16 октября 2014 Докладчик: начальник департамента координации энергосбытовой и операционной деятельности ОАО “ЛУКОЙЛ”, профессор РЭА им Плеханова, д.э.н. В.А. Зубакин Тема: Энергетика 2.0: революция потребителей http://mse-msu.ru/category/nauchnieseminary/

1. ««ЭнергетикаЭнергетика 2.0:2.0:
революцияреволюция потребителейпотребителей»»
Василий Александрович Зубакин
Профессор РЭА им. Плеханова,
доктор экономических наук
16 октября
2014г
СеминарСеминар попо экономикеэкономике энергетикиэнергетики ии окружающейокружающей средысреды

2. РеволюцияРеволюция потребителейпотребителей
1. Форма активности потребителей
• Совет рынка
• Палата потребителей
• Некоммерческие партнерства
• Общественные организации
2. Уход на оптовый рынок
3. Создание собственной генерации
4. Создание VPP
5. Участие в DR и ДОН
22

3. Собственная генерация
на предприятии
33

4. Уровень тарифа на передачу и его
доля в конечной цене электроэнергии
44

5. Принятие решений потребителями
Группа потребителей, имеющая
возможность организации
собственного энергоснабжения
Ценовой уровень возможного
перехода на собственное
энергоснабжение
Крупные промышленные
энергоемкие потребители
(больше 50 МВт)
2,5 руб./кВтч
Средние промышленные и
коммерческие потребители
(0,5-10МВт)
5÷6 руб./кВтч
Офисные и торговые объекты
(0,01-1МВт)
6÷8 руб./кВтч
Бытовые потребители
(индивидуальные дома)
4,5 руб./кВтч
Дополнительный фактор, который сдерживал такие решения –
невозможность в автономной системе обеспечить приемлемую надежность
и бесперебойность – теперь имеет серийные технологические решения.
55

6. Возможные сценарии
развития событий
Цена,
руб./кВтч (2010г)
2,0
2,5
3,3
Текущий средний уровень цены электроснабжения
от ЕЭС для конечного потребителя
Уровень цены модернизированной ЕЭС
Время
2010 2015
Уровень себестоимости собственного энергоснабжения
X
2020
A
В
Б
66

7. 77

8. Целесообразность
распределенной генерации
88

9. Распределенная генерация
сегодня
99

10. Законодательная база
1010

11. Генерация в «чистом поле»
1111

12. Строительство блок - станции
1212

13. Карта наиболее экономически выгодных мест
расположения распределенной генерации
1313

14. Варианты для
«собственной» генерации
1414

15. 1515

16. Проблемы «большой» энергетики, которые
решаются при развитии малой генерации:
1616

17. 1717

18. 1818

19. 1919

20. № Наименование Значение
1. Тип используемого двигателя MWM TCG 2020 V20
2. Электрическая мощность 4 000 кВт
3. Тепловая мощность 4 274 кВт
4. Расход газа 984м3/ч
5. Суммарный КПД 87%.
6. Дисконт. период окупаемости 6
Проект строительства энергоцентра
предполагает установку газопоршневых
агрегатов MWM TCG 2020 V20 (Германия) с
системой утилизации тепла.
2020ЭнергоцентрЭнергоцентр вв ПензенскойПензенской областиобласти
длядля нужднужд ОАООАО ««ОбластнойОбластной тепличныйтепличный комплекскомплекс»»

21. Схема поставки тепловой и
электрической энергии
Энергетические центр
(4,0 МВт электрической
мощности, 4,3 МВт тепловой
мощности)
ОАО «Областной тепличный
комплекс», расположенный в
непосредственной близости к
площадке энергоцентра
(потребность комплекса – 25,5
тыс. Гкал в год.)
Поставка
теплоэнергии –
25,5 тыс. Гкал в год
22,5 млн. кВт/ч для нужд ОАО «Областной
тепличный комплекс», подключенный от
сетей энергоцентра
по 4 руб. за кВт-ч, 5,5 млн. кВт/ч сбытовой
компании через электрические сети
филиала «Пензаэнерго» по 1,8 руб. за
кВт-ч
Оплата
теплоэнергии по
цене 750 руб. с
НДС за 1 Гкал
Поставка
электроэнергии –
28 млн. кВт-ч в год
Оплата электроэнергии по
цене 4 руб. с НДС за 1 кВт-ч за
22,5 млн. кВт/ч в год и по 1,8
руб. с НДС за 1 кВт-ч за 5,5
млн. кВт/ч в год
2121

22. Строительство ГТУ-ТЭЦ 200 МВт
в Пермской области
Основные сведения:
Сроки реализации – 2012-2014 годы:
Установленная электрическая мощности 200 МВт.
Суммарная паропроизводительность 700 т/ч.
Основное оборудование ГТУ-ТЭЦ:
• 8 ГТУ мощностью по 25 МВт типа
ГТЭ-25ПА производства ОАО
«Авиадвигатель» г. Пермь;
• 8 КУ паропроизводительностью
по 40 т/ч, типа КГТ 40/1,6-300;
• 4 ПК паровых котла по 95 т/ч.
Топливо – сухой отбензиненный газ.
Теплоэнергия
682 тыс.Гкал
СОГ всего 560 млн.
м3/год
8 х ГТУ
8 х КУ
Электроэнергия
1 441 тыс.
Гкал
Пар 15 ата,
290С
Горячая вода
Завод 1
Завод 2
Завод 1
Теплоэнергия
1 275 тыс.Гкал
1 441 млн. кВтч
4 х ПК
Схема ГТУ-ТЭЦ
2222

23. СТОРОННИКИ ПРОТИВНИКИ
Нейтральное отношение
СторонникиСторонники ии противникипротивники распределеннойраспределенной генерациигенерации 2323

24. Взаимосвязь между участниками рынка?
Применение «Управления потреблением»
• Оптимизация внутреннего портфолио энергокомпаний и крупных
предприятий
• Энергетические рынки
 День‐ночь сдвиг (оптимизация спотового рынка)
 (Внутренняя) Регулировка баланса для минимизации расходов дисбаланса
• Мощность/Рынок резервов
 Контроль нагрузки/частотности
• Третичный резервный контроль (Резерв минут)
• Вторичный резервный контроль(?)
• Первичный резервный контроль (??)
 Механизм защиты мощности в пиковое время года (зим в Европе)
• Услуги Сети
 Управление перегрузками для организаций передачи и распределения
энергии
 Активный контроль напряжения для распределительных сетей
 Аварийный запас
• Взаимоотношения с клиентами!
2424

25. 3.005
1.868
1.573
1.512
1.129
1.112
777
758
589
521
495
464
383
367
357
292
273
269
246
223
199
177
125
122
98
45
32
32
20
17
13
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Pulp&paper
Iron&steel
Mining
Chemicals
Nonferrousmetals
Foundry
Districtheating
Glas&ceramics
Rubber&plastics
Textiles
Woodprocessing
Publicwatersupply
Foods,beverages,tobaccos
Puplicpowersupply
Hotels&restaurants
Automotiveindustry
Otherlandtraffic
Airtraffic
Metalproducts
Leather&shoes
Electrotechnics,finemechanics
Printing&publishing
Toys&sportinggoods
Machineconstruction
Tradeandvehicleservices
Tourism&telecommunication
Civilengineering&construction
Banking&insurance
Watertransport
Realestateservices
Publicgassupply
SpecificconsumptionofelectricityinkWh/1000€.
Average power consumption per
gross value added (GVA) in 2002
High potential for DR
Low potential for DR
Источник: Интенсивность эл. по отраслям промышленности, Австрия (Тех. Университет Граца, 2007)
Ср. потенциал пиковой экономии 9-25,1%
Потенциал и Ресурсы
Управления Потреблением
Управление Потреблением: Потенциал по отраслям
2525

26. Европейский Центр Управления Потреблением
European Demand Response Center (EDRC)
Потенциалы Управления Потреблением по отраслям
• Целлюлозно‐бумажная пром.: переработка 30 – 40 МВ
• Горная, добывающая пром.: дробилки, мельницы, сита
• Железо и сталь: электродуговые печи 5 – 30 МВ
прокатный стан
• Цветные металлы: электродуговые печи 10 МВ
электролизер
• Холодильные установки: до 1 МВ
• Технические газы: сжижение 10 – 13 МВ
• Масса хим. веществ: Хлорщелочные процессы 10 – 20 МВ
завод карбид кальция 7 МВ
•  Заботьтесь о нуждах Ваших клиентов!
2626

27. Управление потреблением (Demand Response)
Зачем нужны программы по управлению потреблением электроэнергии?
• Для надежного энергоснабжения потребителей требуется обеспечение баланса
производства и потребления электроэнергии с необходимым объемом
резервирования;
• Покрытие спроса, включая пиковые периоды, осуществляется за счет загрузки
традиционных генерирующих мощностей (ТЭС, ГЭС, АЭС);
• Загрузка мощностей производится по цене от дешевой к дорогой. Цену рынка
формирует замыкающая наиболее дорогая заявка.
Замещение относительно небольшого объема малоэффективной генерации может
приносить большой эффект для рынка в целом.
• Альтернативой загрузки дорогих мощностей является управление спросом на
стороне потребителей.
• В мире широко исследуются возможности использования различных не имеющих
сегодня промышленного применения, но перспективных технических решений,
таких как:
- различного рода накопители энергии, потребляющие электроэнергию в
периоды минимальной нагрузки в системе и отдающие ее в пиковые часы;
- управление малой распределенной генерации;
• В тоже время в ряде энергосистем уже сегодня в системно значимых объемах
используется способность потребителя кратковременно снизить свое
потребление, обеспечивая замещение дорогого источника генерации.
2727

28. Мировой опыт
Что такое Demand Response?
Управление собственной
генерацией
(в т.ч. включение
резервных источников
питания)
Изменение уставки
термостата для систем
кондиционирования и/или
холодильных установок
Регулирование
интенсивности работы
двигателей насосно-
перекачивающих систем
Изменение или останов
производственного цикла,
частичное отключение
освещения и т.д.
Технологии
разгрузки
2828
 Управление потреблением (Demand Response) – это способность
потребителя уменьшать потребление электроэнергии когда оптовые
цены высоки

29. Область применения
Demand Response
2929
Программы, стимулирующие потребителей электроэнергии к снижению
потребления в часы пиковых нагрузок и/или высоких цен на рынке,
применяются в США, Великобритании, Италии, Испании, Австралии,
Новой Зеландии и других странах

30. Виды управления спросом
Управление спросом
«Технологическое»
возможность
разгрузки в целях
предотвращения или
ликвидации
аварийных ситуаций
(широко применяется
в ЕЭС России)
«Экономическое»
разгрузка при
высоких ценах на
электроэнергию
(механизмы
отсутствуют)
3030

31. Разгрузка потребителей по
экономическим параметрам
Рыночные механизмы, такие как заключение долгосрочных договоров,
аукционы ценовых заявок РСВ, направлены прежде всего на формирование
объективной цены на электроэнергию, соответствующей стоимости
производства на востребованные объемы потребления. Ценовые заявки
потребителей в данных механизмах не являются способом непосредственного
формирования почасовой производственной программы (физических объемов
потребления)
В периоды наибольшего спроса оказываются физически загружены наиболее
дорогие электростанции, в результате могут формироваться экономически
обоснованные, но крайне высокие цены на электроэнергию
Существуют потребители, которые готовы (как правило кратковременно)
снизить физические объемы потребления в объемах, значимых для
формирования цен в целом на рынке (при этом индивидуальный эффект от
снижения цены недостаточен для активных действий на рынке)
Задача системы Demand Response - создать экономические механизмы для
привлечения регулировочной способности потребителей к поддержанию
баланса производства и потребления в периоды наиболее высоких цен
3131
В мировой практике Экономический DR используется для изменения
физической величины спроса в условиях высоких цен на электроэнергию

32. Примеры участия потребителей в
Demand Response
3232

33. Примеры участия потребителей в
Demand Response
3333

34. 3434

35. 3535

36. 3636

37. Объединение Энергоэффективности и Управления
потреблением в Виртуальную электростанцию
Случаи использования
 Агрегация мощности и
нагрузки
 Контроль потока мощности
 Контроль пиковой нагрузки
 Контроль пика генерации
 Измерение энергии
 Мониторинг оперативных
данных
 Журнал сигнализаций
 Алгоритм местного
управления
 Хранение профилей
 Журналы мероприятий
 Цифровые вх/вых для
мониторинга и
переключения логических
сигналовОднораз.
генератор
Одноразовая нагрузка
Одноразовая
нагрузка
Дизельный Генератор
G
G
Система VPP
Система связи
Однораз.
генератор
Литейный дом
Стекольный завод
Биогаз ТЭЦ
Ресурс: Landis+Gyr
3737

38. • Потенциал Виртуальных
электростанций (VPP) для целей
третичного резерва
• 100 % наличие положительного пика
и отрицательной мощности
• Сокращение нагрузки +
распределенная генерация
• Клиенты: сталелитейные заводы,
литейные, бумажные комбинаты,
торговые центры, производители
стекла и керамики, химическая
промышленность
• 63 МВт собрано
• Полностью функционирует с 2011 г.
Применение на практике – настоящее время
3838

39. Встраивание VPP в существующий
дизайн рынков электроэнергии
3939

40. Функционал оператора VPP на
розничном рынке (в рамках ИП)
4040

41. 4141

42. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ