Состояние сетевой инфраструктуры
Казахстанская энергосистема исторически строилась под централизованное снабжение от крупных электростанций. Существенная часть генерирующих мощностей сосредоточена на севере при удаленности крупных потребителей юга, что уже создает перетоки по магистральным ЛЭП. В таких условиях интеграция распределенной генерации по корпоративным PPA сталкивается с ограничениями сетей. Пропускная способность сетей и их изношенность становятся критическим фактором: многие возобновляемые ресурсы (солнечные, ветровые) находятся в отдаленных районах, где местные сети слабые и не рассчитаны на выдачу больших мощностей. Если крупное предприятие захочет заключить PPA с ВИЭ-станцией в другом регионе, потребуется задействовать сети системного оператора KEGOC для передачи энергии – при перегруженности линий это может быть проблематично. Уже сейчас на севере и центре страны фиксируются «узкие места» передачи, из-за которых ВИЭ-станции вынужденно ограничивают генерацию (режим curtailment). Недостаток сетевой инфраструктуры и узкие места при передаче – значимый барьер для наращивания объема корпоративных PPA в Казахстане7. Решение требует модернизации сетей и строительства новых линий, особенно для присоединения будущих объектов ВИЭ в рамках PPA.
Стоит учесть, что некоторые корпоративные PPA в Казахстане нацелены на изоляцию от проблем сетей. Вышеприведенный пример - проект КМГ–Eni в Мангыстау создан во многом для того, чтобы обеспечить локальную энергоснабженность нефтедобычи и снизить зависимость от внешней сети, страдающей от дефицита мощности и отключений6. Такая автономная схема (генерация плюс резерв на месте потребления) – один из путей решения инфраструктурных проблем для удаленных потребителей. Однако не у всех потребителей есть возможность строить генерацию in situ, многим придется опираться на общую энергосистему.
Балансировка и регулирование мощности
Системный оператор требует от «свободных» ВИЭ-проектов наличия регулирующей мощности. Этот технический аспект существенно влияет на форму PPA: по сути, каждый проект должен включать план обеспечения баланса. В примере выше уже видно решение – гибридные станции, совмещающие ВИЭ и газовые установки. Технически это оптимальный подход для обеспечения стабильного снабжения: газовая турбина или ДЭС покрывает провалы выработки ВИЭ и поддерживает частоту. Но альтернативой могут стать и системы накопления энергии (BESS), которые стремительно дешевеют по мере развития технологий. Пока что накопители в Казахстане не используются, однако в перспективе они смогут частично заменить газовые мощности как источник маневра.
Нагрузку на системы регулирования также можно смягчить через группировку объектов. Концепция «гибридных групп», введенная Минэнерго под проект КМГ–Eni, фактически задаёт шаблон: внутри группы может быть несколько генерирующих и потребляющих единиц, а один администратор группы взаимодействует с диспетчером как балансирующая единица8,6. Это интересное техническое решение, позволяющее, например, одному инвестору объединить в группе ВИЭ-станцию и резервную станцию, а потребителей подключить к ним локально. Такой подход напоминает микросеть (microgrid), вписанный в общую систему: он минимизирует влияние колебаний ВИЭ на внешнюю сеть, так как группа предъявляет сглаженный график нагрузки. Внедрение подобных схем требует совершенствования телеметрии, автоматических систем управления нагрузкой (ALFC) и заключения специальных договоров с KEGOC. Технически Казахстан уже движется в этом направлении – KEGOC реализует проекты внедрения АСУТП и систем прогноза производства ВИЭ. Представители системного оператора подчеркивают необходимость точного прогнозирования генерации и развития технологий умных сетей, чтобы интегрировать растущий парк ВИЭ без ущерба надежности.
Ограничения и пути их преодоления
В итоге основные технические ограничения для корпоративных PPA в Казахстане сегодня сводятся к двум: пропускная способность/надежность сетей и дефицит регулирующих мощностей. Их решение лежит в плоскости инвестиций в инфраструктуру. На государственном уровне уже запланированы проекты усиления национальной электрической сети, строительства новой Север–Юг ВЛ и модернизации подстанций, что создаст «пространство» для ввода новых генераций. Если бизнес-сектор активно подключится к строительству резервных генераторов или накопителей (возможно, через рыночное вознаграждение за регуляцию частоты и мощности), то интеграция ВИЭ ускорится. На уровне отдельных корпоративных PPA проектов компании уже готовы вкладываться в собственные источники резервирования – как показывает пример с гибридными проектами. Со временем, с удешевлением технологий накопления, появятся технические возможности для полностью возобновляемых энергоустановок для корпораций (например, ВИЭ + большой накопитель без участия ископаемого топлива). Но даже на текущем этапе компромиссные решения (ВИЭ + газ) дают значимый эффект сокращения выбросов и экономии топлива, а потому оправданы. Казахстанской энергосистеме предстоит настроить правила так, чтобы корпорации могли находить «win-win» технические решения вместе с оператором сети – будь то оплата за резерв мощности или совместное использование хранилищ энергии, – которые позволят безопасно подключать новые корпоративные ВИЭ-станции.