Нестабильная работа ветрогенераторов и солнечных панелей стала ахиллесовой пятой Евросоюза. Кадр из видео с канала Alpine Helicopter на YouTube
Ввиду того что в настоящее время доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ), а именно солнечных и ветряных электростанций (СЭС и ВЭС), в общей выработке в единой энергетической системе (ЕЭС) России составляет менее 0,4% и что ЕЭС России опирается на традиционные источники энергии, ключевым достоинством которых является их постоянство и независимость от погодных условий, экстремальные морозы, обрушившиеся на земной шар и остановившие работу СЭС и ВЭС, не создали критических условий для функционирования ЕЭС России и не вызвали увеличения спотовой цены на электроэнергию в РФ.
Мощный зимний блэкаут в Европе
8 января 2021 года нас едва отделял волосок от массового отключения электроэнергии по всей Европе. Опасность блэкаута, который почти погрузил Европу в темноту, еще раз подчеркнула тот факт, что некоторые западноевропейские страны проводят ошибочную энергетическую политику, устанавливая в систему возобновляемые источники энергии в форсированных темпах и непродуманно закрывая все или часть своих базовых электростанций, в том числе атомные электростанции.
Произошедший на европейском уровне сбой в системе, уже наполовину состоящей из погодозависимых возобновляемых источников энергии, – при дефиците достаточных резервных мощностей теперь уже указывает на проблему системного уровня.
Он был вызван незначительной проблемой на хорватской подстанции, но волна отключений прокатилась по всему континенту. В результате единая электроэнергетическая система континентальной Европы разделилась на две части. Разрыв системы привел к нехватке мощности в размере 6300 МВт на северо-западе Европы и избытку мощности в размере 6300 МВт мощности на юго-востоке. В результате всего этого, например, только во Франции потребовалось ограничить энергопотребление 16 промышленных предприятий, и в Румынии также могли столкнуться с последствиями такой системной проблемы, поскольку отключения электроэнергии происходили и там. Большинство стран, таких как Испания, Италия, Германия, Венгрия, вынуждены были спасаться импортом электроэнергии в тот день.
Эта ситуация подчеркнула важность поддержания постоянной частоты энергосистемы. А возобновляемые источники не могут ее поддерживать из-за нестабильности своей работы.
Как мы видели, отправной точкой событий, происшедших 8 января, был отказ сетевого элемента, который можно проследить до нехватки мощности на уровне системы в 6300 МВт. Дефицит был вызван увеличением потребления электроэнергии в Европе, в то время как возобновляемые источники энергии, особенно солнечные и ветряные электростанции, едва могли производить энергию по всей Европе, тогда как их установленная мощность уже составляет около половины общеевропейских установленных мощностей! Между тем очень похоже, что резервных мощностей тоже не хватало.
Если в будущем не будет достаточной мощности базовых электростанций и достаточных резервов, в то время как будет продолжаться форсированное распространение использования возобновляемых источников энергии, зависящих от погодных условий, энергетическая система Европы будет вынуждена столкнуться с еще более серьезными сбоями. Случай, происшедший 8 января 2021 года, показал, что тот, кто рассчитывает на импорт, «садится на плохую лошадь».
Надежность снабжения может быть максимально обеспечена только в том случае, если все страны будут потреблять почти столько же электроэнергии, сколько производят. Если это не так, электрические сети будут становиться все более и более уязвимыми из-за утраты мощности базовых электростанций и дальнейшего стремительного распространения возобновляемых источников энергии. А через некоторое время наступит момент, когда сбой в энергосистеме, подобный происшедшему 8 января, больше не будет управляемым.
Зеленая энергетика Германии не устояла перед природой
Широко и громко разрекламированный переход Евросоюза на зеленую энергетику этой зимой был испытан природой. Морозы, огромные массы снега практически остановили даже исправно действовавшие устройства – ветрогенераторы и солнечные батареи. Гигантские поля пропеллеров застыли от обледенения, солнечные панели засыпало снегом.
Это случилось всего лишь день спустя после встречи мировых лидеров и предпринимателей в знаменитой Силиконовой долине, чтобы очертить цели «Большой перезагрузки» и приспособления их к климатическим изменениям.
До сих пор Германия считалась центром ветро- и солнечной энергетики. Но вдруг 30 тыс. ее ветряков перестали действовать. И после этого быстро были подвергнуты сомнению тезисы о будущем, основанном на центрах зеленой энергетики. На это обратило внимание издание wGospodarce.pl.
Надо заметить, что погодные условия в последние недели для Германии были неблагоприятными. Даже и без снега много дней были здесь безветренными и пасмурными. И потому большинство ветротурбин были отключены. Можно себе представить, что было бы, если бы весь мир сконцентрировался только на ВИЭ. Германия еще не отказалась совсем от энергии, производство которой основано на угле и атоме. И, надо сказать, на ее счастье. Только это и позволило Германии бесперебойно функционировать.
На это обратила внимание телекомпания RBB, которая выпустила видеоматериал об энергетических проблемах одного из регионов. В репортаже показали, что электростанция в городе Лаузевиц работает на полную мощность, используя традиционное сырье.
Репортер Андреас Рауш в сюжете из Коттбуса говорит, что Германия все еще должна в большей степени полагаться на природный газ из России, использовать уголь из Польши и атомную энергию из Франции.
Земля Бранденбург – центральная часть Германии со столицей страны Берлином. Здесь сосредоточены не только предприятия, но и многие государственные структуры, и потому проблемы энергоснабжения здесь могут ощущаться весьма чувствительно. Многие опасаются так называемых блэкаутов – массового отключения электричества.
В инфографике сюжета Brandenburg Aktuell телеканала показано, что с 2002 года Германия последовательно снижала долю атомной энергии, а в 2022 году предполагается, что ее здесь не будут производить вовсе. Но пока еще велика доля использования угля, немного меньше процент нефти и газа как сырья для работы предприятий по генерации энергии. Сравнительно небольшой остается в общем объеме доля той самой возобновляемой энергии, несмотря на планы резко поднять ее удельный вес к 2038 году. Теперь эти планы, похоже, ставятся под большой знак вопроса. Во всяком случае в сюжете, отцензурированном самой редакцией телеканала, но все-таки неумолимо поставленном самой природой.
В Германии эксперты обеспокоены ненадежностью энергетической системы из-за ее сильной зависимости от периодических солнечных и ветровых воздействий. В июне 2019 года электросеть была близка к отключению электроэнергии и только краткосрочный импорт из соседних стран помог стабилизировать энергосеть. В результате нехватки энергоносителей в Германии наблюдается самая высокая стоимость краткосрочной «балансировки энергии», которая взлетела с 64 евро в 2017 году до 37 856 евро за мегаватт-час в 2019 году.
При этом немецкие потребители дорого платят за передачу энергии. Цены на электроэнергию в Германии на 45% выше средних по Европе. Так называемые зеленые налоги составляют 54% цен на электроэнергию для населения. По прогнозам аналитических агентств, цены на электроэнергию продолжат расти до 2030 года, несмотря на обещания сторонников возобновляемой энергии и немецких политиков, что они пойдут на спад. Повышение цен на электроэнергию ставит под угрозу конкурентоспособность немецкой промышленности.
В том числе необходимо строить ЛЭП в восемь раз быстрее, чем сегодня, необходимо строить новые резервные электростанции и устанавливать оборудование для контроля потребностей в электроэнергии. Все это приведет к еще большему повышению цен.
ВИЭ вызывают такие же высокие ценовые шоки и в других частях мира, включая Техас, Калифорнию и Австралию. И Британия, и Австралия столкнулись с похожими проблемами энергоснабжения в последние годы, когда они пытались перейти на прерывистые возобновляемые источники энергии.
После остановки АЭС «Рингхальс» энергосистема Швеции уже не справляется с морозами
Шведская государственная компания – оператор системы передачи электроэнергии Svenska Kraftnat разместила тендер на покупку электроэнергии из Германии, Польши и Литвы. Об этом 8 февраля сообщила пресс-служба компании. Сильные морозы привели к нехватке электроэнергии от ветряных турбин из-за необходимости обеспечить отопление. Это уже привело к запуску резервной электростанции Karlshamnsverket на ископаемом топливе.
В свое время Партии зеленых в Швеции удалось остановить работу 9 из 12 атомных реакторов в стране, и сейчас только три реактора вырабатывают электроэнергию наряду с ветряными турбинами. Летом этого достаточно с запасом, но в сильные холода энергетики вынуждены закупать энергию в других странах. Для передачи электроэнергии в Швецию из других стран используются подводные высокочастотные кабели, проходящие по дну Балтийского моря.
Лондон не находит легких ответов после отключения электроэнергии – первого за десятилетие
Отключение электроэнергии подчеркнуло необходимость укрепления электроэнергетической сети, которая все больше питается от непостоянных ВИЭ, таких как ветер и солнечная энергия. Агентство Bloomberg указывает: когда две электростанции в Великобритании закрылись почти одновременно во время первого за десятилетие крупного отключения электроэнергии в Лондоне, это вызвало бурю вопросов о том, как избежать еще одного сбоя.
По мере того как National Grid Plc, регулятор Ofgem и операторы электростанций исследуют произошедшее, недавний сбой подчеркнул необходимость укрепления электроэнергетической сети, все больше питающейся от переменчивых ВИЭ, таких как ветер и солнечная энергия. Одним из способов является поощрение строительства новых мест хранения, таких как гидроэнергетика и аккумуляторы, которые могут быть задействованы практически мгновенно.
«Перебои в электроснабжении актуализируют вопрос гибкости системы в Великобритании, – говорит Эмма Чемпион, аналитик BloombergNEF. – Например, конкурентные источники регулируемой генерации, такие как аккумуляторы, могут помочь в управлении прерываниями и незапланированными отключениями».
Отключение электроэнергии произошло в то время, когда энергетическая отрасль Великобритании сталкивается с усилением политического контроля. Оппозиционная Лейбористская партия пообещала вновь национализировать некоторые части сети, если она победит на следующих выборах, а правительство сосредоточится на выходе из ЕС, что перевернет торговые связи и приведет к инвестициям в Великобританию.
Великобритания созывает Комитет по чрезвычайным ситуациям в энергетике, партнерство между правительством, Ofgem и промышленностью, которое проверит отключение. Ofgem также просила National Grid представить «срочный промежуточный доклад» об этом мероприятии к 16 августа.
По словам Питера Диксона, партнера инвестиционной компании Glennmont Partners в Лондоне, чтобы повысить способность энергосистемы справляться с авариями на электростанциях, правительству следует изменить рынок мощности, резервную систему, гарантируя цены на ресурсы накопления (storage assets) в течение 10–12 лет, чтобы помочь привлечь инвесторов. По его словам, это откроет «огромные инвестиции» для финансирования проектов накопления при ВИЭ.
Во время недавнего отключения электроэнергии были отключены газовая электростанция и морская ВЭС. Около 10 лет назад произошло подобное отключение электроэнергии, когда угольные электростанции закрылись в быстрой последовательности. Независимо от того, работают ли они на ископаемом топливе или ВИЭ, авария может произойти везде.
National Grid Plc отвергла любое представление о том, что переменчивость возобновляемой энергии играет роль в отключении электроэнергии.
«Причина в низкой инерции, а не в топливном балансе, это проблема электротехники, – сказал Эрик Найгард, главный исполнительный директор Limejump Ltd., виртуальной энергетической платформы, принадлежащей Royal Dutch Shell Plc, которая может быть призвана, чтобы помочь сбалансировать рынок почти в реальном времени. – Существуют решения, поэтому это просто вопрос того, как эти решения стимулируются в условиях рынка».
Orsted A/S, оператор морской ВЭС Hornsea-1, заявил, что работает с National Grid, чтобы понять, почему произошло отключение.
У National Grid есть планы по устранению дефицита, когда один источник снижается, но может быть предел тому, что является практичным. Компания может заплатить за достаточную мощность в случае, если две электростанции выйдут из строя за несколько минут, но эта стоимость упадет на потребителя. А что, если треть всех ресурсов будет недоступна?
«Дело не в том, что сеть не планирует этого, – сказал Том Эдвардс, аналитик из Cornwall Insight. – Возможно, что такого никогда и не произойдет, но вы должны спросить: кто будет платить за это?»
Ценовая реакция может быть не слишком болезненна. Удвоение текущих расходов на частотное регулирование, которое помогает сбалансировать предложение и спрос в сети, добавит около 2 фунтов (2,4), или около 0,4% , к среднегодовому счету домохозяйств за электроэнергию, сообщают аналитики Aurora Energy Research Ltd.
Кризис в США
Отключения электроэнергии поразили 13 штатов за пределами Техаса в усугубляющемся энергетическом кризисе. Southwest Power Pool, который контролирует энергосистему, охватывающую 14 штатов от Северной Дакоты до Оклахомы, объявил энергетическую чрезвычайную ситуацию и дал команду коммунальным предприятиям провести веерные отключения электроэнергии на фоне экстремального мороза, который уже повредил части сети Техаса. В заявлении оператора энергосистемы говорится, что это первый раз, когда ему приходилось давать команду о веерных отключениях, и что он исчерпал все другие варианты защиты сети. «Это крайняя мера, – отмечает агентство. – Это шаг, который мы сознательно предпринимаем, чтобы предотвратить ухудшение обстоятельств, которое может привести к неконтролируемым отключениям еще большей величины».
Заморозки вызвали одну смерть и оставили более 4 млн людей без электроэнергии в Техасе. Как сообщает агентство Reuters, по крайней мере один человек погиб и более 4 млн остались без электроэнергии в Техасе после того, как мороз редкой силы вынудил оператора электросети штата ввести веерные отключения из-за более высокого спроса на электроэнергию.
На веб-сайте PowerOutage.us, который отслеживает отключения электроэнергии, говорилось, что в какой-то момент 4 113 701 клиент в Техасе столкнулся с отключениями.
Охвативший Техас резкий температурный спад достиг и северной части соседней Мексики, где власти заявили, что в один день 4,7 млн потребителей остались без электроэнергии, но достаточно быстро обслуживание было восстановлено почти для 2,6 млн из них.
Президент США Джозеф Байден объявил в понедельник, 8 марта, чрезвычайную ситуацию, сделав возможной федеральную помощь Техасу, где температура колебалась от 28 до минус 8 по Фаренгейту (от минус 2 до минус 22 по Цельсию).
«Энергосистема Техаса не была скомпрометирована. Ресурсы некоторых компаний, которые генерируют электроэнергию, заморожены, – написал губернатор Грег Эбботт в Twitter. – Они работают, чтобы возобновить генерацию». Эббот также развернул Национальную гвардию по всему штату, чтобы помочь в восстановлении электричества. На какое-то время вынужден был закрыться аэропорт Хьюстон Интерконтинентал имени Джорджа Буша в Хьюстоне.
Мороз также нанес ущерб энергетической отрасли штата, на сегодняшний день крупнейшему производителю нефти в стране, став причиной закрытия нефтеперерабатывающих заводов и ввода ограничений со стороны операторов газопроводов.
Помимо Техаса, большая часть США находилась во власти леденящей кости погоды в трехдневные праздничные выходные по случаю Президентского дня. Национальная служба погоды (NWS) заявила, что арктическая воздушная масса распространилась на юг, далеко за пределы районов, привыкших к морозной погоде, посредством зимних штормовых предупреждений, размещенных для большей части региона побережья Мексиканского залива, Оклахомы и Миссури.
В Луизиане, где морозные температуры также привели к отключению электричества и закрытию дорог, некоторые округа были вынуждены ввести комендантский час, чтобы удержать жителей вдали от дороги.
Рекордный спрос
Совет по электрической надежности Техаса (ERCOT) стремился сократить использование электроэнергии в ответ на зимний рекорд в 69 150 МВт, что более чем на 3200 МВт выше предыдущего зимнего пика в январе 2018 года. Сообщается, что около 10 500 МВт потребительской нагрузки было отключено на самом пике, это достаточное количество энергии для снабжения примерно 2 млн домов. Кроме того, экстремальная погода привела к тому, что многие генерирующие установки с разными типами топлива отключились и стали недоступны.
В определенный момент бури «вырубили» почти половину ветроэнергетических мощностей штата. По оценкам ERCOT, ветрогенерация является вторым по величине источником электроэнергии в Техасе, на которую приходится 23% поставок электроэнергии штата.
По словам представителя ERCOT, из 25 000 МВт мощности ветроэнергетики, обычно доступной в Техасе, 12 000 МВт были выведены из работы. Экстренное уведомление, выпущенное регулятором, призвало клиентов ограничить потребление электроэнергии и предотвратить неконтролируемое отключение всей системы. В период кризиса спотовая цена электроэнергии в энергосети Техаса выросла более чем на 10 000%.
«В нашей истории как сетевого оператора это беспрецедентное событие, и это первый раз, когда SPP пришлось призывать к контролируемым перебоям в обслуживании», – говорится в заявлении исполнительного вице-президента Лэнни Никелла.
В NWS заявили, что арктический мороз не утихнет до конца этой недели. В среду ожидается еще один шторм, который, по прогнозам, принесет больше снега, льда и мокрого снега (наледи) от «полуострова» штата Техас через Кентукки и на север через Вашингтон, округ Колумбия, в Нью-Йорк, Нью-Джерси и Бостон.
«На самом деле потепления не будет по крайней мере до пятницы, – сказал Дэвид Рот из Центра прогнозирования погоды NWS. – У нас не будет передышки».
Цена электричества в Техасе превысила 660 руб. за киловатт-час
Спотовая цена электричества в Техасе превысила 9000 долл. за мегаватт-час (свыше 660 руб. за киловатт-час при курсе доллара к рублю на уровне 73,5): в регион пришел арктический холод, который угрожает отключением электричества.
Оптовая цена электроэнергии на западном хабе Хьюстона с поставкой в понедельник составила 9009,4 долл. за мегаватт по состоянию на 1 час ночи, пишет Bloomberg. Таким образом, с пятницы электроэнергия подорожала почти в 35 раз. Цены могли бы взлететь еще выше, если бы оператор электросети Техаса ERCOT не установил ограничение на уровне 9000 долл. за мегаватт-час как раз на случай таких экстремальных событий.
По состоянию на утро воскресенья примерно половина всех ветрогенераторов штата оказалась неработоспособной из-за льда и мороза. При этом потребление электроэнергии 14 февраля поставило новый рекорд для зимнего периода времени из-за активного использования техасцами электрических обогревателей в помещениях. Тогда погода в Далласе составляла –14 градусов по Цельсию, тогда как обычно опускается ниже нуля крайне редко.
Олег Никифоров 
комментарии(0)