Чим більше сонячних панелей на даху підключено до мережі, тим вища вартість системи

Щодо історії самостійного виробництва та споживання сонячної енергії на дахах, то в минулому люди, підприємства та навіть експерти думали лише про виробництво електроенергії, економічні та екологічні аспекти, ніколи не замислюючись про технічні фактори, управління та експлуатацію всієї енергосистеми.

Наступний аналіз надасть додаткові причини, чому в поточний період державні органи управління заохочують людей інвестувати та розвивати сонячну енергетику для власного використання; і мають право обирати форму підключення до мережі, але без купівлі та продажу надлишкової виробленої електроенергії.

Поточний стан сонячної енергії на дахах (RTSP) у В'єтнамі

Статистика показує, що на сьогодні встановлена ​​потужність дахових сонячних електростанцій (RTSP) становить ~7660 МВт змінного струму, що становить понад ~9% від загальної встановленої потужності, а виробництво RTSP становить майже ~4% від виробництва електроенергії національної енергосистеми. Відповідно, цей тип зараз займає значну частку в національній енергосистемі. За встановленою потужністю джерела RTSP мають вищу частку, ніж багато інших видів відновлюваних джерел енергії, таких як: енергія вітру, енергія біомаси. Встановлена ​​потужність RTSP навіть перевищує потужність малих гідроелектростанцій та газових турбін, які раніше становили значну частку в енергетичній структурі В'єтнаму.

У періоди високого радіаційного потенціалу потужність сонячної фотоелектричної системи ризикує перевищити поглинальну здатність регіональної мережі.

Частка встановленої потужності відновлюваних джерел енергії в енергосистемі В'єтнаму

Розвиток відновлюваної енергетики для задоволення попиту на чисту електроенергію, використання відновлюваних джерел енергії (сонячної енергії), які мають великий потенціал у В'єтнамі, є неминучою тенденцією. Держава заохочує розвиток власного виробництва та споживання сонячної енергії та надає клієнтам вибір підключатися до мережі чи ні. Однак у разі підключення до мережі (на даному етапі не рекомендується), надлишок продукції надсилається до мережі за ціною 0 VND.

Відновлювана енергетика має свої унікальні характеристики, які необхідно враховувати під час процесу розробки, особливо під час формування енергетичної політики та стратегій загалом. Зокрема, вплив відновлюваної енергетики на роботу енергосистеми є питанням, яке потребує ретельної оцінки, оскільки це безпосередньо впливає на безпечну роботу енергосистеми.

Діаграма перекриття генеруючої потужності відновлюваних джерел енергії для типового робочого дня

3 фактори відновлюваної енергетики, які негативно впливають на роботу системи

З точки зору інвесторів у відновлювану енергетику, очевидно, що всі вони бачать переваги відновлюваної енергетики, найпрямішою з яких є те, що лише одноразове інвестування зменшить щомісячні витрати на купівлю електроенергії у електроенергетичної компанії, а також сприятиме досягненню мети зеленого розвитку та захисту навколишнього середовища.

Однак, щоб забезпечити стабільне електропостачання домогосподарств, які використовують електроенергію з інвестуванням у сонячні електростанції на дахах, необхідно враховувати роботу сонячних електростанцій на дахах у загальній роботі всієї енергосистеми, оскільки національна енергосистема є загальнонаціональною взаємопов'язаною системою, яка керується, регулюється та експлуатується однаково по всій країні.

Невизначеність джерела відновлюваної енергії

Сонячна енергія — це джерело електроенергії, яке залежить від сонячної радіації та ефективне лише протягом годин сонячного світла. Вночі, або в хмарні чи дощові години вдень, потужність сонячної енергії знижується до низьких рівнів або до нуля.

Отже, для стабілізації енергопостачання необхідно інвестувати у відповідні джерела зберігання енергії. У невеликих масштабах це акумуляторні накопичувачі енергії (наразі ціна знижується, але все ще досить висока). У великих масштабах це гідроакумулюючі джерела енергії або необхідно мобілізувати традиційні джерела енергії (гідроенергію, вугільні теплові електростанції, газові турбіни) для регулювання вгору та вниз відповідно до наявності сонячної енергії.

Для домогосподарств та заводів, які інвестували в сонячну енергетику, невизначеність сонячної енергії є дуже очевидною. У хмарні, дощові дні потужність сонячної енергії значно знижується, і електроенергію доводиться купувати з мережі. Вночі, коли попит на електроенергію високий, електроенергію доводиться купувати у енергетичної компанії, якщо немає можливості її зберігати.

Навпаки, під час високої сонячної радіації дахові сонячні джерела енергії генеруватимуть високу потужність, що вигідно для інвесторів у дахові сонячні електростанції. Однак, якщо в цей час загальна потужність використання системи низька, це призведе до надлишку та необхідності скорочувати потужності виробництва електроенергії. Диспетчерська служба енергосистеми тепер має два варіанти: або скоротити потужність традиційних електростанцій, або скоротити потужність відновлюваних джерел енергії. Легко зрозуміти, що вибір першого варіанту дуже небезпечний, оскільки, коли традиційні керовані джерела енергії скорочуються, системі не залишиться нічого, щоб задовольнити попит, коли відбуватимуться коливання від дахових сонячних джерел енергії. Тому поширеним і неминучим вибором є скорочення відновлюваних джерел енергії.

У деяких країнах та територіях з високим рівнем розвитку сонячної енергетики (таких як Німеччина, Каліфорнія тощо) ситуація надлишку, що призводить до скорочення використання відновлюваних джерел енергії, виникає часто, збільшуючи вартість експлуатації енергосистеми та марнуючи соціальні ресурси. Зауважте, що надлишок потужності в деякі години не означає, що енергосистема має надлишок потужності загалом, оскільки вона може потрапити в ситуацію: коли навантаження системи потрібне (наприклад, ввечері, коли навантаження високе), все ще існує дефіцит, але коли навантаження системи не потрібне (наприклад, опівдні), є надлишок, і його необхідно скоротити.

Таким чином, надмірна кількість відновлюваних джерел енергії (подібно до енергії вітру та підключеної до мережі сонячної енергії) призведе до прямих наслідків для відновлюваних джерел енергії та традиційних джерел енергії (також відомих як джерела базового навантаження). Зокрема, для відновлюваних джерел енергії (включаючи відновлювані джерела енергії) надмірний розвиток (введення) призведе до скорочення потужностей у періоди надлишку через низький попит на електроенергію (виробництво).

Традиційні джерела енергії також серйозно постраждали. Через невизначеність сонячної енергії, енергосистемі доведеться регулярно мобілізувати традиційні джерела енергії, якими можна керувати (гідроенергія, теплова енергія), для роботи в переривчастому режимі (збільшення-зменшення залежно від наявності сонячної енергії). Це не тільки знижує потужність цих джерел енергії (оскільки вони не можуть працювати з високим навантаженням безперервно), але й пошкоджує обладнання (оскільки їм доводиться постійно регулюватися вгору-вниз або багато разів запускатися та зупинятися).

Держава заохочує розвиток самостійного споживання сонячної енергії на дахах (автономного використання)

Розподіл відновлюваних джерел енергії

Сонячна енергія розподіляється в малих і дуже малих масштабах. Це вигідно, оскільки джерело живлення буде розташоване близько до навантаження. В ідеалі це джерело живлення використовується безпосередньо біля навантаження, а не передається в систему. Однак, через невизначені характеристики сонячної енергії, згадані вище, без відповідної системи накопичення сонячна енергія сама по собі не здатна забезпечити потреби звичайного домогосподарства, незалежно від того, скільки потужностей вкладено. Звичайне домогосподарство потребуватиме електроенергії як вдень, так і вночі. Вночі, коли сонце заходить, попит на електроенергію для повсякденного життя ще більший. У дедалі суворіших кліматичних умовах, включаючи спекотне літо або холодну зиму, попит на електроенергію вночі ще більший.

Децентралізація сонячної енергетики також має недоліки. Тобто, здатність збирати дані та контролювати роботу енергосистеми є дуже складною. Як ми всі знаємо, національна енергосистема є централізовано керованою та регульованою системою, від великих джерел енергії, таких як гідроелектростанція Сон Ла потужністю 2400 МВт, до сонячних джерел енергії лише кілька десятків кВт, всі вони працюють в єдиній системі. Кожна дія, навіть просто ввімкнення та вимкнення лампочки, до запуску великого промислового обладнання... впливає на баланс попиту та пропозиції електроенергії. Щоб мати змогу збалансувати потужність національної енергосистеми, диспетчерський блок повинен мати систему збору даних про потужність з усіх джерел енергії. Для сонячної енергетики це можливо лише з великомасштабними джерелами сонячної енергії, такими як джерела сонячної енергії в промислових парках та на великих заводах. Що стосується малих джерел сонячної енергії на рівні домогосподарств, це неможливо. Регулюючий орган зможе лише оцінити та прогнозувати цю потужність. Звичайно, прогноз не може бути повністю точним, що призводить до труднощів в експлуатації енергосистеми загалом. Не кажучи вже про те, що хоча можливо збирати або прогнозувати потужності сонячної енергії, для того, щоб оперативно реагувати на зміни в цих відновлюваних джерелах енергії, необхідно мати дуже гнучку систему, і це коштуватиме грошей.

Вартість енергосистеми дуже висока, коли має бути постійне резервне джерело для коливальної відновлюваної енергії.

Дороге балансування системи через використання сонячної енергії

Інвестори у відновлювану енергетику будуть стурбовані лише інвестиційними витратами та витратами на встановлення конкретної системи відновлюваної енергетики, такими як: яка потужність сонячних панелей, яка потужність інвертора (перетворювача постійного струму сонячних панелей на змінний струм енергосистеми), яка система опорного каркаса, чи відповідає вимогам несуча конструкція даху, чи гарантовані умови пожежогасіння та пожежогасіння, чи варто інвестувати в систему акумуляторного зберігання енергії чи ні?... Але з точки зору агентства з управління енергосистемою та інвесторів традиційних електростанцій (гідроенергетика, вугільні теплові електростанції, газові турбіни), розвиток відновлюваної енергетики викликає велике занепокоєння щодо загальної вартості системи.

Ці витрати виникають через необхідність готовності традиційних джерел енергії до роботи в умовах нестабільності сонячної енергії. Диспетчерська служба повинна підтримувати певну кількість традиційних джерел енергії, що працюють у режимі очікування або низької потужності безперервно протягом годин роботи сонячної енергії. Тому вона повинна платити за підтримку джерел енергії в цьому стані, а не за вироблену електроенергію. У світі загалом і у В'єтнамі зокрема, підтримка цього стану готовності вважається видом послуги: допоміжне обслуговування енергосистеми. Ця вартість також називається вартістю допоміжного обслуговування енергосистеми і залежить від рівня волатильності відновлюваних джерел енергії, таких як сонячна енергія. Чим більш волатильне відновлюване джерело енергії, тим більший масштаб витрат. Якщо з точки зору розрахунку вартість необхідно розраховувати для кожної причини, то інвестори відновлюваних джерел енергії фактично повинні оплачувати вартість системи для підтримки нормальної роботи відновлюваних джерел енергії, зберігаючи при цьому стабільне електропостачання.

Окрім вищезгаданих витрат на допоміжні послуги, на енергосистему також впливають альтернативні витрати джерел енергії та мережі. Зокрема, щодо джерел енергії: поява таких джерел енергії, як відновлювані джерела енергії, не лише розподіляє тиск на енергопостачання традиційних електростанцій, але й зменшує вироблення ними енергії.

Для мережі: Альтернативна вартість – це коли вам все ще потрібно інвестувати в мережу для постачання електроенергії споживачам (вночі або коли хмарно), але ви не можете продавати електроенергію вдень. Хоча цього не уникнути, оскільки виробництво електроенергії електроенергетичною компанією зменшується, а інвестиції залишаються незмінними, коефіцієнт інвестицій у мережу зросте, і його все одно доведеться розраховувати для всіх споживачів.

Вищезазначені характеристики відновлюваної енергетики призводять до необхідності обережного розвитку відновлюваної енергетики, щоб просувати її переваги та мінімізувати її недоліки. Відновлювані джерела енергії слід розвивати лише на рівні готового споживання на навантаженні. Якщо їх розвивати масово у великих масштабах, це суттєво вплине на баланс попиту та пропозиції в енергосистемі, що призведе до непотрібних витрат.

Кожна політика має дві сторони та залежить від конкретних умов на момент її видачі. З огляду на природу та характеристики відновлюваної енергії за поточних умов, для джерел відновлюваної енергії, підключених до мережі, слід заохочувати лише самостійне виробництво та споживання енергії з відновлюваних джерел, і не слід заохочувати (або навіть обмежувати) її виробництво в системі. Виробництво відновлюваної енергії в системі не лише не відповідає критеріям «самостійного виробництва та споживання», але й призводить до витрат на експлуатацію енергосистеми, як проаналізовано вище.

Видно, що механізм політики щодо самостійного виробництва та споживання сонячної енергії на дахах був досліджений, розрахований та консультований керівними органами на науковій основі та забезпечує досягнення багатьох цілей національної енергосистеми. Однак одразу після широких консультацій щодо проекту Указу, що регулює механізм розвитку самостійного виробництва та споживання сонячної енергії на дахах, громадська думка (навіть спотворена та підбурена) зосередилася лише на одному аспекті «нульової ціни» без комплексного уявлення про управління та експлуатацію національної енергосистеми; не бачила гармонійних вигод між сторонами в поточному контексті, особливо розглядаючи лише аспект ринкової економіки з точки зору інвестора, а також не розуміючи чітко недоліків та негативного впливу сонячної енергії на дахах на енергосистему та всю соціально-економіку.

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