Суперсеть... суперсложности

 

Автор

Дэвис Пол, Директор по консалтингу в области стратегического развития компаний, работающих в сфере ЖКХ, энергетики и телекоммуникаций, компания Logica

 

    Суперсети способны выравнять мощности энергообъектов на возобновляемых источниках энергии в Европе, но их внедрение сталкивается с множеством препятствий
    Суперсети не являются новинкой. Это высоковольтная линия постоянного тока (HVDC), которая накладывается на сети электропередачи и используется для транспорта электроэнергии на большие расстояния или через протяженные участки территории.
    В Европе суперсети вернулись в моду благодаря убеждению, что они смогут повысить надежность энергосистемы за счет выравнивания нагрузки в сетях, к которым подключены электростанции на возобновляемых источниках энергии (такие, как морские ветропарки) с сильными перепадами выходной мощности. Местом потенциальной прокладки суперсетей сейчас является Северное море, и вопросы их создания в этом регионе требуют всестороннего изучения.
    Улучшенный баланс
    Суперсеть может улучшить баланс между альтернативными источниками энергии путем сглаживания скачков мощности от ветропарков в Западной и Северной Европе за счет мощности от гидроэлектростанций Норвегии или геотермальных электростанций Исландии. Такая диверсификация поставок электроэнергии является экономическим обоснованием использования суперсетей.
    Суперсети требуют значительных инвестиций и правильного места прокладки, так как от этого зависит выбор площадки для строительства новых электростанций. Поэтому суперсети напрямую определяют множество будущих решений и поступков.
    Неизбежно нужно искать баланс между возможными преимуществами и имеющимися препятствиями, так как суперсети тянутся как бы поверх существующих сетей передачи и распределения электроэнергии, при этом все они должны работать синхронно. Также необходимо учесть, что впоследствии эти линии будут включены в интеллектуальную сеть, поэтому их можно рассматривать и как дополнение к существующим сетям, и в качестве системы, еще более тесно объединяющей энергосистемы друг с другом.
    Сегодня можно утверждать, что люди восхищены технологией передачи электроэнергии по суперсетям (таким, как Desertec, которая предполагает использование пустыни Сахары в качестве источника солнечной энергии), но не до конца устранили экономические, политические и законодательные препятствия к их внедрению. Также еще не определен требуемый масштаб применения этой технологии. Фактически существует длинный перечень вопросов, над которыми следует подумать.
    Что нужно сделать
    Рассмотрим ключевые экономические аспекты. C этой точки зрения для обеспечения жизнеспособности суперсетей должны быть выполнены три условия. Требуется наличие:
  • сетей передачи электроэнергии, которые будут дополнять суперсеть и создавать инфраструктуру для эффективной передачи электроэнергии;
  • операционных и рыночных соглашений, которые повысят объемы торговых операций;
  • ряда последовательных правительственных стимулирующих мер для всех участников рынка в целях принятия нужных операционных и инвестиционных решений.
    Что касается первого пункта, то сети передачи электроэнергии придется подключить к преобразовательным подстанциям, кроме того, они должны принимать всю передаваемую по суперсетям мощность и обладать большой пропускной способностью. Но несмотря на то, что суперсеть будет объединять энергосистему с помощью линий переменного тока сверхвысокого напряжения, для получения максимальной выгоды от различных источников энергии национальная сеть передачи электроэнергии должна иметь намного больше межсистемных связей. Это позволит устранить эффект «горлышка бутылки» и выбрать оптимальный путь передачи электроэнергии.
    Согласованные инвестиции
    Иными словами, нужна сеть, которая будет способствовать расширению торговли электроэнергией, а это означает высокий уровень согласованности между владельцами сетей по всему континенту относительно выбора объектов для инвестиций. Это поднимает некоторые трудные вопросы соответствия национальной энергетической политике. Например, кто будет оплачивать прокладку суперсети и модернизацию подключенных к ней сетей передачи электроэнергии?
    Это потребует титанических усилий по координации, и не в меньшей степени потому, что расходы и выгоды будут по-разному распределены по странам Европы. Разумеется, оценить затраты и преимущества будет намного труднее, если национальная сеть передачи электроэнергии и межсетевые связи не достигли того уровня развития, при котором проявляется эффект от использования суперсетей.
    Интегрированные системы
    Наличие одной только инфраструктуры не является достаточным. Понадобятся более интегрированные системы и рынки, чтобы управлять перетоками мощности и обеспечивать торговлю электроэнергией. Неизбежно потребуются высокий уровень технической координации между всеми операторами электрических сетей в Европе, чтобы сбалансировать энергосистему, к которой подключена суперсеть, а также новые технологические процессы и инструкции по ее работе.
    Наряду с правилами технической эксплуатации необходимы рынки для торговли электроэнергией и баланса мощностей в энергосистеме. Это означает глубокую гармонизацию европейских рынков, которая позволит передавать купленную или проданную электроэнергию по всем соединенным друг с другом энергосистемам. Если этого не произойдет, мы не сможем получить выгоду от разнообразия вариантов, которые предоставляет суперсеть, и принимать правильные операционные и инвестиционные решения. Для обеспечения полной гармонизации директива по электроэнергии от сторонних компаний должна быть абсолютно эффективным инструментом с вертикальным разделением и прозрачной структурой распределения расходов.
    Последовательное стимулирование
    Также требуется ряд последовательных стимулирующих инициатив для всей цепочки участников рынка. Это самое главное препятствие. В мире с множеством межсистемных связей все решения взаимозависимы. Если все люди установят солнечные панели на крышах своих домов, то это самым серьезным образом скажется на работе суперсети.
    Почему? Уменьшится мощность электростанций, которые должны быть подключены к сети передачи электроэнергии, изменятся структура потоков мощности и требования к суперсети, так как структура генерирующих мощностей станет другой.
    С операционной точки зрения система будет немного проще, чем описано выше. Разнообразные явления в сети распределения электроэнергии будут оказывать воздействие на работу сети передачи электроэнергии, но степень влияния этих явлений должна быть достаточно прогнозируемой. Тем не менее для проведения всесторонней оценки потребуется провести множество моделирующих испытаний.
    Предоставление доступа
    В любом случае следует принять новые правила доступа к энергосистеме, отказавшись от прав доступа только для компаний в пользу способа, полнее отвечающего реальным условиям работы энергосистемы. Это необходимо для обеспечения большей операционной гибкости сетей распределения и передачи электроэнергии, соответствия реальным условиям функционирования энергосистемы и стимулирования бытовых потребителей к установке новых электрогенераторов малой мощности в районах, где это рентабельно. Только таким образом инвестиции в энергосистему будут в правильной пропорции распределены между электрическими сетями, электростанциями и системами управления спросом.
    Все соединенные друг с другом энергосистемы должны руководствоваться одинаковыми правилами эксплуатации. Чтобы добиться этого, потребуется более полная согласованность национальных энергетических политик, в противном случае между странами неизбежно возникнут противоречия.
    Это очень трудная задача, так как до сих пор не удалось сбалансировать энергосистемы на национальном и локальном уровнях, а балансировка энергосистемы в международном плане — задача совершенно иного масштаба. Ее приоритетность поможет сконцентрироваться на определении реальных потребностей суперсети и наилучших способов их удовлетворения.