузки, маневренности, улучшению режимов работы ТЭС и АЭС, то по методу рентабельности учесть все особенности использования ГАЭС в энергосистеме нельзя. Следовательно, метод рентабельности позволяет оценить только стоимость предоставления коммерческих услуг, а метод сравнительной эффективности (одинаковое удовлетворение всех потребностей энергосистемы при сравнении вариантов ГАЭС — ТЭС) учитывает еще и стоимость услуг общесистемного характера.
    Общий эффект от строительства ГАЭС (сумма коммерческих услуг и услуг общесистемного характера) определяется шестью основными факторами.
    Фактор 1. Экономия затрат на ввод заменяющей пиковой мощности. В качестве заменяемого источника мощности предлагается рассматривать пиковые газотурбинные электростанции (ГТУ), которые по своим маневренным качествам наиболее приближаются к ГАЭС.
    Фактор 2. Экономия топливной базы. При зарядке ГАЭС от блочных конденсационных электростанций с относительными приростами расхода топлива в ночной период в пересчете на условное топливо 0,28—0,30 кг/кВт•ч выработка ГАЭС замещает выработку в пиковые часы на уровне 0,35—0,7 кг/кВт•ч.
    Фактор 3. Стоимость сопряженных мероприятий по водоснабжению, ирригации, если при сооружении ГАЭС имеет место эффект и в этих отраслях экономики.
    Фактор 4. Экономия на затратах, связанных с компенсацией участия ГАЭС в покрытии потребности энергосистемы в реактивной мощности. При использовании агрегатов ГАЭС в режиме потребления или выработки реактивной энергии затраты определяются инвестициями и годовыми издержками по синхронным или статическим компенсаторам, покрывающим этот эффект ГАЭС в заменяемом варианте с ГТЭ. Количественно такие затраты зависят от степени удовлетворения потребностей энергосистемы в реактивной мощности и энергии конкретной ГАЭС.
    Фактор 5. Эффект от улучшения режимов ТЭС, ГРЭС и АЭС. Сокращение количества пусков/остановок оборудования повышает его надежность и уменьшает вероятность отказов. Гарантированный выбор объемов газа станциями снижает риски недобора/перебора и, как следствие, ведет к сокращению штрафов по договорам take or pay с поставщиками газа.
    Фактор 6. Экономия на сетевом строительстве транзитных сетей и на снижении уровня потерь при транзитных перетоках энергии.
    В таблице 2 предпринята попытка систематизировать механизмы наполнения доходной части ГАЭС и описать основные производимые станцией услуги — коммерческие и общесистемного характера, потребителей услуг ГАЭС и существующий/предполагаемый инструментарий получения дохода в оплату поставляемых на рынок товаров и услуг.
    Как следует из таблицы 2, ГАЭС предстоит получать плату как с использованием коммерческих инструментов, так и с помощью механизмов, предусмотренных новыми нормативными актами (рынок системных услуг, механизм системной надежности, энергоэффективности).
    Для присоединения недостающих механизмов к уже действующим (РСВ, КОМ) разработчики нормативных документов должны сконструировать механизмы по методологии энергосбережения. Без этого проблематично преодолеть мотивацию завышения генерирующими компаниями себестоимости вырабатываемой энергии и мощности, поскольку такое завышение увеличивает прибыль (методика тарифообразования "Издержки плюс").

    Выводы и рекомендации
    1. Из-за особенностей современной нормативно-правовой базы системный эффект, выдаваемый
    ГАЭС, не имеет источника финансирования.
    2. При разработке нормативных документов необходимо ответить на вопросы: за какие услуги и с каких рынков планируется получать доходы ГАЭС, какова их целевая структура и динамика на период окупаемости станции? Как оценивать объемы целевых рынков и долю ГАЭС на каждом из них?
    3. Рассчеты экономической эффективности строительства ГАЭС на прединвестиционной фазе проекта следует проводить методом сравнительной эффективности (для выявления общесистемных эффектов).
    4. При создании нормативно-пра­во­вой базы требуется разработать и утвердить методические рекомендации/стандартную модель по оценке эффективности ГАЭС.
    5. Для присоединения недостающих механизмов к уже действующим (РСВ, КОМ) разработчикам нормативных документов для нивелирования методологии "Издержки плюс" предстоит сконструировать механизмы энергосбережения.