Что касается истории самостоятельно вырабатываемой и потребляемой солнечной энергии, установленной на крышах зданий, то в прошлом люди, предприятия и даже эксперты думали только об аспектах производства электроэнергии, а также об экономических и экологических аспектах, не задумываясь о технических факторах, управлении и работе всей энергосистемы.
Последующий анализ предоставит дополнительные причины, по которым в текущий период государственные органы управления поощряют население инвестировать и развивать солнечную энергетику для собственного использования, а также имеют право выбирать форму подключения к сети, но без купли-продажи излишков вырабатываемой электроэнергии.
Текущее состояние солнечных электростанций на крышах (RTSP) во Вьетнаме
Статистика показывает, что на сегодняшний день установленная мощность солнечных электростанций, устанавливаемых на крышах зданий (RTSP), составляет ~7660 МВт переменного тока, что составляет более ~9% от общей установленной мощности. На долю RTSP приходится почти ~4% выработки электроэнергии национальной энергосистемы. Соответственно, этот тип электростанций в настоящее время занимает значительную долю в национальной энергосистеме. По установленной мощности источники RTSP занимают более высокую долю, чем многие другие типы возобновляемых источников энергии, такие как энергия ветра и биомассы. Установленная мощность RTSP даже превосходит мощность малых гидроэлектростанций и газовых турбин, которые в прошлом составляли значительную долю в энергосистеме Вьетнама.
В периоды высокой радиационной активности мощность солнечных фотоэлектрических установок может превысить поглощающую способность региональной сети.
 |
| Доля установленной мощности возобновляемых источников энергии в энергосистеме Вьетнама |
Развитие солнечной энергетики для удовлетворения спроса на чистую электроэнергию с использованием возобновляемых источников энергии (солнца), в отношении которых Вьетнам имеет огромный потенциал, является неизбежной тенденцией. Государство поощряет развитие собственного производства и потребления солнечной энергии и предоставляет потребителям возможность подключения к сети. Однако в случае подключения к сети (на данном этапе не рекомендуется) излишки электроэнергии поступают в сеть по цене 0 донгов.
Солнечная энергетика обладает уникальными характеристиками, которые необходимо учитывать при разработке, особенно при формировании энергетической политики и стратегий в целом. В частности, влияние солнечной энергетики на работу энергосистемы требует тщательного анализа, поскольку оно напрямую влияет на её безопасную работу.
 |
| Сводная диаграмма мощности генерации возобновляемой энергии для типичного рабочего дня |
3 фактора возобновляемой энергетики, которые отрицательно влияют на работу системы
С точки зрения инвесторов в возобновляемые источники энергии, очевидно, что все они видят преимущества возобновляемой энергии, самым непосредственным из которых является то, что они инвестируют только один раз и сокращают ежемесячные расходы на покупку электроэнергии у электроэнергетической компании, а также вносят вклад в достижение цели зеленого развития и помогают защищать окружающую среду.
Однако для обеспечения стабильного электроснабжения домохозяйств, использующих электроэнергию с инвестициями в солнечные электростанции на крышах, необходимо учитывать работу солнечных электростанций на крышах в общей работе всей энергосистемы, поскольку национальная энергосистема представляет собой общенациональную взаимосвязанную систему, которая управляется, регулируется и эксплуатируется единообразно по всей стране.
Неопределенность источника возобновляемой энергии
Солнечная энергия — это источник электроэнергии, зависящий от солнечного излучения и эффективный только в солнечные часы. Ночью, а также в пасмурные или дождливые часы днем выработка электроэнергии от солнечной энергии снижается до минимума или сводится к нулю.
Поэтому для стабилизации электроснабжения необходимо инвестировать в подходящие источники накопления энергии. В небольших масштабах это аккумуляторные батареи (в настоящее время их стоимость снижается, но всё ещё довольно высока). В крупных масштабах – гидроаккумулирующие электростанции или необходимо мобилизовать традиционные источники энергии (гидроэлектростанции, угольные теплоэлектростанции, газовые турбины) для регулирования в зависимости от наличия солнечной энергии.
Для домохозяйств и предприятий, инвестировавших в солнечную энергетику, неопределённость её использования очевидна. В пасмурные и дождливые дни мощность солнечных электростанций значительно снижается, и электроэнергию приходится покупать из сети. Ночью, когда спрос на электроэнергию высок, её приходится покупать у электросети, если нет возможности хранить электроэнергию.
Напротив, в периоды высокой солнечной радиации солнечные электростанции, установленные на крышах, будут генерировать высокую мощность, что выгодно инвесторам в крышную солнечную энергетику. Однако, если в это время мощность всей системы низкая, это приведет к избытку и необходимости сократить мощности генерации. У диспетчерского пункта энергосистемы теперь есть два варианта: либо сократить мощность традиционных электростанций, либо сократить мощность возобновляемых источников энергии. Легко видеть, что выбор первого варианта очень опасен, поскольку при отключении традиционных управляемых источников энергии система не сможет удовлетворить спрос при колебаниях мощности солнечных электростанций, установленных на крышах. Поэтому общепринятым и неизбежным выбором является сокращение возобновляемых источников энергии.
В некоторых странах и регионах с высоким уровнем развития солнечной энергетики (например, в Германии, Калифорнии и т. д.) избыток мощности приводит к частым отключениям возобновляемых источников энергии, что увеличивает стоимость эксплуатации энергосистемы и нерационально расходует социальные ресурсы. Следует отметить, что избыток мощности в отдельные часы не означает, что энергосистема имеет избыток мощности в целом, поскольку ситуация может быть следующей: когда нагрузка системы необходима (например, высокая нагрузка вечером), дефицит всё ещё сохраняется, но когда нагрузка системы не нужна (например, в полдень), возникает избыток, который необходимо сократить.
Таким образом, наличие слишком большого количества возобновляемых источников энергии (аналогичных ветроэнергетике и подключенной к сети солнечной энергии) будет иметь прямые последствия как для возобновляемых источников энергии, так и для традиционных источников энергии (также известных как базовая мощность). В частности, для возобновляемых источников энергии (включая возобновляемые источники энергии) чрезмерное развитие (ввод) приведет к сокращению мощностей в периоды избытка электроэнергии из-за низкого спроса на нее (выпуск).
Традиционные источники энергии также серьёзно страдают. Из-за неопределённости солнечной энергии энергосистеме придётся регулярно задействовать традиционные источники энергии, которые можно контролировать (гидроэнергетика, тепловая энергетика), для работы в прерывистом режиме (в зависимости от наличия солнечной энергии). Это не только снижает выработку этих источников (поскольку они не могут непрерывно работать с высокой нагрузкой), но и приводит к повреждению оборудования (поскольку им приходится постоянно регулировать мощность или многократно запускаться и останавливаться).
 |
| Государство поощряет развитие автономной солнечной энергетики, устанавливаемой на крышах домов. |
Распространение возобновляемых источников энергии
Солнечная энергия распределяется в небольших и очень малых масштабах. Это выгодно, поскольку источник энергии будет располагаться близко к нагрузке. В идеале эта энергия должна использоваться непосредственно на нагрузке, а не передаваться в систему. Однако, учитывая неопределенные характеристики солнечной энергии, упомянутые выше, без подходящей системы накопления энергии, сама солнечная энергия не способна обеспечить потребности обычного домохозяйства, независимо от объема инвестиций. Обычному домохозяйству необходимо будет потреблять электроэнергию и днем, и ночью. Ночью, когда солнце заходит, потребность в электроэнергии для повседневной жизни еще больше. В условиях все более сурового климата, включая жаркое лето и холодную зиму, потребность в электроэнергии ночью еще выше.
Децентрализация солнечной энергетики также имеет недостатки. В частности, сбор данных и управление для обеспечения работы энергосистемы весьма затруднены. Как известно, национальная энергосистема – это централизованно управляемая и регулируемая система: от крупных источников энергии, таких как гидроэлектростанция Сон Ла мощностью 2400 МВт, до солнечных электростанций мощностью всего несколько десятков кВт/ч – все они работают в единой системе. Каждое действие, даже простое включение и выключение лампочки, запуск крупного промышленного оборудования… влияет на баланс спроса и предложения электроэнергии. Для балансировки мощностей национальной энергосистемы диспетчерский пункт должен иметь систему сбора данных об энергопотреблении со всех источников. В солнечной энергетике это возможно только с использованием крупных солнечных электростанций, таких как солнечные электростанции в промышленных парках и на крупных заводах. Что касается небольших солнечных электростанций на уровне домохозяйств, это невозможно. Диспетчерский орган сможет лишь оценить и спрогнозировать эту мощность. Конечно, прогноз не может быть абсолютно точным, что приводит к трудностям в эксплуатации энергосистемы в целом. Не говоря уже о том, что, хотя можно собирать или прогнозировать мощность солнечной энергии, для того, чтобы оперативно реагировать на изменения в этих возобновляемых источниках энергии, необходимо иметь очень гибкую систему, а это будет стоить денег.
 |
| Стоимость энергосистемы очень высока, когда необходим постоянный резервный источник для нестабильной возобновляемой энергии. |
Дорогостоящая балансировка системы из-за солнечной энергии
Инвесторы в возобновляемые источники энергии будут беспокоиться только об инвестиционных и установочных расходах конкретной системы возобновляемой энергии, таких как: какова мощность солнечных панелей, какова мощность инвертора (преобразователя постоянного тока солнечных панелей в переменный ток энергосистемы), какова система опорных каркасов, квалифицирована ли несущая конструкция крыши, гарантированы ли условия противопожарной безопасности и пожаротушения, следует ли нам инвестировать в систему хранения аккумуляторных батарей или нет?... Но с точки зрения агентства по управлению энергосистемой и инвесторов традиционных электростанций (гидроэлектростанции, угольные тепловые электростанции, газовые турбины) развитие возобновляемой энергетики вызывает большую обеспокоенность по поводу общей стоимости системы.
Эти затраты обусловлены необходимостью обеспечения готовности традиционных источников энергии к работе в условиях неопределенности, связанной с солнечными источниками. Диспетчерская служба должна будет поддерживать определенное количество традиционных источников энергии, работающих в режиме ожидания или на низкой мощности непрерывно в часы, когда есть солнечная энергия. Следовательно, она должна платить за поддержание источников энергии в этом состоянии вместо оплаты за выработанную электроэнергию. В мире в целом, и во Вьетнаме в частности, поддержание этого состояния готовности считается видом услуги: вспомогательной услугой энергосистемы. Эта стоимость также называется стоимостью вспомогательной услуги энергосистемы и зависит от уровня волатильности возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия. Чем более изменчив возобновляемый источник энергии, тем больше масштаб затрат. Если с точки зрения расчета, затраты должны быть рассчитаны для каждой причины, то инвесторы в возобновляемые источники энергии фактически должны оплачивать стоимость системы для поддержания нормальной работы возобновляемых источников энергии при сохранении стабильного электроснабжения.
Помимо упомянутых выше дополнительных расходов на обслуживание, на энергосистему также влияют альтернативные издержки, связанные с источниками энергии и электросетью. В частности, это касается источников энергии: появление таких источников энергии, как солнечные батареи на крышах, позволило снизить нагрузку на традиционные электростанции, но при этом снизило их выработку.
Для электросети: альтернативная стоимость возникает, когда вам всё ещё приходится инвестировать в электросеть для поставки электроэнергии потребителям (ночью или в пасмурную погоду), но вы не можете продавать электроэнергию днём. Хотя это неизбежно, поскольку выработка электроэнергии электроэнергетической компанией снижается, а инвестиции остаются неизменными, норма инвестиций в электросеть увеличится и должна быть рассчитана для всех потребителей.
Вышеуказанные особенности возобновляемой энергетики обуславливают необходимость осторожного подхода к её развитию, чтобы подчеркнуть её преимущества и минимизировать недостатки. Возобновляемые источники энергии следует развивать только на уровне, соответствующем уровню готового потребления. Масштабное развитие в больших масштабах существенно повлияет на баланс спроса и предложения в энергосистеме, что приведёт к неоправданным затратам.
Каждая политика имеет две стороны и зависит от конкретных условий на момент её принятия. Исходя из природы и характеристик возобновляемой энергии в текущих условиях, для возобновляемых источников энергии, подключенных к сети, следует поощрять только их самостоятельное производство и потребление, и не следует поощрять (или даже ограничивать) их производство в системе. Возобновляемая энергия, генерируемая в системе, не только не соответствует критериям «самостоятельного производства и потребления», но и влечет за собой дополнительные расходы на эксплуатацию энергосистемы, как было проанализировано выше.
Видно, что механизм политики в отношении собственной выработки и потребления солнечной энергии, установленной на крышах зданий, был научно исследован, просчитан и проанализирован управляющими органами и обеспечивает достижение многих целей национальной энергосистемы. Однако сразу после широкого обсуждения проекта Указа, регулирующего механизм развития собственной выработки и потребления солнечной энергии, установленной на крышах зданий, общественное мнение (даже искаженное и спровоцированное) сосредоточилось только на одном аспекте «нулевой цены», не обращая внимания на общее управление и функционирование национальной энергосистемы; не видя гармоничных преимуществ между сторонами в текущем контексте, особенно рассматривая аспект рыночной экономики только с точки зрения инвестора, а также не осознавая четко недостатки и негативное воздействие солнечной энергии, установленной на крышах зданий, на энергосистему и всю социально-экономическую систему.
Источник
Комментарий (0)