SlideShare a Scribd company logo
1 of 41
Системная интеграция возобновляемых
источников энергии
Д-р. Ник Ф. Фридас
Консультации по энергетике и воде – IFC
Ташкент – 5 декабря 2017 г.
Некоторые мифы о ветре и солнечной генерации
 Изменчивость, обусловленная погодой, неуправляема
 Развертывание возобновляемых источников с переменным характером
выработки энергии (VRE) налагает высокие затраты на обычные
электростанции
 Мощность VRE требует резервирования1:1
 Издержки связанной сети слишком высоки
 Хранилище является обязательным
 Мощность VRE дестабилизирует энергосистему
2
Различные этапы интеграции ВИЭ (i)
3
Фаза Описание
1 Мощность VRE не значима на уровне всей системы
2 Мощность VRE становится заметной для системного оператора
3 Гибкость становится актуальной при больших колебаниях баланса спроса и
предложения
4 Стабильность становится актуальной. Мощность VRE покрывает почти 100%
спроса в определенное время
5 Возникают структурные излишки; электрификация других секторов
становится актуальной
6 Преодоление сезонных периодов дефицита и обеспечение
неэнергетических применений; сезонное хранение и синтетическое топливо
Различные фазы интеграции ВИЭ (ii)
4
Характеристики (по мере продвижения по стадиям)
Фаза 1 Фаза 2 Фаза 3 Фаза 4
Описание с точки
зрения системы
Емкость VRE не
актуальна на уровне
всей системы
Емкость VRE
становится заметной
для системного
оператора
Гибкость становится
актуальной при
больших колебаниях
баланса спроса и
предложения
Стабильность
становится
актуальной. Емкость
VRE покрывает почти
100% спроса в
определенное время
Влияние на
имеющийся парк
генерирующих
мощностей
Нет заметной
разницы между
нагрузкой и чистой
нагрузкой
Нет значимого роста
неопределенности и
изменчивости
нагрузки, ли малые
перемены в режимах
функционирования
Более высокая
вариативность чистой
нагрузки.
Значительные
изменения режимах
функционирования;
Электростанции не
работают
круглосуточно; все
станции адаптируются
на выходную
мощность VRE
Влияние на сеть Состояние местной
сети вблизи точек
подключения, если
таковые имеются
Вероятно влияние на
состояние местной
сети; возможна
перегрузка,
обусловленная
изменениями потоков
энергии
Значительные изменения
в режимах потока
энергии по всей сети;
увеличенные
двухсторонние потоки
между сетями HV и LV
Требование усиления
сети и улучшения
способности сети
восстанавливаться
после перепадов
Проблемы связаны Локальные условия в Совпадение между Наличие гибких Сила системы для
Сравнение чистой нагрузки для разных фаз интеграции VRE
5
Фаза 1: Без разницы в чистой
нагрузке
Фаза 3: Гибкость – это ключ к
управлению перепадами в
чистой нагрузке
Типичные данные по спросу и производству VRE за день, Италия, 2010 г.,
Типичные данные по спросу и производству VRE за день, Италия, 2016 г.,
Спрос Производство
VRE
Чистый спрос
Спрос Производство VRE
Стратегия интеграции зависит от характеристик энергосистемы
6
Основная
структура
системы
Технические
факторы
Системные
операции
Устройство
рынка
Технические
стандарты
(коды сети)
Основы
спроса
системы
Стратегия
интеграции
Интеграционные исследования –
Цели и область примененияЦели
 Воздействие различных ветровых/солнечных технологий
 Воздействие разницы распределения по станциям и погодных условий
 Устойчивый поток энергии, анализ непредвиденных ситуаций N-1; анализ непредвиденных
обстоятельств и анализ стабильности, качество электроэнергии, гармонический анализ, ...
 Оценка требований к коду сети
 Подтверждение (усиление) возможностей энергии ветра / солнца
 Изучение различных вариантов смягчения или участия
Направления
 Выбор сценария
 Моделирование производственных затрат
 Оценка нагрузки
 Уровни короткого замыкания
 Динамическое моделирование
 Анализ стабильности
7
Методология
8
Моделирование
стоимости
производства
Модель сети
Поток нагрузки
(запуск сценария)
Статический анализ
Динамический анализ
Выбор
сценария
Возможности смягчения
Стратегии защиты сети
Помехи –вид,
локация, величина
Оперативные меры
Моделирование
стоимости
производства
Схема полного интеграционного исследования– IEA TF 25
9
Технология
ветра/солнца +
местоположение
Существующие
системные данные
(нагрузка, сеть,
станции и т.д.)
Разработка портфеля
(сценарии для ВЭС/ФЭС,
обычная генерация,
реагирование на спрос,
хранение)
Сценарии сети
Изменить управление системой?
Проектирование/планирование/р
езервы/методы
оперирования/рынки
Ценность мощности,
адекватность
энергоснабжения
Динамика Поток
нагрузки
Отображение распред.сети
Распред.
сеть
Моделирование
стоимости
производства и
оценка гибкости
Распред.сеть
Влияние перегрузки
НЕТ
НЕТ
НЕТ
ДА
ДА
ДА
Анализ данных и
синтезирование результата
Воздействие на сеть/укрепление+$топливо+воздействие СО2+
Капитальные расходы на подачу+последствия для рынка
•Полное изучение со
связями между
фазами
•Большинство
исследований
анализируют часть
воздействий – цели и
подходы различны
Входные данные
Моделирование
Рекомендуемое направление
Повторить итерацию
Фокус на Фазе-1 интеграции VRE
10
Приоритеты для интегрирования VRE – Фаза 1
Может ли сеть принять VRE и
выбранные объекты?
Есть ли соответствующие
технические правила
подсоединения сети?
Решить
проблемы
местной сети?
Установить
правила
подключения?
Успешная интеграция первых ветряных и солнечных станций
Проблема Действия Результат
Да Нет
Предпринятые
действия
Источник
Фокус на Фазе 2 интеграции VRE
11
Приоритеты для интеграции VRE – Фаза 2
Подходящий ли
код подключения
к сети
Отражается ли VRE
в работе системы
Хватает ли мощностей
сети для продолжения
внедрения VRE?
Внедряется ли VRE
в дружественном к
системе режиме?
Развитие или
обновление кода
сети
Обеспечение
наглядности и контроля
станций. Внедрение
системы прогноза VRE
Улучшение операций;
рассмотрение
вопросов расширения
сети
Управление
внедрением VRE и
комбинация
технологий
Успешная интеграция растущих долей станций ветряной и солнечной энергии
Проблема Действия Результат
Да Нет Предпринятые действия
Источник:
Завершающие комментарии
 Интеграция сама по себе является подмножеством более широкой и долгосрочной
энергетической стратегии. Цели VRE следует рассматривать совместно с более
широкими разработками в области энергетической системы - целостно.
 Препятствия для интеграции энергии ветра и солнца часто меньшие, чем ожидалось в
начале. Системы электропитания уже имеют гибкость. Барьеры могут быть
техническими, экономическими и институциональными.
 Вызовы могут быть сведены к минимуму благодаря системному развертыванию;
Технологический микс - выгоды от различных технологий взаимодополняющи -
Географический спрэд - рассеивание VRE-установок может сгладить перепады -
Системные услуги - установки VRE, которые могут предоставлять системные услуги
 Более эффективное использование доступной гибкости чаще всего дешевле, чем
«новые» варианты
 Компромисс с планированием передач и оперативной политикой требует
множественных обследований
 Исследования должны эволюционровать от «в чем состоят проблемы?» до «как можно
использовать новые параметры контроля»?
12
Европейский «Энергетический переход»
Д-р Ник Ф. Фридас
Консультации по энергетике и воде - IFC
Ташкент – 5 декабря 2017 г.
Цели энергополитики ЕС
Умная инфраструктура
Диверсификация
энергоснабжения
Конкурентные рынки
Энергоэффективность
Возобновляемые
источники
Устойчивость
Надежность
снабжения
Конкурентоспособ-
ность
Крупнейший рынок электроэнергии в мире
15
- Примерно 1000 Гв
чистой генерации
- 13% продаж
трансграничные
- Объединение
ресурсов экономит
Европейскому
потребителю €13
млрд. евро в год
Цепочка создания стоимости
электроэнергии
От источника к
потребителю
1. Электростанции
2. Высоковольтные линии
передач
3. Подстанции
4. Трансформаторы
5. Местная система
распределения
6. Продавцы (оптовики) -
Поставщики (розница)
СЕТИ
Регулируемые
естественные
монополии
Оптовый рынок является третьим звеном цепочки создания
стоимости энергии
Организован
ный спот-
рынок
Регуляторы
Брокеры Поставщики
Оптовый рынок
Генератор
энергии
Передача и
распределение
Потребление
энергии/конечный
потребитель
Сеть
передачи
Сеть
Распределения
Коммерческие отношения на конкурентных рынках
18
Генератор 1 Генератор 2 Генератор 3
PX
Поставщик 1 Закупщик 2 Оптовый продавец 3
Двусторонний контракт /
внебиржевой
Конечный
потребитель
1
Конечный
потребитель
2
Конечный
потребитель
3
Конечный
потребитель
4
Конечный
потребитель
5
Supply Contracts
PX покупки
PX продажи
TSO
Формирование цены DAH: баланс спроса и предложения
Энергия
Цена
Промышленный
спрос
Спрос жилого
сектора
Exports
Коммерческий
спрос
Атомная
энергия
CCGT
Возобновляемая
энергия
Уголь
Пиковыеединицы
Импорт
Водохранилище
Экспорт
Механизм
балансирования
Оператор системы
балансирует
систему в
«реальном
времени» либо по
контрактам с
«Генераторами /
поставщиками по
административным
ценам», либо через
коммерческие
транзакции в
механизме
«балансирующего
рынка»
Shortfall
Spill
Shortfall
continuous intraday trading is the essential link between long-term trading and physical balancing
Полный рынок во всех временных
горизонтах
PX BM
Рынки дают:
Перенос финансовых рисков
Эффективное ценообразование
Контрактная поставка энергии
Двустороння торговля (Брокер) – условия согласуются продавцом и покупателем
Или централизованно – в рамках PX
Торговля приводит к возникновению ПОЗИЦИЙ для участников рынка – Чистая сумма = 0
ДОЛГОЕ обязательство /право покупать электричество / КОРОТКОЕ обязательство - поставлять
Коммерческие позиции возвращаются к физическим обязательствам к TSO после GTC
Рынки обеспечивают лучшую цену - ликвидность отражает фундаментальные факторы
Балансирование расчета - это точка, где физические и договорные факторы пересекаются
Для чего нужны рынки
Соединение рынков (MC) – без перегрузки
Рынок А Рынок Б
Покупка1
Покупка0
Экспорт
Импорт
Покупка
Продажа Продажа0 Продажа1
Покупка
Факторы цен
Цены СО2 Цены на газ Цены на нефть Цены на угольОсадки/таяние
снегов
Ветер
Солнечная
радиация
Облачность
Температура
Водохранилищны
е/речные ГЭС
Ветряные
генераторы
Фотоэлектрические и
солнечные термальные
Освещение
Климатизация,
электрообогрев
Термальные
станции
Генерация из ВИЭ Наличие станции
Спрос на энергию
Ревизии
Технические сбои
Баланс трансграничного
обмена
Школьные каникулы
Банковские
выходные
Время дня
Рынки топлива
ПредложениеСпрос
Влияние погоды
Цена энергии
• Законодательные решения
• Перемены мощности (станции/сеть, новые здания и
отключения)
• Макроэкономические процессы /экономическая
деятельность
Долгосрочн
ое влияние
Рыночная связь (MC) – без перегрузок
Рынок А Рынок Б
Покупка1Покупка0
(Экспорт = АТС)
Покупка
Продажа Продажа0
Продажа1
(Импорт = АТС)
Покупка1
Покупка
Продажа1
Ценовая разница
(определение
входных ресурсов
доход от перегрузок)
Рыночная связь требует аукциона на сутки вперед по обе
стороны соединительной линии
Пропускная способность:
Выделяется вместе с
энергией на сутки вперед
Используется
максимально
Не может копиться
100% использование
Течет в правильном
направлении
Рынок с:
Низкими рисками
Лучшим доступом малых
сторон, конечных
потребителей
Лучшей ликвидностью,
низкой волатильностью,
надежным индексом
Конвергенцией цен
Смягчает злоупотребление
рынком
Рынок А Рынок Б
Покупка1Покупка0
Экспорт
Импорт
Покупка
Продажа Продажа0 Продажа1
ВЭР – состояние дел на Октябрь 2016
Внутренний энергетический рынок (ВЭР) ЕС
для электроэнергии. Руководство и стандарты
для каждого временного периода: «День вперед»
(DA), суточный (ID), балансирующий/форвардный
рынок.
Мультирегиональная связь (MRC) – TSOs + PXs
•Связывание регионов и эффективный
менеджмент имеющихся пропускных мощностей
между территориями и странами
•Неявное распределение пропускной способности
- межграничная внутридневная торговля
Ценовое связывание регионов (PCR)
•Инициатива Семи энергобирж по развитию
единого подхода к ценовому связыванию, начата
в Феврале 2014 г.
•Алгоритм EUPHEMIA
ВЭР, как ожидается, повысит ликвидность,
эффективность, социальное благополучие и
прозрачность цен и потоков.
27
UK
ESTONIA
LATVIA
LITHUANIA
PORTUGAL
SWEDEN
FINLAND
SPAIN
ITALY
AUSTRIA
POLAND
DENMARK
NORWAY
NETHER-
LAND GERMANY
LUXEMBOURG
BELGIUM
FRANCE
RUSSIA
SWITZERLAND
BELARUS
NORTHERN
IRELAND
IRELAND
HUNGARY
SLOVAKIA
CZECHREPUBLIC
TURKEY
MONTE-
NEGRO
BOSNIEN&
HERZEGOVINA
SERBIA
MOLDOVA
ROMANIA
UKRAINE
MAKEDONIA
BULGARIA
GREECE
Цели по изменению климата “20/20/20”
Три основные цели к 2020 г.:
Снижение выброса
парниковых газов
(20%)
Улучшенная
энергоэффективность
(20%)
Доля возобновляемой
энергии (20%)
2 April 2014 | Page 28
ЕС на пути к выполнению своих целей 2020 г.
Снижение эмиссии
парниковых газов на
20%
Увеличение доли
возобновляемых
источников до 20%
Снижение
потребления энергии
на 20%
Оценочно
в 2020 г. -
24%
Оценочно
в 2020 г. -
21%
Оценочно
в 2020 г. -
17%
Новые планы на 2030 г.
10% к
2020
15% к 2030
Цели по связанности
линиями передач
ВАЖНО
региональные отличия и
потребности должны быть
учтены
Около 45% ВИЭ в
системе
электропередач
+27%
Энерго
эффек
тивнос
ть
-40%
CO2
эмиссия
27%
ВИЭ
Третий энергетический пакет: инструменты для ВЭР
ВЭР
Разукрупнение
Доступ третьих
сторон
Сетевые коды
Стимулы для
новой
инфраструктуры
ACER / ENTSO
Массивный поворот в сторону «зеленой политики»
Совокупные мощности на возобновляемой энергии установленные в
2014 году: паспортная мощность в Гигаваттах
Пиковый выход ветровой энергии в 4 раза выше среднего
Установленные ветрогенераторные мощности в МВт
Варьирующаяся генерация
Тысячи малых генераторов Большие потоки по всей Европе
Стабильность системы, Изменчивость ресурсов, Неопределенность, Новые соединения,
Измененные потоки мощности
Проблемы
Внутренний энергетический рынок:
проблемы
Воздействие замкнутых контуров потоков на соседние
энергосистемы
Source: BDEW
Весна 2011 г., Рабочий день, полдень,
сильный ветер и солнечно
Пятница, 8 апреля 2011 г., 13:00
Нагрузка:
Ветер:
Солн. эн.:
< 40% от чистой пропускной мощности
40-70 % от чистой пропускной мощности
70-100 % от чистой пропускной мощности
100 % от чистой пропускной мощности
Прогнозируемые максимальные «изменения мощности»,
требуемые в Германии
Максимальные изменения мощности,
вызванные производством солнечной
энергии в Германии
Максимальные изменения мощности,
вызванные производством ветряной
энергии в Германии
Максимальные изменения в час
Максимальные изменения в ¼ часа
Влияние ВИЭ на рыночные цены
Большая вариативность цен и повышенная
частота отрицательных значений цены по
причине:
•Перемежающегося и «принудительного»
характера ветряной и солнечной энергии
•Отсутствия гибкой поддерживающей генерации
Прогноз ветра [ГВт] (слева)
Остаточная нагрузка [Гвт] (слева)
Биржевая цена [Евро/МВт] (справа)
Волатильность и негативные цены
Системное оперирование:
Предоставление скоординированных схем
Рынок:
Создание хорошо спроектированных
Пан-европейских рынков
Инфраструктура:
Предоставление пригодной
для использования сети
Три основы обеспечения внутреннего энергетического
рынка
Эффективность
Конкурентные цены
Лучшие
услуги
Надежность предложения
Устойчивость
Стабильность
системы
Вариативность
ресурса
Неопределенность
Измененные
потоки энергии
Скоординированное планирование
инфраструктуры - TYNDP
By end 2016 2017 and beyond
2020 Europe – 17% increase in infrastructure:
Безусловно, нужны конкретные проекты; они зависят друг от друга в европейской
системе, и мы будем бороться за то, чтобы со временем их разрешали и строили
• € 150 миллиардов
инвестиций в сети…
•  1,5-2 € / МВтч за 10-
летний период,
•  2% от цен на сырую нефть,
•  менее 1% от общего счета
за электроэнергию
конечного пользователя
ВИЭ
вызывает
80% роста
активов
«Умная сеть» является предпосылкой для
«энергетического перехода»,
Четыре фундаментальных уровня
электричество / тепло
(например, тепловые
насосы) и электричество /
газ (т.е. энергия для
газоподачи)
Сети
передачи
энергии
Сети
распределе
ния энергии
Другие
энергосети
(газ,
отопление)
Гибкая генерация
(крупномасштабная
)
Гибкое
генерирование
(распределенное)
Потребители,
подключенные на
уровне передачи или
распространения
Распределенн
ое хранение
Крупномас
штабное
хранилище
Финансовые
потоки
Dataflows
Кибер-физический уровень
(программное обеспечение,
встроенное в аппаратные компоненты
энергосистемы, IT-сеть, управляемая
системными операторами)
Уровень
оборудования
Коммуникационный
уровень
Рыночный
уровень
Transmission
Distribution
Storage, sector interfaces
Flexible generationDigitalisation
Governance and market design
ЭНЕРГОСЕТЬ И ДАЛЕЕ
Source: EU IP
Управление и устройство рынка
Цифровизация
Передача
Распределение
Хранение, стыки секторов
Гибкая генерация
Спасибо за внимание
www.ifc.org
Nfrydas@ifc.org

More Related Content

What's hot

LEED Green Associate Study Session #1
LEED Green Associate Study Session #1LEED Green Associate Study Session #1
LEED Green Associate Study Session #1mattvaughn33
 
Renewable Energy Certificate Mechanism in India
Renewable Energy Certificate Mechanism in India Renewable Energy Certificate Mechanism in India
Renewable Energy Certificate Mechanism in India sanjeev jain
 
Innovation in energy for a sustainable future
Innovation in energy for a sustainable futureInnovation in energy for a sustainable future
Innovation in energy for a sustainable futureLondon Business School
 
Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)
Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)
Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)Ranjit Rajan George
 
FOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUE
FOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUEFOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUE
FOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUERaswanth Senthil
 
CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES
CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES
CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES Rhythm Narula
 
Decarbonising cities.pptx
Decarbonising cities.pptxDecarbonising cities.pptx
Decarbonising cities.pptxJIT KUMAR GUPTA
 
Fuel for today’s energy transition and the future
Fuel for today’s energy transition and the futureFuel for today’s energy transition and the future
Fuel for today’s energy transition and the futureMed Seghair
 
Ocean & geothermal energy
Ocean & geothermal energyOcean & geothermal energy
Ocean & geothermal energyBharath Sugumar
 
hybrid power station (PV and hydro)
hybrid power station (PV and hydro) hybrid power station (PV and hydro)
hybrid power station (PV and hydro) Abdul wajid
 
Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...
Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...
Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...Global CCS Institute
 
Basic concepts of energy economics
Basic concepts of energy economicsBasic concepts of energy economics
Basic concepts of energy economicspunarnav bharat
 

What's hot (20)

LEED Green Associate Study Session #1
LEED Green Associate Study Session #1LEED Green Associate Study Session #1
LEED Green Associate Study Session #1
 
INDUSTRIAL ECOLOGY
INDUSTRIAL ECOLOGYINDUSTRIAL ECOLOGY
INDUSTRIAL ECOLOGY
 
Presentation on Sustainability with BIM
Presentation on Sustainability with BIMPresentation on Sustainability with BIM
Presentation on Sustainability with BIM
 
Renewable Energy Certificate Mechanism in India
Renewable Energy Certificate Mechanism in India Renewable Energy Certificate Mechanism in India
Renewable Energy Certificate Mechanism in India
 
Innovation in energy for a sustainable future
Innovation in energy for a sustainable futureInnovation in energy for a sustainable future
Innovation in energy for a sustainable future
 
Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)
Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)
Industry ecology and LCA(Life Cycle Assessment)
 
Energy Modeling
Energy ModelingEnergy Modeling
Energy Modeling
 
FOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUE
FOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUEFOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUE
FOSSIL FUELS: TYPES, FACTS, ADV & DIS ADV AND CALORIFIC VALUE
 
Securing Energy Supply
Securing Energy SupplySecuring Energy Supply
Securing Energy Supply
 
CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES
CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES
CONVENTIONAL AND NON CONVENTIONAL RESOURCES
 
Decarbonising cities.pptx
Decarbonising cities.pptxDecarbonising cities.pptx
Decarbonising cities.pptx
 
Fuel for today’s energy transition and the future
Fuel for today’s energy transition and the futureFuel for today’s energy transition and the future
Fuel for today’s energy transition and the future
 
Ocean & geothermal energy
Ocean & geothermal energyOcean & geothermal energy
Ocean & geothermal energy
 
hybrid power station (PV and hydro)
hybrid power station (PV and hydro) hybrid power station (PV and hydro)
hybrid power station (PV and hydro)
 
Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...
Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...
Webinar Series: Carbon Sequestration Leadership Forum Part 1. CCUS in the Uni...
 
Tandem catalyst for CO2 reduction.pptx
Tandem catalyst for CO2 reduction.pptxTandem catalyst for CO2 reduction.pptx
Tandem catalyst for CO2 reduction.pptx
 
Energy & Environment Engg
Energy & Environment EnggEnergy & Environment Engg
Energy & Environment Engg
 
Lca approaches ppt
Lca approaches pptLca approaches ppt
Lca approaches ppt
 
Sources of energy
Sources of energySources of energy
Sources of energy
 
Basic concepts of energy economics
Basic concepts of energy economicsBasic concepts of energy economics
Basic concepts of energy economics
 

Similar to Системная интеграция возобновляемых источников энергии

Обзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденции
Обзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденцииОбзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденции
Обзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденцииMirzo Ibragimov
 
Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...
Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...
Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...НП "Сообщество потребителей энергии"
 
Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой
Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой
Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой futigo
 
Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...
Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...
Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...НП "Сообщество потребителей энергии"
 
"Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген...
"Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген..."Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген...
"Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген...НП "Сообщество потребителей энергии"
 
SEneC_Distributed_Generation
SEneC_Distributed_GenerationSEneC_Distributed_Generation
SEneC_Distributed_GenerationIgor Ryapin
 
тенденции развития смарт грид 2013
тенденции развития смарт грид 2013тенденции развития смарт грид 2013
тенденции развития смарт грид 2013Dmitry Sanatov
 
Интеллектуальные сети: от концепции к новой реальности
Интеллектуальные сети: от концепции к новой реальностиИнтеллектуальные сети: от концепции к новой реальности
Интеллектуальные сети: от концепции к новой реальностиДмитрий Холкин
 
«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...
«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...
«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...BDA
 
SunEyes
SunEyesSunEyes
SunEyeseflov
 
Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...
Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...
Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...bioeconmsu
 
Презентация по силовой электронике
Презентация по силовой электроникеПрезентация по силовой электронике
Презентация по силовой электроникеДарья Истратова
 
IQ Systems SK presentation
IQ Systems SK presentationIQ Systems SK presentation
IQ Systems SK presentationIQSystems
 
Архитектура технологической сети связи электросетевой компании
Архитектура технологической сети связи электросетевой компанииАрхитектура технологической сети связи электросетевой компании
Архитектура технологической сети связи электросетевой компанииCisco Russia
 
Cw 201211 why conext sw rus
Cw 201211 why conext sw rusCw 201211 why conext sw rus
Cw 201211 why conext sw rusEcolife Journal
 
Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...
Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...
Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...НП "Сообщество потребителей энергии"
 
Зубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителей
Зубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителейЗубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителей
Зубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителейMoscow School of Economics (MSE MSU)
 

Similar to Системная интеграция возобновляемых источников энергии (20)

Обзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденции
Обзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденцииОбзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденции
Обзор технологии возобновляемой энергетики и рыночные тенденции
 
Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...
Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...
Распределенная генерация за рубежом и в России - точка зрения Системного Опер...
 
Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой
Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой
Alternativnaya i vozobnovlyaemaya_energetika_свидовой
 
Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...
Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...
Результаты исследования ЕБРР «Реализация инвестиционного потенциала распредел...
 
"Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген...
"Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген..."Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген...
"Регулирование технических аспектов присоединения объектов распределённой ген...
 
SEneC_Distributed_Generation
SEneC_Distributed_GenerationSEneC_Distributed_Generation
SEneC_Distributed_Generation
 
тенденции развития смарт грид 2013
тенденции развития смарт грид 2013тенденции развития смарт грид 2013
тенденции развития смарт грид 2013
 
Тенденции развития технологий Smart Grid
Тенденции развития технологий Smart GridТенденции развития технологий Smart Grid
Тенденции развития технологий Smart Grid
 
Интеллектуальные сети: от концепции к новой реальности
Интеллектуальные сети: от концепции к новой реальностиИнтеллектуальные сети: от концепции к новой реальности
Интеллектуальные сети: от концепции к новой реальности
 
Jsii 5 yqsbr-r0_ru
Jsii 5 yqsbr-r0_ruJsii 5 yqsbr-r0_ru
Jsii 5 yqsbr-r0_ru
 
«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...
«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...
«Интегрированные интеллектуальные энергетические системы: тенденции, перспект...
 
энергобиллинг V8
энергобиллинг V8энергобиллинг V8
энергобиллинг V8
 
SunEyes
SunEyesSunEyes
SunEyes
 
Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...
Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...
Лекция Евгения Гашо "Энергетика России: приоритеты перехода к новому энергети...
 
Презентация по силовой электронике
Презентация по силовой электроникеПрезентация по силовой электронике
Презентация по силовой электронике
 
IQ Systems SK presentation
IQ Systems SK presentationIQ Systems SK presentation
IQ Systems SK presentation
 
Архитектура технологической сети связи электросетевой компании
Архитектура технологической сети связи электросетевой компанииАрхитектура технологической сети связи электросетевой компании
Архитектура технологической сети связи электросетевой компании
 
Cw 201211 why conext sw rus
Cw 201211 why conext sw rusCw 201211 why conext sw rus
Cw 201211 why conext sw rus
 
Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...
Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...
Внедрение распределенной генерации. Анализ существующего опыта, возникающие п...
 
Зубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителей
Зубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителейЗубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителей
Зубакин В.А. - Энергетика 2.0: революция потребителей
 

More from Mirzo Ibragimov

Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...
Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...
Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...Mirzo Ibragimov
 
Поддержка развития возобновляемой энергетики со стороны Группы Всемирного банка
Поддержка развития возобновляемой энергетикисо стороны Группы Всемирного банкаПоддержка развития возобновляемой энергетикисо стороны Группы Всемирного банка
Поддержка развития возобновляемой энергетики со стороны Группы Всемирного банкаMirzo Ibragimov
 
Основы политики и нормативно-правового регулирования
Основы политики и нормативно-правового регулированияОсновы политики и нормативно-правового регулирования
Основы политики и нормативно-правового регулированияMirzo Ibragimov
 
Финансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектора
Финансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектораФинансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектора
Финансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектораMirzo Ibragimov
 
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане Mirzo Ibragimov
 
Renewable Energy Technology Overview and Market Trends
Renewable Energy Technology Overview and Market Trends Renewable Energy Technology Overview and Market Trends
Renewable Energy Technology Overview and Market Trends Mirzo Ibragimov
 
Financing renewable energy projects with Private Sector Participation
Financing renewable energy projects with Private Sector ParticipationFinancing renewable energy projects with Private Sector Participation
Financing renewable energy projects with Private Sector ParticipationMirzo Ibragimov
 
World Bank Group’s Support to Renewable Energy Development
World Bank Group’s Support to Renewable Energy DevelopmentWorld Bank Group’s Support to Renewable Energy Development
World Bank Group’s Support to Renewable Energy DevelopmentMirzo Ibragimov
 
The Policy and Regulatory Framework for Renewable Energy
The Policy and Regulatory Framework for Renewable EnergyThe Policy and Regulatory Framework for Renewable Energy
The Policy and Regulatory Framework for Renewable EnergyMirzo Ibragimov
 
System Integration of Renewables
System Integration of RenewablesSystem Integration of Renewables
System Integration of RenewablesMirzo Ibragimov
 
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане Mirzo Ibragimov
 
Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...
Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...
Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...Mirzo Ibragimov
 

More from Mirzo Ibragimov (12)

Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...
Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...
Фотоэлектрическая станция с участием независимого производителя электроэнерги...
 
Поддержка развития возобновляемой энергетики со стороны Группы Всемирного банка
Поддержка развития возобновляемой энергетикисо стороны Группы Всемирного банкаПоддержка развития возобновляемой энергетикисо стороны Группы Всемирного банка
Поддержка развития возобновляемой энергетики со стороны Группы Всемирного банка
 
Основы политики и нормативно-правового регулирования
Основы политики и нормативно-правового регулированияОсновы политики и нормативно-правового регулирования
Основы политики и нормативно-правового регулирования
 
Финансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектора
Финансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектораФинансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектора
Финансирование проектов по ВИЭ с участием частного сектора
 
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
 
Renewable Energy Technology Overview and Market Trends
Renewable Energy Technology Overview and Market Trends Renewable Energy Technology Overview and Market Trends
Renewable Energy Technology Overview and Market Trends
 
Financing renewable energy projects with Private Sector Participation
Financing renewable energy projects with Private Sector ParticipationFinancing renewable energy projects with Private Sector Participation
Financing renewable energy projects with Private Sector Participation
 
World Bank Group’s Support to Renewable Energy Development
World Bank Group’s Support to Renewable Energy DevelopmentWorld Bank Group’s Support to Renewable Energy Development
World Bank Group’s Support to Renewable Energy Development
 
The Policy and Regulatory Framework for Renewable Energy
The Policy and Regulatory Framework for Renewable EnergyThe Policy and Regulatory Framework for Renewable Energy
The Policy and Regulatory Framework for Renewable Energy
 
System Integration of Renewables
System Integration of RenewablesSystem Integration of Renewables
System Integration of Renewables
 
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
Обзор возобновляемой энергетики в Узбекистане
 
Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...
Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...
Beyond Doing Business: the Unfinished Investment Climate Reform Agenda in Uzb...
 

Системная интеграция возобновляемых источников энергии

  • 1. Системная интеграция возобновляемых источников энергии Д-р. Ник Ф. Фридас Консультации по энергетике и воде – IFC Ташкент – 5 декабря 2017 г.
  • 2. Некоторые мифы о ветре и солнечной генерации  Изменчивость, обусловленная погодой, неуправляема  Развертывание возобновляемых источников с переменным характером выработки энергии (VRE) налагает высокие затраты на обычные электростанции  Мощность VRE требует резервирования1:1  Издержки связанной сети слишком высоки  Хранилище является обязательным  Мощность VRE дестабилизирует энергосистему 2
  • 3. Различные этапы интеграции ВИЭ (i) 3 Фаза Описание 1 Мощность VRE не значима на уровне всей системы 2 Мощность VRE становится заметной для системного оператора 3 Гибкость становится актуальной при больших колебаниях баланса спроса и предложения 4 Стабильность становится актуальной. Мощность VRE покрывает почти 100% спроса в определенное время 5 Возникают структурные излишки; электрификация других секторов становится актуальной 6 Преодоление сезонных периодов дефицита и обеспечение неэнергетических применений; сезонное хранение и синтетическое топливо
  • 4. Различные фазы интеграции ВИЭ (ii) 4 Характеристики (по мере продвижения по стадиям) Фаза 1 Фаза 2 Фаза 3 Фаза 4 Описание с точки зрения системы Емкость VRE не актуальна на уровне всей системы Емкость VRE становится заметной для системного оператора Гибкость становится актуальной при больших колебаниях баланса спроса и предложения Стабильность становится актуальной. Емкость VRE покрывает почти 100% спроса в определенное время Влияние на имеющийся парк генерирующих мощностей Нет заметной разницы между нагрузкой и чистой нагрузкой Нет значимого роста неопределенности и изменчивости нагрузки, ли малые перемены в режимах функционирования Более высокая вариативность чистой нагрузки. Значительные изменения режимах функционирования; Электростанции не работают круглосуточно; все станции адаптируются на выходную мощность VRE Влияние на сеть Состояние местной сети вблизи точек подключения, если таковые имеются Вероятно влияние на состояние местной сети; возможна перегрузка, обусловленная изменениями потоков энергии Значительные изменения в режимах потока энергии по всей сети; увеличенные двухсторонние потоки между сетями HV и LV Требование усиления сети и улучшения способности сети восстанавливаться после перепадов Проблемы связаны Локальные условия в Совпадение между Наличие гибких Сила системы для
  • 5. Сравнение чистой нагрузки для разных фаз интеграции VRE 5 Фаза 1: Без разницы в чистой нагрузке Фаза 3: Гибкость – это ключ к управлению перепадами в чистой нагрузке Типичные данные по спросу и производству VRE за день, Италия, 2010 г., Типичные данные по спросу и производству VRE за день, Италия, 2016 г., Спрос Производство VRE Чистый спрос Спрос Производство VRE
  • 6. Стратегия интеграции зависит от характеристик энергосистемы 6 Основная структура системы Технические факторы Системные операции Устройство рынка Технические стандарты (коды сети) Основы спроса системы Стратегия интеграции
  • 7. Интеграционные исследования – Цели и область примененияЦели  Воздействие различных ветровых/солнечных технологий  Воздействие разницы распределения по станциям и погодных условий  Устойчивый поток энергии, анализ непредвиденных ситуаций N-1; анализ непредвиденных обстоятельств и анализ стабильности, качество электроэнергии, гармонический анализ, ...  Оценка требований к коду сети  Подтверждение (усиление) возможностей энергии ветра / солнца  Изучение различных вариантов смягчения или участия Направления  Выбор сценария  Моделирование производственных затрат  Оценка нагрузки  Уровни короткого замыкания  Динамическое моделирование  Анализ стабильности 7
  • 8. Методология 8 Моделирование стоимости производства Модель сети Поток нагрузки (запуск сценария) Статический анализ Динамический анализ Выбор сценария Возможности смягчения Стратегии защиты сети Помехи –вид, локация, величина Оперативные меры Моделирование стоимости производства
  • 9. Схема полного интеграционного исследования– IEA TF 25 9 Технология ветра/солнца + местоположение Существующие системные данные (нагрузка, сеть, станции и т.д.) Разработка портфеля (сценарии для ВЭС/ФЭС, обычная генерация, реагирование на спрос, хранение) Сценарии сети Изменить управление системой? Проектирование/планирование/р езервы/методы оперирования/рынки Ценность мощности, адекватность энергоснабжения Динамика Поток нагрузки Отображение распред.сети Распред. сеть Моделирование стоимости производства и оценка гибкости Распред.сеть Влияние перегрузки НЕТ НЕТ НЕТ ДА ДА ДА Анализ данных и синтезирование результата Воздействие на сеть/укрепление+$топливо+воздействие СО2+ Капитальные расходы на подачу+последствия для рынка •Полное изучение со связями между фазами •Большинство исследований анализируют часть воздействий – цели и подходы различны Входные данные Моделирование Рекомендуемое направление Повторить итерацию
  • 10. Фокус на Фазе-1 интеграции VRE 10 Приоритеты для интегрирования VRE – Фаза 1 Может ли сеть принять VRE и выбранные объекты? Есть ли соответствующие технические правила подсоединения сети? Решить проблемы местной сети? Установить правила подключения? Успешная интеграция первых ветряных и солнечных станций Проблема Действия Результат Да Нет Предпринятые действия Источник
  • 11. Фокус на Фазе 2 интеграции VRE 11 Приоритеты для интеграции VRE – Фаза 2 Подходящий ли код подключения к сети Отражается ли VRE в работе системы Хватает ли мощностей сети для продолжения внедрения VRE? Внедряется ли VRE в дружественном к системе режиме? Развитие или обновление кода сети Обеспечение наглядности и контроля станций. Внедрение системы прогноза VRE Улучшение операций; рассмотрение вопросов расширения сети Управление внедрением VRE и комбинация технологий Успешная интеграция растущих долей станций ветряной и солнечной энергии Проблема Действия Результат Да Нет Предпринятые действия Источник:
  • 12. Завершающие комментарии  Интеграция сама по себе является подмножеством более широкой и долгосрочной энергетической стратегии. Цели VRE следует рассматривать совместно с более широкими разработками в области энергетической системы - целостно.  Препятствия для интеграции энергии ветра и солнца часто меньшие, чем ожидалось в начале. Системы электропитания уже имеют гибкость. Барьеры могут быть техническими, экономическими и институциональными.  Вызовы могут быть сведены к минимуму благодаря системному развертыванию; Технологический микс - выгоды от различных технологий взаимодополняющи - Географический спрэд - рассеивание VRE-установок может сгладить перепады - Системные услуги - установки VRE, которые могут предоставлять системные услуги  Более эффективное использование доступной гибкости чаще всего дешевле, чем «новые» варианты  Компромисс с планированием передач и оперативной политикой требует множественных обследований  Исследования должны эволюционровать от «в чем состоят проблемы?» до «как можно использовать новые параметры контроля»? 12
  • 13. Европейский «Энергетический переход» Д-р Ник Ф. Фридас Консультации по энергетике и воде - IFC Ташкент – 5 декабря 2017 г.
  • 14. Цели энергополитики ЕС Умная инфраструктура Диверсификация энергоснабжения Конкурентные рынки Энергоэффективность Возобновляемые источники Устойчивость Надежность снабжения Конкурентоспособ- ность
  • 15. Крупнейший рынок электроэнергии в мире 15 - Примерно 1000 Гв чистой генерации - 13% продаж трансграничные - Объединение ресурсов экономит Европейскому потребителю €13 млрд. евро в год
  • 16. Цепочка создания стоимости электроэнергии От источника к потребителю 1. Электростанции 2. Высоковольтные линии передач 3. Подстанции 4. Трансформаторы 5. Местная система распределения 6. Продавцы (оптовики) - Поставщики (розница) СЕТИ Регулируемые естественные монополии
  • 17. Оптовый рынок является третьим звеном цепочки создания стоимости энергии Организован ный спот- рынок Регуляторы Брокеры Поставщики Оптовый рынок Генератор энергии Передача и распределение Потребление энергии/конечный потребитель Сеть передачи Сеть Распределения
  • 18. Коммерческие отношения на конкурентных рынках 18 Генератор 1 Генератор 2 Генератор 3 PX Поставщик 1 Закупщик 2 Оптовый продавец 3 Двусторонний контракт / внебиржевой Конечный потребитель 1 Конечный потребитель 2 Конечный потребитель 3 Конечный потребитель 4 Конечный потребитель 5 Supply Contracts PX покупки PX продажи TSO
  • 19. Формирование цены DAH: баланс спроса и предложения Энергия Цена Промышленный спрос Спрос жилого сектора Exports Коммерческий спрос Атомная энергия CCGT Возобновляемая энергия Уголь Пиковыеединицы Импорт Водохранилище Экспорт
  • 20. Механизм балансирования Оператор системы балансирует систему в «реальном времени» либо по контрактам с «Генераторами / поставщиками по административным ценам», либо через коммерческие транзакции в механизме «балансирующего рынка» Shortfall Spill Shortfall
  • 21. continuous intraday trading is the essential link between long-term trading and physical balancing Полный рынок во всех временных горизонтах PX BM
  • 22. Рынки дают: Перенос финансовых рисков Эффективное ценообразование Контрактная поставка энергии Двустороння торговля (Брокер) – условия согласуются продавцом и покупателем Или централизованно – в рамках PX Торговля приводит к возникновению ПОЗИЦИЙ для участников рынка – Чистая сумма = 0 ДОЛГОЕ обязательство /право покупать электричество / КОРОТКОЕ обязательство - поставлять Коммерческие позиции возвращаются к физическим обязательствам к TSO после GTC Рынки обеспечивают лучшую цену - ликвидность отражает фундаментальные факторы Балансирование расчета - это точка, где физические и договорные факторы пересекаются Для чего нужны рынки
  • 23. Соединение рынков (MC) – без перегрузки Рынок А Рынок Б Покупка1 Покупка0 Экспорт Импорт Покупка Продажа Продажа0 Продажа1 Покупка
  • 24. Факторы цен Цены СО2 Цены на газ Цены на нефть Цены на угольОсадки/таяние снегов Ветер Солнечная радиация Облачность Температура Водохранилищны е/речные ГЭС Ветряные генераторы Фотоэлектрические и солнечные термальные Освещение Климатизация, электрообогрев Термальные станции Генерация из ВИЭ Наличие станции Спрос на энергию Ревизии Технические сбои Баланс трансграничного обмена Школьные каникулы Банковские выходные Время дня Рынки топлива ПредложениеСпрос Влияние погоды Цена энергии • Законодательные решения • Перемены мощности (станции/сеть, новые здания и отключения) • Макроэкономические процессы /экономическая деятельность Долгосрочн ое влияние
  • 25. Рыночная связь (MC) – без перегрузок Рынок А Рынок Б Покупка1Покупка0 (Экспорт = АТС) Покупка Продажа Продажа0 Продажа1 (Импорт = АТС) Покупка1 Покупка Продажа1 Ценовая разница (определение входных ресурсов доход от перегрузок)
  • 26. Рыночная связь требует аукциона на сутки вперед по обе стороны соединительной линии Пропускная способность: Выделяется вместе с энергией на сутки вперед Используется максимально Не может копиться 100% использование Течет в правильном направлении Рынок с: Низкими рисками Лучшим доступом малых сторон, конечных потребителей Лучшей ликвидностью, низкой волатильностью, надежным индексом Конвергенцией цен Смягчает злоупотребление рынком Рынок А Рынок Б Покупка1Покупка0 Экспорт Импорт Покупка Продажа Продажа0 Продажа1
  • 27. ВЭР – состояние дел на Октябрь 2016 Внутренний энергетический рынок (ВЭР) ЕС для электроэнергии. Руководство и стандарты для каждого временного периода: «День вперед» (DA), суточный (ID), балансирующий/форвардный рынок. Мультирегиональная связь (MRC) – TSOs + PXs •Связывание регионов и эффективный менеджмент имеющихся пропускных мощностей между территориями и странами •Неявное распределение пропускной способности - межграничная внутридневная торговля Ценовое связывание регионов (PCR) •Инициатива Семи энергобирж по развитию единого подхода к ценовому связыванию, начата в Феврале 2014 г. •Алгоритм EUPHEMIA ВЭР, как ожидается, повысит ликвидность, эффективность, социальное благополучие и прозрачность цен и потоков. 27 UK ESTONIA LATVIA LITHUANIA PORTUGAL SWEDEN FINLAND SPAIN ITALY AUSTRIA POLAND DENMARK NORWAY NETHER- LAND GERMANY LUXEMBOURG BELGIUM FRANCE RUSSIA SWITZERLAND BELARUS NORTHERN IRELAND IRELAND HUNGARY SLOVAKIA CZECHREPUBLIC TURKEY MONTE- NEGRO BOSNIEN& HERZEGOVINA SERBIA MOLDOVA ROMANIA UKRAINE MAKEDONIA BULGARIA GREECE
  • 28. Цели по изменению климата “20/20/20” Три основные цели к 2020 г.: Снижение выброса парниковых газов (20%) Улучшенная энергоэффективность (20%) Доля возобновляемой энергии (20%) 2 April 2014 | Page 28
  • 29. ЕС на пути к выполнению своих целей 2020 г. Снижение эмиссии парниковых газов на 20% Увеличение доли возобновляемых источников до 20% Снижение потребления энергии на 20% Оценочно в 2020 г. - 24% Оценочно в 2020 г. - 21% Оценочно в 2020 г. - 17%
  • 30. Новые планы на 2030 г. 10% к 2020 15% к 2030 Цели по связанности линиями передач ВАЖНО региональные отличия и потребности должны быть учтены Около 45% ВИЭ в системе электропередач +27% Энерго эффек тивнос ть -40% CO2 эмиссия 27% ВИЭ
  • 31. Третий энергетический пакет: инструменты для ВЭР ВЭР Разукрупнение Доступ третьих сторон Сетевые коды Стимулы для новой инфраструктуры ACER / ENTSO
  • 32. Массивный поворот в сторону «зеленой политики» Совокупные мощности на возобновляемой энергии установленные в 2014 году: паспортная мощность в Гигаваттах
  • 33. Пиковый выход ветровой энергии в 4 раза выше среднего Установленные ветрогенераторные мощности в МВт
  • 34. Варьирующаяся генерация Тысячи малых генераторов Большие потоки по всей Европе Стабильность системы, Изменчивость ресурсов, Неопределенность, Новые соединения, Измененные потоки мощности Проблемы Внутренний энергетический рынок: проблемы
  • 35. Воздействие замкнутых контуров потоков на соседние энергосистемы Source: BDEW Весна 2011 г., Рабочий день, полдень, сильный ветер и солнечно Пятница, 8 апреля 2011 г., 13:00 Нагрузка: Ветер: Солн. эн.: < 40% от чистой пропускной мощности 40-70 % от чистой пропускной мощности 70-100 % от чистой пропускной мощности 100 % от чистой пропускной мощности
  • 36. Прогнозируемые максимальные «изменения мощности», требуемые в Германии Максимальные изменения мощности, вызванные производством солнечной энергии в Германии Максимальные изменения мощности, вызванные производством ветряной энергии в Германии Максимальные изменения в час Максимальные изменения в ¼ часа
  • 37. Влияние ВИЭ на рыночные цены Большая вариативность цен и повышенная частота отрицательных значений цены по причине: •Перемежающегося и «принудительного» характера ветряной и солнечной энергии •Отсутствия гибкой поддерживающей генерации Прогноз ветра [ГВт] (слева) Остаточная нагрузка [Гвт] (слева) Биржевая цена [Евро/МВт] (справа) Волатильность и негативные цены
  • 38. Системное оперирование: Предоставление скоординированных схем Рынок: Создание хорошо спроектированных Пан-европейских рынков Инфраструктура: Предоставление пригодной для использования сети Три основы обеспечения внутреннего энергетического рынка Эффективность Конкурентные цены Лучшие услуги Надежность предложения Устойчивость Стабильность системы Вариативность ресурса Неопределенность Измененные потоки энергии
  • 39. Скоординированное планирование инфраструктуры - TYNDP By end 2016 2017 and beyond 2020 Europe – 17% increase in infrastructure: Безусловно, нужны конкретные проекты; они зависят друг от друга в европейской системе, и мы будем бороться за то, чтобы со временем их разрешали и строили • € 150 миллиардов инвестиций в сети… •  1,5-2 € / МВтч за 10- летний период, •  2% от цен на сырую нефть, •  менее 1% от общего счета за электроэнергию конечного пользователя ВИЭ вызывает 80% роста активов
  • 40. «Умная сеть» является предпосылкой для «энергетического перехода», Четыре фундаментальных уровня электричество / тепло (например, тепловые насосы) и электричество / газ (т.е. энергия для газоподачи) Сети передачи энергии Сети распределе ния энергии Другие энергосети (газ, отопление) Гибкая генерация (крупномасштабная ) Гибкое генерирование (распределенное) Потребители, подключенные на уровне передачи или распространения Распределенн ое хранение Крупномас штабное хранилище Финансовые потоки Dataflows Кибер-физический уровень (программное обеспечение, встроенное в аппаратные компоненты энергосистемы, IT-сеть, управляемая системными операторами) Уровень оборудования Коммуникационный уровень Рыночный уровень Transmission Distribution Storage, sector interfaces Flexible generationDigitalisation Governance and market design ЭНЕРГОСЕТЬ И ДАЛЕЕ Source: EU IP Управление и устройство рынка Цифровизация Передача Распределение Хранение, стыки секторов Гибкая генерация

Editor's Notes

  1. Each VRE deployment Фаза can span a wide range of VRE share of generation; there is no single point at which a new Фаза is entered
  2. H
  3. recommendations for the individual steps IEA Task Force 25 § Input data § Portfolio set-up § Capacity value/Reliability § Flexibility/production cost simulations § (Load flow and dynamic stability – presented by Damian Flynn) § Analysing and interpreting results When studying small amounts of wind/PV power (share in energy <5-10 %), or short term studies, wind/PV power can be studied by adding wind/PV to an existing or foreseen system, with existing operational practices. 2. For larger shares and longer term studies, § changes in the assumed remaining system become increasingly necessary, and beneficial: expedient generation portfolio and network infrastructure development, taking into account potential sources of flexibility (also demand response) and technical capabilities of power plants (dynamic stability responses). § additional scenarios or operating practices should be studied. Market Structures/design to enable operational flexibility, should be assessed.
  4. VRE output is not noticeable for system operator • VRE variability tends to be negligible compared to fluctuations in demand • Priority areas are connection requirements and first, simple grid codes (starting more elaborate definition) • At initial deployment, integration of VRE requires little additional effort Appropriate technical grid connection rules are critical to ensure that VRE plants do not have a negative impact on the local quality and reliability of electricity supply.
  5. First instances of grid congestion • Incorporate VRE Forecast in scheduling & dispatch of other generators • Focus also on system friendly VRE deployment Updated system operations, sufficient visibility & control of VRE output becomes critical in Фаза II
  6. Trade-off with transmission planning and operational policies requires multiple studies • At higher wind / PV shares, stability issues take precedence over UC / flexibility / market issues / … • Accurate assessment requires validated wind turbine / PV models + proposal of control strategies – Verification of conventional generation capabilities + load models • Relative importance of voltage / transient / smallsignal / frequency stability issues system dependent – Network topology, underlying plant portfolio including renewables, e.g. solar, wind turbine types + location, grid code requirements – Studies should evolve from ”what are my problems?” to ”how can I take advantage of my new control options?”
  7. The European target model shall ensure the completion of the EU Internal Energy Market for electricity. Guidance and standards for each timeframe: Day Ahead (DA), Intra-Day (ID), Balancing and Forward Market. A fair and transparent day-ahead power price is an key factor for the models success. Price Coupling of Regions (PCR) The initiative of 7 Power Exchanges to develop a single price coupling solution, launched Feb 2014 EUPHEMIA algorithm Multi-Regional Coupling (MRC) Coupling of regions and efficient management of available transmission capacities between areas and countries Implicit capacity allocation Cross Border Intraday Trading (XBID) The integrated European electricity market is expected to increase liquidity, efficiency, social welfare and transparency of prices and flows.
  8. High Capital Intensiveness: Low Variable and High Capital Costs for networks, Moderate to high capital costs for Generation Long lead times of project development and long life time of assets Very limited Storage to manage fluctuating demand – So Demand must meet Supply instantaneously The commodity is injected into and retrieved from the network, quantities are measured but cannot be traced and does not flow over the “contractual path” High social and economic costs of demand curtailment or supply failure It propagates with the speed of light, therefore requirement for Automatic Control and Real-Time Operational responsibility The system operates as an “integrated machine”, actions of anyone may have consequences for others
  9. Competitive power markets are commonly organized around one or more auctions. Particularly, a market maker receives bids from generators and demand estimates or bids from power retailers and/or end-users, from which he/she calculates an optimal dispatch schedule – i.e. the production rule that minimizes the cost of meeting demand, subject to the technical and physical constraints imposed by the grid. Moreover, the price and dispatch schedule found constitutes a reference for other products, such as bilateral contracts, term products, financial contracts, physical options, and the like (Léautier, 2001). In order to enhance market transparency, typically a daily price index is published.
  10. Balance between demand and supply must be kept Trade positions can differ from real-time positions for all kinds of reasons Open positions Forecasting errors Unplanned generation outages Self-dispatch imperfections A balancing mechanism is required that handles any deviations between trade positions and real-time positions of all market parties A balancing mechanism requires that imbalances can be allocated to and settled with accountable parties For this reason, balance responsibility is a necessary obligation on each market party
  11. Day-Ahead and Intraday markets complement one another: ‒ Day-Ahead: blind auction process liquidity optimisation ‒ Intraday: continuous trading, closer to real-time flexibility tool
  12. Market coupling enables an efficient use of the transmission grid through strong interactions between local markets and an efficient European wide price formation A single price coupling algorithm will calculate clearing prices, net positions for all bidding zones and cleared orders This can deliver one single price across the connected bidding zones… but prices will differ in case of congestion…
  13. Enables coupling of multiple areas together with efficient allowance for loop flows on meshed networks Supports block bids and other local market requirements Supports bilateral contracts and netting of counterflows Requires only limited harmonization of market rules, and no change to local notification/imbalance arrangements Provides open and fair market access with no additional barriers beyond existing local PX requirements Transparent, rule based, auditable methodology Market coupling is a way to integrate power markets in different physical areas while requiring minimal changes to the local arrangements. Under TLC the three power exchanges continue to exist as separate legal entities with their own trading platform, contracts and clearing. The markets are nonetheless brought together by using the available transmission capacity to create a single regional market most of the time. The transmission capacity is used in an optimal way, enabling the best bids and offers to be matched from across the region. One-step process, ease of access Priority on interconnectors based on price - Interconnector schedules based on area price difference Hedging instruments - All local players also play internationally - Encourages liquidity and transparency ……thereby mitigating market power abuse
  14. WHAT is PCR? Price Coupling of Regions (PCR) is the initiative of seven European Power Exchanges to harmonize the European electricity markets HOW is this done? By developing a single price coupling algorithm (Euphemia). It will be used to calculate electricity prices across Europe.
  15. Key energy and climate achievements towards 2020 Climate and Energy Policy framework for period 2020-2030 Climate and Energy Policy framework towards 2050
  16. EU: installation of about 44% of the world's renewable electricity (excluding hydro) at the end of 2012; Reduction of EU economy intensity by 24% between 1995 and 2011 whilst the improvement by industry was about 30%; Decrease of carbon intensity of the EU economy by 28% between 1995 and 2010.
  17. The Roadmap to 2050: Reduce of emissions to 80% below 1990 levels through domestic reductions on EU level Milestones: reductions of the order of 40% by 2030 and 60% by 2040. Energy efficiency: usage of 30% less energy in 2050 than in 2005. On average, savings of € 175-320 billion annually in fuel costs over the next 40 years in the EU. Most cost-effectively transition to a low-carbon economy for main sectors responsible for Europe's emissions (power generation, industry, transport, buildings and construction, as well as agriculture).
  18. By 2014 European Union countries had invested approximately €1 trillion, €1000,000,000,000, in large scale Renewable Energy installations. Fixed Feed-in Tariffs stimulate mass take up This has provided a nameplate electrical generating capacity of about 216 Gigawatts, nominally about ~22% of the total European generation needs of about 1000 Gigawatts. The actual measured output by 2014 from data supplied by the Renewables Industry has been 38 Gigawatts or 3.8% of Europe’s electricity requirement, at a capacity factor of ~18% overall. Accounting for capacity factors the capital cost of these Renewable Energy installations has been about €29billion / Gigawatt.  That capital cost should be compared with conventional gas-fired electricity generation costing about €1billion / Gigawatt.
  19. However The value of Security of Supply and adequacy are not reflected in market signals No focus on long term investments for adequacy Conflicting or overlapping political targets, and public interventions often not aligned Fast and massive evolution of the energy mix challenges the technical resilience of the pan-European power system Uncertainty of regulatory framework, market design and of price signals lead to low investments
  20. 8 GW/h on an average residual load of 37 GW. It is the extent of these ramps as well as the rate and frequency with which they occur that is the balancing challenge