Енергосистема України повинна бути постійно збалансованою, тобто обсяг електроенергії, що виробляється, повинен відповідати споживанню. Якщо не буде балансу, то частота напруги в мережі значно відхилиться від нормативних 50 Гц, що завдасть великої шкоди багатьом споживачам. За балансом системи стежать диспетчери «Укренерго», які за потреби видають команди на обмеження потужності окремих джерел або нарощування генерації.
Станції, що генерують електроенергію з безперервних джерел (атомні, теплові, гідро), з деякими складнощами, але технічно можна відключити чи підключити до мережі будь-якої миті. Але ВДЕ, що швидко набирають популярність – відновлювані джерела енергії (сонце, вітер), є уривчастими. Наприклад, сонячну електростанцію (СЕС) марно включати вночі, а вітряну (ВЕС) – у безвітряну погоду. А відключати такі станції від мережі в той час, коли вони можуть генерувати свою дешеву е/е, означає погіршувати економіку енергетики.
Вирішенням проблеми є використання систем накопичення енергії (СНЕ) або ESS (energy storage system). Їх також називають системами зберігання енергії. Зазначимо, що без СНЕ немає сенсу використовувати локальну СЕС у домогосподарстві, лікарні, на підприємстві тощо.
розбиралося, які бувають СНЕ і що зараз відбувається з їх розвитком в Україні. Акцент ми зробили на системах, призначених для роботи із СЕС.
Які бувають системи накопичення енергії
Гіпотетично, енергія може запасатися в пристроях, заснованих на різних фізичних або хімічних принципах. Але на практиці зараз в електромережах фактично на 100% використовуються акумуляторні батареї (гідроакумулюючі станції – це окрема тема).
Загалом така СНЕ складається з трьох частин:
- акумулятора;
- інвертора, який перетворює постійну напругу батареї на змінну, придатну для використання в існуючих електричних мережах;
- системи управління, яка контролює та оптимізує розподіл та використання е/е.
Конструктивно СНЕ може складатися із окремих блоків (акумулятор, інвертор, система управління) або бути інтегрованою. Системи першого типу легко конфігурувати під потреби споживача. Другого – простіше встановлювати та обслуговувати.
У СНЕ є важливі «бонусні» функції. Її можна використовувати як резервне джерело е/е та економити гроші, накопичуючи енергію від мережі за дешевим нічним тарифом.
На відміну від США, Китаю чи Австралії, де ставку роблять на промислові СНЕ дуже великої ємності, європейські країни зараз наголошують на установці СНЕ у споживачів. Особливо яскраво це помітно у Німеччині та Італії, де діють державні програми підтримки встановлення домашніх автономних електростанцій – сонячних чи вітряних.
Акумуляторна система зберігання енергії
Як розвиваються СНЕ в Україні
Придбати та встановити СНЕ для невеликої локальної СЕС зараз не проблема. Ціна питання – від двох тисяч до кількох десятків тисяч доларів (залежно від ємності акумулятора, функціональності, виробника). Значно складніше, якщо йдеться про СНЕ для використання в енергосистемі країни, де ці сховища стають самостійним бізнесом.
Максим Зорін, радник голови правління «Укренерго», під час онлайн-дискусії, організованої Глобальним договором ООН в Україні спільно з ExPro, сказав, що для покриття прогнозованого попиту на е/е та забезпечення необхідного резерву на 10-річну перспективу українська енергосистема вимагатиме 800 МВт СНЕ. Орієнтовна потреба в інвестиціях для цього – $0,7 млрд.
Як ризик для інвестиційної привабливості проєктів такого типу Зорін назвав затримки зі здійсненням платежів за балансуючу енергію. Водночас в «Укренерго» оцінюють нинішню ситуацію на ринку допоміжних послуг як привабливу для установок зберігання енергії, оскільки заборгованість перед учасниками на цьому сегменті відсутня.
Євген Дідиченко, співвласник групи KNESS, зазначив такий стримуючий фактор для розвитку СНЕ в Україні: банки неохоче розглядають фінансування таких проєктів, оскільки їхня бізнес-модель незнайома і недостатньо прогнозована. «У сегментах балансуючого ринку та ринку на добу вперед ціновий арбітраж поки що самостійно не забезпечує окупність проєктів СНЕ. Повинні бути скасовані прайс-кепи та введені негативні ціни, як це заведено в більшості країн ЄС», – зазначив він.
Група KNESS працює з бізнес-моделлю, орієнтованою на ринок допоміжних послуг. Вона у 2023 році отримала першу ліцензію на провадження господарської діяльності зі зберігання енергії, спроєктувала та виготовила власне рішення СНЕ. Реалізує пілотний проєкт власних інвестицій у СНЕ із сертифікованою потужністю 12 МВт. У поточному девелопменті групи є сім проєктів загальною потужністю близько 200 МВт.
Олександр Домбровський, керівник «МХП Еко Енерджі», вважає СНЕ ключовим елементом, який слід розвивати в контексті зеленого переходу та створення децентралізованих систем. Зараз МХП опрацьовує оптимальні алгоритми створення СНЕ разом із сонячними електростанціями на виробничих об'єктах.
Пілотний проєкт СНЕ, розробка «Укренерго»
«Ми поставили собі завдання на 2024 рік – встановити щонайменше 20 МВт СНЕ у рамках нашого великого індустріального кластера. На сьогоднішній день вже у нас працюють дев'ять систем сонячної генерації, частина з них працює з різними СНЕ», – зазначив Домбровський.
«Постачання на експорт» українських СНЕ
Енергохолдинг ДТЕК наприкінці березня через свою дочірню компанію, орієнтовану на ЄС, DRI уклав угоду з польською компанією Columbus Energy щодо будівництва СНЕ на 133 МВт на півдні Польщі.
ДТЕК зазначає, що це найбільший проєкт СНЕ у Польщі, а угода є «ключовим елементом у плані компанії щодо створення загальноєвропейської енергосистеми, яка об'єднує Україну та ЄС». Метою ДТЕК назвали створення портфеля проєктів відновлюваної енергетики в Європі потужністю 5 ГВт до 2030 року.
DRI розраховує розпочати будівництво об'єкта у 4 кварталі 2024 року, щоб ввести його в роботу на початку 2026 року.
«Польща є одним із лідерів у Європейському Союзі з виробництва акумуляторів та акумуляторних елементів, а в найближчі п'ять років буде одним із лідерів у будівництві накопичувачів енергії за акумуляторною технологією», – зазначив гендиректор PIME, найбільшої асоціації в промисловості зберігання енергії в Польщі, Кшиштоф Кохановський.
ДТЕК у 2021 році реалізувала пілотний проєкт СНЕ на 1 МВт в українському Енергодарі. Натепер він знаходиться на окупованій території.
