Im więcej paneli słonecznych na dachach podłączonych do sieci, tym wyższy koszt systemu

Jeśli chodzi o historię samodzielnie wytwarzanej i zużywanej energii słonecznej na dachach, w przeszłości ludzie, firmy, a nawet eksperci myśleli wyłącznie o produkcji energii elektrycznej oraz aspektach ekonomicznych i środowiskowych, nie biorąc pod uwagę czynników technicznych, zarządzania i eksploatacji całego systemu energetycznego.

Poniższa analiza przedstawi dalsze powody, dla których w obecnym okresie państwowe agencje zarządzające zachęcają ludzi do inwestowania i rozwijania energii słonecznej na własny użytek. Mają oni również prawo wyboru formy podłączenia do sieci, ale bez konieczności kupowania i sprzedawania nadwyżek wyprodukowanej energii elektrycznej.

Aktualny stan energii słonecznej na dachach (RTSP) w Wietnamie

Statystyki pokazują, że do tej pory zainstalowana moc instalacji fotowoltaicznej na dachach (RTSP) wynosi ~7660 MWAC, co stanowi ponad ~9% całkowitej zainstalowanej mocy. Produkcja RTSP odpowiada za blisko ~4% produkcji energii elektrycznej w krajowym systemie elektroenergetycznym. W związku z tym ten rodzaj energii ma obecnie znaczący udział w krajowym systemie elektroenergetycznym. Pod względem zainstalowanej mocy, źródła RTSP mają większy udział niż wiele innych rodzajów odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i biomasa. Zainstalowana moc RTSP przewyższa nawet moc małych elektrowni wodnych i turbin gazowych, które w przeszłości stanowiły znaczną część struktury energetycznej Wietnamu.

W okresach wysokiego ryzyka promieniowania istnieje ryzyko, że wydajność instalacji fotowoltaicznej przekroczy możliwości absorpcyjne regionalnej sieci elektroenergetycznej.

Udział zainstalowanej mocy odnawialnych źródeł energii w systemie energetycznym Wietnamu

Rozwój energii odnawialnej, aby sprostać zapotrzebowaniu na czystą energię elektryczną, wykorzystując odnawialne źródła energii (energię słoneczną), które mają duży potencjał w Wietnamie, jest nieuniknionym trendem. Państwo wspiera rozwój własnej produkcji i konsumpcji energii słonecznej, dając klientom możliwość wyboru, czy chcą podłączyć się do sieci, czy nie. Jednak w przypadku podłączenia do sieci (co na tym etapie nie jest zalecane), nadwyżka energii jest przesyłana do sieci po cenie 0 VND.

Energia odnawialna ma swoje unikalne cechy, które należy uwzględnić w procesie rozwoju, zwłaszcza w procesie formułowania polityki i strategii energetycznych w ogóle. W szczególności wpływ energii odnawialnej na funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego jest kwestią wymagającą szczegółowej oceny, ponieważ ma on bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo funkcjonowania systemu elektroenergetycznego.

Nakładający się wykres mocy wytwórczej odnawialnych źródeł energii w typowym dniu operacyjnym

3 czynniki energii odnawialnej, które negatywnie wpływają na działanie systemu

Z perspektywy inwestorów w energię odnawialną oczywiste jest, że wszyscy dostrzegają zalety energii odnawialnej, z których najbardziej bezpośrednią jest fakt, że inwestycja jednorazowa pozwoli obniżyć miesięczny koszt zakupu energii elektrycznej od dostawcy energii elektrycznej, a ponadto przyczyni się do realizacji celu zielonego rozwoju i ochrony środowiska.

Aby jednak zapewnić stabilne dostawy energii elektrycznej dla gospodarstw domowych inwestujących w instalacje fotowoltaiczne na dachach, konieczne jest uwzględnienie pracy instalacji fotowoltaicznej w ogólnym funkcjonowaniu całego systemu energetycznego, ponieważ krajowy system energetyczny jest ogólnokrajowym systemem połączonym, zarządzanym, regulowanym i obsługiwanym w sposób jednolity w całym kraju.

Niepewność źródła energii odnawialnej

Energia słoneczna to źródło energii elektrycznej zależne od promieniowania słonecznego, które działa tylko w godzinach nasłonecznienia. W nocy, a także w pochmurne lub deszczowe dni, moc energii słonecznej spada do niskiego poziomu lub do zera.

Dlatego, aby ustabilizować dostawy energii, konieczne jest inwestowanie w odpowiednie źródła magazynowania. W małej skali są to magazyny bateryjne (obecnie ich cena spada, ale wciąż jest dość wysoka). W dużej skali są to elektrownie szczytowo-pompowe i elektrownie wodne, a także konieczna jest mobilizacja tradycyjnych źródeł energii (energia wodna, elektrownie cieplne opalane węglem, turbiny gazowe) w celu dostosowania się do dostępności energii słonecznej.

Dla gospodarstw domowych i fabryk, które zainwestowały w energię słoneczną, niepewność związana z energią słoneczną jest bardzo wyraźna. W pochmurne i deszczowe dni moc energii słonecznej jest znacznie ograniczona i konieczne jest kupowanie energii elektrycznej z sieci. W nocy, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest wysokie, energia elektryczna musi być kupowana od zakładu energetycznego, jeśli nie ma możliwości jej magazynowania.

Wręcz przeciwnie, w okresach silnego promieniowania słonecznego, dachowe źródła energii słonecznej generują dużą moc, co jest korzystne dla inwestorów. Jednakże, jeśli w tym czasie całkowite wykorzystanie mocy systemu jest niskie, doprowadzi to do nadwyżki i konieczności ograniczenia mocy wytwórczych. Jednostka dyspozytorska systemu elektroenergetycznego ma teraz dwie możliwości: albo zmniejszyć moc tradycyjnych elektrowni, albo zmniejszyć moc odnawialnych źródeł energii. Łatwo zauważyć, że wybór pierwszej opcji jest bardzo niebezpieczny, ponieważ po wyłączeniu tradycyjnych, sterowalnych źródeł energii, system nie będzie miał nic, aby zaspokoić zapotrzebowanie w przypadku wahań zapotrzebowania ze strony dachowych źródeł energii słonecznej. Dlatego powszechnym i nieuniknionym wyborem jest ograniczenie odnawialnych źródeł energii.

W niektórych krajach i terytoriach o intensywnym rozwoju energetyki słonecznej (takich jak Niemcy, Kalifornia itp.) często występuje nadwyżka mocy, prowadząca do redukcji odnawialnych źródeł energii, co zwiększa koszty eksploatacji systemu elektroenergetycznego i marnotrawstwo zasobów społecznych. Należy pamiętać, że nadwyżka mocy w niektórych godzinach nie oznacza, że ​​system elektroenergetyczny ma nadwyżkę mocy w ogóle, ponieważ może się zdarzyć, że: gdy obciążenie systemu jest duże (np. wieczorem), nadal występuje niedobór mocy, ale gdy obciążenie systemu nie jest potrzebne (np. w południe), występuje nadwyżka mocy i należy ją ograniczyć.

Zatem zbyt duża liczba odnawialnych źródeł energii (podobnych do energii wiatrowej i energii słonecznej podłączonej do sieci) będzie miała bezpośrednie konsekwencje dla odnawialnych źródeł energii i tradycyjnych źródeł energii (znanych również jako moc bazowa). W szczególności, w przypadku odnawialnych źródeł energii (w tym odnawialnych źródeł energii), nadmierna rozbudowa (wkład) będzie prowadzić do spadków mocy w okresach nadwyżek spowodowanych niskim zapotrzebowaniem na energię elektryczną (wyjście).

Tradycyjne źródła energii również są poważnie zagrożone. Ze względu na niepewność związaną z energią słoneczną, system energetyczny będzie musiał regularnie uruchamiać tradycyjne, kontrolowane źródła energii (energia wodna, cieplna) do pracy w trybie przerywanym (wzrost-spadek w zależności od dostępności energii słonecznej). To nie tylko zmniejsza wydajność tych źródeł energii (ponieważ nie mogą one pracować pod wysokim obciążeniem w sposób ciągły), ale także uszkadza urządzenia (ponieważ muszą one stale regulować moc lub wielokrotnie się zatrzymywać i uruchamiać).

Państwo wspiera rozwój autonomicznej energii słonecznej na dachach (poza siecią)

Rozproszenie odnawialnych źródeł energii

Energia słoneczna jest dystrybuowana na małą i bardzo małą skalę. Jest to korzystne, ponieważ źródło energii znajduje się blisko obciążenia. Idealnie, to źródło energii jest wykorzystywane bezpośrednio przy obciążeniu, a nie przesyłane do systemu. Jednak ze względu na niepewną charakterystykę energii słonecznej, o której mowa powyżej, bez odpowiedniego systemu magazynowania, sama energia słoneczna nie jest w stanie zaspokoić potrzeb przeciętnego gospodarstwa domowego, niezależnie od tego, jak duża jest zainwestowana moc. Przeciętne gospodarstwo domowe będzie musiało korzystać z energii elektrycznej zarówno w dzień, jak i w nocy. W nocy, po zachodzie słońca, zapotrzebowanie na energię elektryczną do codziennego życia jest jeszcze większe. W coraz trudniejszych warunkach klimatycznych, w tym podczas upalnego lata lub mroźnej zimy, zapotrzebowanie na energię elektryczną w nocy jest jeszcze wyższe.

Decentralizacja energii słonecznej ma również swoje wady. Mianowicie, gromadzenie danych i sterowanie nimi w celu usprawnienia funkcjonowania systemu elektroenergetycznego jest bardzo trudne. Jak wszyscy wiemy, krajowy system energetyczny jest systemem centralnie sterowanym i regulowanym – od dużych źródeł energii, takich jak elektrownia wodna Son La o mocy 2400 MW, po źródła energii słonecznej o mocy zaledwie kilkudziesięciu kWp, wszystkie działają w ramach zunifikowanego systemu. Każda czynność, nawet włączenie i wyłączenie żarówki, czy uruchomienie dużego sprzętu przemysłowego… wpływa na równowagę podaży i popytu na energię elektryczną. Aby móc zbilansować moc krajowego systemu elektroenergetycznego, jednostka dyspozytorska musi posiadać system gromadzenia danych o mocy ze wszystkich źródeł. W przypadku energii słonecznej jest to możliwe jedynie w przypadku dużych źródeł energii słonecznej, takich jak źródła energii słonecznej w parkach przemysłowych i dużych fabrykach. W przypadku małych źródeł energii słonecznej na poziomie gospodarstw domowych jest to niemożliwe. Organ regulacyjny będzie mógł jedynie oceniać i prognozować tę moc. Oczywiście prognoza nie może być w pełni dokładna, co prowadzi do ogólnych trudności w funkcjonowaniu systemu elektroenergetycznego. Nie wspominając już o tym, że chociaż możliwe jest gromadzenie i prognozowanie mocy energii słonecznej, to aby szybko reagować na zmiany w zakresie odnawialnych źródeł energii, konieczne jest posiadanie bardzo elastycznego systemu, a taki system będzie kosztowny.

Koszty systemu elektroenergetycznego są bardzo wysokie, gdy konieczne jest zapewnienie stałego źródła zasilania zapasowego dla zmiennych dostaw energii odnawialnej.

Kosztowne równoważenie systemu ze względu na instalację solarną

Inwestorzy w energię odnawialną będą zainteresowani wyłącznie kosztami inwestycji i instalacji konkretnego systemu energii odnawialnej, takimi jak: jaka jest pojemność paneli słonecznych, jaka jest pojemność falownika (przetwornika prądu stałego z paneli słonecznych na prąd przemienny z systemu energetycznego), jaki jest system konstrukcji wsporczej, czy konstrukcja nośna dachu jest odpowiednia, czy są zagwarantowane warunki zapobiegania pożarom i walki z nimi, czy powinniśmy inwestować w system magazynowania energii w akumulatorach, czy nie?... Jednak z perspektywy agencji kontroli systemu energetycznego i inwestorów tradycyjnych elektrowni (energia wodna, elektrownie cieplne opalane węglem, turbiny gazowe) rozwój energii odnawialnej budzi duże obawy dotyczące całkowitych kosztów systemu.

Koszt ten wynika z konieczności zapewnienia, aby tradycyjne źródła energii były gotowe do sprostania niepewności źródeł energii słonecznej. Jednostka dyspozytorska będzie musiała utrzymywać pewną liczbę tradycyjnych źródeł energii działających w trybie gotowości lub o niskiej mocy w sposób ciągły w godzinach, w których energia słoneczna jest dostarczana. W związku z tym musi płacić za utrzymanie źródeł energii w tym stanie, zamiast płacić za wytworzoną energię elektryczną. Na całym świecie , a w szczególności w Wietnamie, utrzymanie tego stanu gotowości jest uważane za rodzaj usługi: pomocniczą usługę systemu elektroenergetycznego. Koszt ten jest również nazywany kosztem pomocniczej usługi systemu elektroenergetycznego i zależy od poziomu zmienności odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna. Im bardziej zmienne jest odnawialne źródło energii, tym większa skala kosztów. Jeśli z punktu widzenia kalkulacji koszt musi być obliczony dla każdej przyczyny, to inwestorzy odnawialnych źródeł energii muszą w rzeczywistości zapłacić koszt utrzymania przez system normalnej pracy odnawialnych źródeł energii przy jednoczesnym zachowaniu stabilnego zasilania.

Oprócz wspomnianych wyżej kosztów usług dodatkowych, na system energetyczny wpływają również koszty alternatywne źródeł energii i sieci. W szczególności, jeśli chodzi o źródła energii: pojawienie się takich źródeł energii jak energia odnawialna nie tylko zmniejsza presję na dostawy energii do tradycyjnych elektrowni, ale także zmniejsza ich moc wyjściową.

W przypadku sieci: koszt alternatywny występuje, gdy nadal trzeba inwestować w sieć, aby dostarczać energię elektryczną klientom (w nocy lub przy pochmurnej pogodzie), ale nie można jej sprzedawać w ciągu dnia. Chociaż jest to nieuniknione, ponieważ produkcja energii elektrycznej przez zakład energetyczny spada, a inwestycja pozostaje niezmieniona, stopa inwestycji w sieć wzrośnie i nadal będzie musiała zostać obliczona dla wszystkich klientów.

Powyższe cechy energii odnawialnej wskazują na konieczność zachowania ostrożności w jej rozwoju, aby promować jej zalety i minimalizować wady. Odnawialne źródła energii powinny być rozwijane wyłącznie na poziomie gotowości do wykorzystania przy obciążeniu. Ich masowy rozwój na dużą skalę znacząco wpłynie na równowagę podaży i popytu w systemie elektroenergetycznym, generując niepotrzebne koszty.

Każda polityka ma dwie strony i zależy od konkretnych warunków w momencie jej wydania. Biorąc pod uwagę charakter i charakterystykę energii odnawialnej w obecnych warunkach, w przypadku odnawialnych źródeł energii podłączonych do sieci, należy zachęcać wyłącznie do samoprodukcji i samokonsumpcji energii odnawialnej, a nie do jej wytwarzania (ani nawet ograniczania) w systemie. Energia odnawialna wytwarzana w systemie jest nie tylko niezgodna z kryteriami „samoprodukcji i samokonsumpcji”, ale również generuje koszty eksploatacji systemu elektroenergetycznego, jak przeanalizowano powyżej.

Widać, że mechanizm polityki dotyczący samodzielnej produkcji i konsumpcji energii słonecznej na dachach został zbadany, obliczony i konsultowany przez agencje zarządzające w oparciu o podstawy naukowe i zapewnia realizację wielu celów krajowego systemu energetycznego. Jednak bezpośrednio po tym, jak projekt dekretu regulującego mechanizm rozwoju samodzielnej produkcji i konsumpcji energii słonecznej na dachach został szeroko konsultowany, opinia publiczna (a nawet zniekształcona i podburzana) skupiła się tylko na jednym aspekcie „zerowej ceny”, bez kompleksowego spojrzenia na zarządzanie i funkcjonowanie krajowego systemu energetycznego; nie dostrzegła harmonijnych korzyści dla obu stron w obecnym kontekście, zwłaszcza patrząc jedynie na aspekt gospodarki rynkowej z perspektywy inwestora, a także nie zrozumiała wad i negatywnego wpływu energii słonecznej na dachy dla systemu energetycznego i całego społeczeństwa.

Źródło: https://congthuong.vn/dien-mat-troi-ap-mai-noi-luoi-cang-nhieu-chi-phi-he-thong-cang-lon-317557.html