Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Звіт з відповідності (достатності) генеруючих потужностей (методологія)

420 views

Published on

Презентація оновленої методології розробки Звіту з оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей, яка була удосконалена з урахуванням зауважень НКРЕКП та отриманого досвіду підготовки Звіту, а також результатів моніторингу роботи ОЕС України та ринку електроенергії.
16.09.2020, Київ, онлайн-круглий стіл «Методологія розробки Звіту з оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей: методи та засоби проведення робіт та досліджень»

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Звіт з відповідності (достатності) генеруючих потужностей (методологія)

  1. 1. 1 Звіт з відповідності (достатності) генеруючих потужностей Методологія
  2. 2. Розробка Звіту Звіт з відповідності (достатності) генеруючих потужностей (далі – Звіт), розробляється відповідно до вимог Закону України від 13.04.2017р. №2019-VIII «Про ринок електричної енергії», що зокрема, передбачено пунктом 3 Статті 19. «Баланс попиту та пропозиції на електричну енергію». Вимоги до розробки Звіту та його змісту визначає Кодекс системи передачі. Звіт з відповідності (достатності) генеруючих потужностей є ключовим документом в Україні щодо стратегічного планування розвитку країни. Особливості Звіту: 1. Розробляється на постійній основі. 2. Охоплює всі питання пов’язанні з розвитком енергетики та економіки в контексті оцінки взаємного впливу розвитку системи електропостачання країни на розвиток її економіки. 3. Є основною прийняття КМУ рішень щодо підтримки визначених ОСП необхідними до реалізації проектів з розвитку генеруючих потужностей та впровадження заходів з управління попитом. 4. На його основі розробляється Звіт з безпеки постачання. 5. На основі Звіту базується розробка Плану розвитку системи передачі на наступні десять років. 2
  3. 3. Методологія Для забезпечення розробки Звіту ОСП повинен розробити та постійно вдосконалювати методологію, на якій повинне базуватися проведення робіт та досліджень в процесі підготовки Звіту. Методологія розробки Звіту повинна базуватися на новітніх наукових досягненнях з проблем прогнозування розвитку економіки та енергетики, проведення системних досліджень щодо функціонування та розвитку великих систем енергетики, оцінки балансової надійності енергосистем (адекватності), методів математичного моделювання, дослідження операцій тощо, а також відповідати рекомендаціям ENTSO-E та враховувати зарубіжний досвід – найкращі практики. 3
  4. 4. Методологія (продовження) При підготовці методології підготовки Звіту ОСП повинен враховувати необхідність: • забезпечення виконання вимог енергетичної безпеки; • забезпечення платоспроможного попиту споживачів в електроенергії нормативної якості; • обґрунтовану мінімізацію цін на електроенергію з урахуванням особливостей ціноутворення на ринку електроенергії; • екологічну прийнятність рішень з розвитку ОЕС – їх відповідність нормативним вимогам щодо забруднення довкілля та міжнародним зобов’язанням щодо викидів парникових газів (ПГ); • виконання вимог щодо підвищення ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР); • виконання прийнятих міжнародних зобов’язань (екологічних, розвитку ВДЕ тощо). 4
  5. 5. Методології обґрунтування рішень На сьогодні існують дві основні методології обґрунтування рішень з розвитку ОЕС: 1. «Знизу-вгору» (BOTTOM-UP), з її використанням формуються висхідні сценарії розвитку ОЕС, 2. «Зверху-вниз» (TOP-DOWN) який забезпечує формування спадних сценаріїв. При використанні підходу «знизу-вгору» для формування сценарію розвитку ОЕС використовуються розрахункові моделі, а його формування здійснюється на основі інформації, які надають: • генеруючі компанії стосовно поточного стану обладнання, планів його виводу з роботи, реконструкції (модернізації), консервації і нового будівництва; • ОСП стосовно стану ПЕМ та планів їх розвитку. В якості прогнозного попиту на електроенергію приймаються дані компаній постачальників електроенергії стосовно перспективного попиту споживачів, яких вони обслуговують. 5 Оцінка відповідності (достатності) генеруючих потужностей ↑ ↑ Плани розвитку генерації та впровадження заходів з управління попитом Перспективні графіки електричних навантажень та попит на електроенергію ↑ ↑ Існуючі генеруючі компанії та нові інвестори Постачальники електроенергії
  6. 6. Методологія Bottom-Up Підхід «знизу-вгору» має значні недоліки, а саме: • картина прогнозу розвитку попиту обмежена низькорівневим баченням перспективи, що обумовлює відсутність узгодженості планів розвитку ОЕС країни та економіки в контексті урахування пріоритетів та напрямків державної соціально-економічної, енергетичної та екологічної політики, виконання вимог щодо розвитку ВДЕ та обмеження викидів ПГ, їх вплив на розвиток інших секторів економіки, попит на електроенергію домогосподарств тощо; • підхід «знизу-вгору» не забезпечує системне бачення проблем розвитку ОЕС в контексті загальнодержавних завдань соціально-економічного розвитку країни та вирішення екологічних проблем; • не дозволяє враховувати ефективність прийнятих стратегічних рішень на перспективу більше 10 років, тому відсутня керована послідовність обґрунтування рішень з розвитку ОЕС України; • мала вірогідність реалізації проектів розвитку генерації в діючих ринкових умовах через значні інвестиційні ризики, і, як наслідок, зростання вірогідності виникнення дефіциту потужності; • плани щодо реалізації проектів з реконструкції (модернізації) існуючих та будівництва нових електростанцій формуються генкомпаніями відокремлено від загальнодержавної політики, тому є високою ймовірність того, що «сума» таких планів окремих генеруючих компаній не забезпечить формування ефективної та адекватної структури генерації; • проекти з розвитку генерації та ПЕМ потребують великих інвестицій та мають тривалий життєвий цикл. При відсутності оцінок їх системної ефективності на довгострокову перспективу існують великі ризики того, що під впливом зміни майбутніх умов розвитку та функціонування ОЕС вони можуть стати неефективними. 6
  7. 7. Методологія Top-Down Через означені недоліки підходу «знизу-вгору» на сьогодні ENTSO-E рекомендує використовувати методологію «зверху-вниз», бо вона дозволяє враховувати цілі та задачі довгострокової політики Європейського Союзу (ЄС) в галузі електроенергетики, зокрема щодо розвитку ВДЕ, обмеження викидів ПГ, зниження викидів забруднювачів повітря, управління попитом тощо. З огляду на прийнятті на себе зобов’язання Україною при укладанні угоди про асоціацію з ЄС, саме така методологія використовується при підготовці Звіту. Існують три методології до реалізації підходу «зверху-вниз»: • послідовний • ітераційний • комплексний. 7
  8. 8. Розробка сценаріїв Узагальнений алгоритм розробки сценаріїв розвитку ОЕС при послідовному вирішенні задач прогнозування на різних ієрархічних рівнях 8 Макроекономічне прогнозування, екстраполяція, експертні оцінки тощо ↓ Прогноз попиту на ПЕР ↓ Прогноз покриття попиту (оптимізація паливно-енергетичного балансу країни або розвитку його паливно-енергетичного комплексу, розрахункові моделі, експертні оцінки) ↓ Формування сценарію розвитку генеруючих потужностей і впровадження заходів з керованого управління попитом та оцінка його адекватності
  9. 9. Макроекономічний прогноз Узагальнений алгоритм формування сценаріїв розвитку ОЕС при ітераційному узгодженні рішень отриманих на різних ієрархічних рівнях 9 Макроекономічний прогноз ↓ ↑ Прогноз попиту на ПЕР та, можливо, в енергоємних видах продукції Показники розвитку паливно- енергетичного комплексу ↓ ↑ Формування перспективного паливно-енергетичного балансу країни (ПЕБ) або сценарію розвитку паливно-енергетичного комплексу (ПЕК) ↓ ↑ Перспективна потреба в електроенергії та обмеження на використання первинних ПЕР Показники розвитку електроенергетики ↓ ↑ Формування сценарію розвитку генеруючих потужностей і впровадження заходів з керованого управління попитом та оцінка його адекватності
  10. 10. Комплексний підхід Узагальнений алгоритм проведення формування сценаріїв розвитку ОЕС при комплексному підході 10 Сценарні припущення щодо розвитку економіки та енергетики в перспективі ↓ Формування сценарію розвитку генеруючих потужностей та впровадження заходів з керованого управління попитом одночасно з формуванням прогнозу розвитку економіки ↓ Оцінка адекватності сформованого сценарію розвитку генеруючих потужностей та впровадження заходів з керованого управління попитом
  11. 11. Комплексний підхід (продовження) Алгоритм проведення досліджень при підготовки Звіту 11 Моніторинг та аналіз ефективності функціонування та розвитку ОЕС України, а також поточних планів розвитку енергетичних компаній на перспективу ↓ Формування інформаційного поля для проведення досліджень ↓ Формування сценарних припущень щодо умов розвитку енергетики в перспективі ↓ Формування прогнозів розвитку енергетики та узгодження з прогнозами розвитку економіки на перспективу не менш 20 років ↓ Формування репрезентативних сценаріїв розвитку попиту та пропозиції на основі проведеного аналізу, а також порівняльний аналіз отриманих результатів та визначення доцільних напрямків розвитку ↓ Формування базового сценарію (найбільш вірогідного) на перспективу найближчих 10 років, згідно методології «знизу-вгору» ↓ Оцінка достатності рішень базового сценарію для забезпечення вимог безпеки постачання та операційної безпеки ↓ Формування цільового (при необхідності) сценарію розвитку з урахуванням результатів довгострокового прогнозування з визначенням необхідних заходів щодо розвитку ОЕС України в середньостроковій перспективі ↓ Формування пропозицій щодо заходів з будівництва нової потужності (в т.ч. реконструкція/модернізація), удосконалення законодавчої та нормативно-правової бази, усунення виявлених проблем, загроз та ризиків безпеці постачання.
  12. 12. Основні задачі реалізації алгоритму Реалізація такого алгоритму забезпечується вирішенням на постійній основі таких основних задач: 1. Моніторинг та аналіз ефективності функціонування та розвитку ОЕС України, а також планів розвитку енергетичних компаній на перспективу: • визначення та аналіз показників надійності елементів ОЕС; • збір, обробка та аналіз інформації щодо режимів роботи ОЕС України, аварійних ситуацій, обмежень споживачів, визначення «вузьких місць» тощо; • визначення та аналіз фактичних показників балансової надійності ОЕС України, їх порівняльній аналіз з прогнозними, визначення причин розбіжностей, розробка пропозицій щодо підвищення балансової надійності при управлінні розвитком ОЕС; • збір, обробка та аналіз інформації щодо планів розвитку енергетичних компаній працюючих на ринку електроенергії України, та стосовно інвестиційних планів нових компаній, що планують на ньому працювати; • аналіз стану реалізація проектів з розвитку ОЕС України. 12
  13. 13. Формування інформаційного поля 2. Інформаційне забезпечення задач прогнозування розвитку ОЕС України безпосередньо не пов’язаних з функціонування ОЕС України: • ретроспективні данні щодо розвитку та функціонування економіки та енергетики країни, наукові та аналітичні огляди та звіти щодо стану вітчизняної та світової економіки та енергетики; • наукові звіти, публікації та статті, присвяченні проблемам наукових досліджень щодо проблем розвитку економіки та енергетики країни; • статистичні таблиці «витрати-випуск»; • статистичні данні щодо виробництва, імпорту та експорту продукції, товарів та послуг, їх загального споживання по секторах економіки та питомих витрат для технологічних процесів, зокрема електричної енергії; • законодавчі акти та нормативно-правові документи, що регулюють розвиток та функціонування економіки та енергетики тощо; • загальнодержавні, галузеві та регіональні стратегії та програми щодо розвитку економіки, підвищення енергетичної ефективності, розвитку відновлювальних джерел енергії, виконання екологічних вимог тощо; • програми розвитку окремих компаній та підприємств, крім електроенергетичної галузі. 13
  14. 14. Формування припущень 3. Формування узгоджених сценарних припущень щодо розвитку енергетики в узгодженні з розвитком економіки на основі аналітичної обробки наявної інформації та експертних оцінок, зокрема: • економічна політика, • екологічні обмеження та вимоги, • міжнародні зобов’язання з енергоефективності та розвитку ВДЕ, тощо. 14
  15. 15. Методологія (продовження) 4. Обґрунтування рішень з розвитку ОЕС Україні на основі узгодженого вирішення задач: • розробки довгострокових прогнозів розвитку ОЕС України з визначенням доцільних напрямів трансформації структури генеруючих потужностей при різних сценарних припущеннях щодо розвитку економіки та енергетики країни на основі проведення багатоваріантних модельних розрахунків; • визначення, на основі багатофакторного аналізу представницьких сценаріїв розвитку ОЕС України для визначених сценаріїв розвитку економіки та енергетики, які характеризуються: ГЕН для характерних вихідних та робочих днів, а також днів з найбільш складними умовами роботи – мінімальні навантаження в період паводку при значній потужності та максимальні навантаження; • формування базового сценарію (плану) розвитку ОЕС України на наступні 10 років та оцінки його адекватності; • формування цільового сценарію плану) розвитку ОЕС України на наступні 10 років. 15
  16. 16. Методологія (продовження) Узагальнена структура математичних моделей для прогнозування розвитку ОЕС України при різних припущеннях щодо сценарних умов розвитку економіки та енергетики 16 Спеціальні моделі розрахунку модельних показників ↓↑ Моделі життєвого циклу технологій → Моделі формування узгоджених прогнозів розвитку економіки та енергетики на довгострокову перспективу ↓↑ → Моделі формування виробничо-транспортної структури ОЕС на середньострокову перспективу ↓↑ → Моделі для оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей ОЕС на короткострокову перспективу на основі статистичних методів
  17. 17. Методологія (продовження) Блок-схема моделювання при формуванні узгоджених прогнозів розвитку економіки та енергетики 17 Імпорт ПЕР Експорт ПЕР   Неенергетичні сектора економіки та домогосподарства Баланс виробництва- споживання ПЕР Паливно-енергетичний комплекс Споживання ПЕР   Виробництво ПЕР  Споживання ПЕР Виробництво продукції  Баланс виробництва- споживання продукції неенергетичних секторів економіки  Споживання продукції Споживання продукції    Імпорт ПЕР продукції неенергетичних секторів економіки Експорт ПЕР продукції неенергетичних секторів економіки
  18. 18. Методологія (продовження) Моделювання електроенергетики при використанні оптимізаційних моделей повинно забезпечити такі умови: 1. Відсутність дефіцити-профіциту потужності на кожній з ступенів ГЕН які розглядаються при моделюванні. 2. Врахування обмеженості доступної потужності та пропускної спроможності системи передачі 3. Достатність резервів кожного типу – підтримки частоти, відновлення частоти та заміщення. 18 При оцінці відповідності (достатності) розглядаються два режими роботи ОЕС України: ізольований режим та режим паралельної роботи з енергосистемами інших країн. Методологія передбачає оцінку можливості самозабезпечення необхідними обсягами резервів для балансування енергосистеми країни. І лише при неможливості реалізації такого рішення визначати мінімально-необхідний обсяг їх імпорту. Виконання балансу та обмежень на всіх ступенях ГЕН, які розглядаються при моделюванні, свідчить, що отримане при моделюванні рішення забезпечує відповідність (достатність) генерації при прийнятих припущеннях з використанням методу МОМОА.
  19. 19. Методологія (продовження) 19 Метод стохастичної оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей при прогнозуванні функціонування ОЕС України Для середньострокової перспективи (періодом до 10 років) оцінка відповідності (достатності) ОЕС додатково здійснюється на основі розрахунку значень показників (критеріїв) балансової надійності, які базуються на методах стохастичного моделювання (з використанням методу Монте-Карло) і використовують генератор випадкових чисел (для симуляції непередбачуваності випадкових подій чи процесів). До таких показників відносяться: • імовірність втрати навантаження (визначається у відносних одиницях) (Loss of Load Probability — LOLР); • середнє число днів дефіциту потужності, в західній літературі носить назву тривалості втрати навантаження, діб на рік (Loss of Load Expectation — LOLE); • середнє число годин дефіциту потужності в рік, в західній літературі носить назву тривалість втрати навантаження в годинах на рік (Loss of Load Hours — LOLH).
  20. 20. Методологія (продовження) Узагальнений алгоритм оцінки дефіциту потужності в ОЕС при розрахунку LOLE та LOLH: 20 Моделі формування можливих станів ОЕС та розрахунку їх вірогідності ↓ ↓ ↓ доступна потужність генерації у r вузлах крім доступна пропускна спроможність ЛЕП між вузлами r та r’ можливий діапазон навантаження у r вузлах ↓ ↓ ↓ Формування випадковим чином для i ітерації (метод Монте-Карло) навантаження у r вузлах та потужності ВЕС та СЕС ↓ ↓ ↓ потужність генерації у r вузлах стан зв’язків між вузлами r та r’ навантаження у r вузлах ↓ ↓ ↓ Оцінка наявності дефіциту потужності в ОЕС ↓ Перехід до (i+1) ітерації
  21. 21. Удосконалення методології 1. Формування двох сценаріїв: базовий (найбільш вірогідний) та цільовий (у разі недостатності заходів по базовому сценарію щодо забезпечення балансової надійності). 2. Виділено три задачі, що вирішуються при підготовці Звіту: • формування стратегічних напрямів розвитку генеруючих потужностей та заходів управління попитом; • формування базового сценарію (найбільш вірогідного, що ґрунтується на підтверджених планах і заходах з розвитку ОЕС; • формування цільового сценарію (у разі недостатності заходів, передбачених базовим сценарієм). 3. Доповнено розглядом вимог щодо урахування можливостей комерційного управління попитом. 4. Наведено опис основного програмно-інформаційного забезпечення, яке використовується для математичного моделювання та виконання розрахунків при підготовці Звіту з оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей. 21

×