Подключить аккумулятор. Придет ли Илон Маск со своими энергетическими проектами в Украину

Интерес украинского премьера к новым проектам по хранению энергии появился после твита Илона Маска, в котором тот пообещал реализовать в Австралии всего за 100 дней проект по строительству хранилища электроэнергии емкостью 100 МВт-часов. Инженерный гений пообещал, что если его компания не уложится в обещанных срок, то хранилище достанется Австралии бесплатно. Таким проектом заинтересовался и глава украинского правительства. «Хорошая идея. Украина готова стать тестовой площадкой для инноваций. Давайте обсудим детали», - предложил он на своей странице в Twitter.

Что это такое?

Хранилище для электроэнергии - это новшество в мировой энергетике, хотя, по сути, является набором обычных, но технологически продвинутых аккумуляторных батарей. Хранилища позволяют накапливать электроэнергию, когда она дешевая, и продавать ее в сеть в часы наибольшего спроса, когда ее цена выше. До недавнего времени строительство таких больших станций аккумуляторов сдерживало только одно - они были слишком дорогими. Однако прогресс не стоит на месте и стоимость аккумуляторов постепенно снижается. Для сравнения, если еще в 2015 году стоимость сооружения хранилища электроэнергии составляла порядка 700 долларов за 1 кВт-час, то сегодня - около 500 долларов. Удешевление аккумуляторов позволило Tesla реализовать несколько крупных проектов по строительству хранилищ. Например, компания построила и запустила на Гавайском острове Кауаи крупную солнечную электростанцию, состоящую из 55 тыс. солнечных панелей и 272 аккумуляторных батарей общей мощностью в 13 МВт. По  словам директора компании "ТрансЭнергоКонсалтинг" Светланы Голиковой, согласно условиям контракта, местная энергетическая компания будет покупать у Tesla электроэнергию в течении 20 лет по цене 0,139 доллара за 1 кВт-час. "Это очень привлекательная цена и она намного ниже, чем произведенная из мазута или природного топлива", - считает эксперт.

В Калифорнии Tesla построила хранилище емкостью 80 МВт-часов, способное обеспечить энергией 15 тыс. домов в течение 4 часов, и реализовала проект всего за три месяца. Также Tesla перевела на солнечную энергию целый остров в Американском Самоа.

Строительство станций по хранению электроэнергии стало особо актуальным вследствие бурного роста мощностей по получению электроэнергии из возобновляемых источников (ВИЭ - возобновляемые источники энергии) по всему миру. Преимущественно речь идет о солнечных и ветровых станциях. По словам Светланы Голиковой, реализация проектов по хранению электроэнергии может быть интересно, в первую очередь, производителями "зеленой" энергии - солнечной и ветровой, поскольку произведенная ими энергия не совсем удобна для диспетчеризации - графики выработки не совпадают с графиками потребления. Поэтому, например, в европейских странах солнечные и ветровые станции могут быть  оштрафованы  за несоблюдение графиков производства. Если монтируется комплекс, в котором  солнечная  станция дополняется  батареями для хранения энергии, то отклонений от графика можно избежать и, соответственно, не увеличивать  затраты на производство.

Для чего это нужно Украине?

Мощности по производству электроэнергии из ВИЭ развивались в Украине очень быстрыми темпами до 2015 года - пролоббированные бывшим чиновником Андреем Клюевым высокие тарифы на покупку энергосистемой электроэнергии от солнечных станций подстегивали инвесторов активно вкладывать в подобные проекты. Ведь вложения "отбивались" очень быстро - буквально за несколько лет, а дальше приносили своим владельцам очень хорошие прибыли.

Однако в последние два года темпы ввода новых мощностей немного притормозили - в 2015 году было введено встрой только 30 МВт мощностей, в 2016 году - 120 МВт. Но интерес инвесторов к строительству новых станций не иссяк, и в особенности - к солнечным электростанциям. Но у них выросли аппетиты - если ранее инвесторы хотели строить станции мощностью до 10 МВт, то теперь речь идет о станциях мощностью 20-50 МВт. Активное строительство новых станций потребует балансирования энергосистемы. И как раз аккумуляторные станции могли бы стать теми резервными мощностями, которые в случае "провала" в выработке электроэнергии солнечными станциями быстро восполнили недостаток энергии в системе.

Узкое пространство для маневра

Отсутствие достаточного количества маневренных мощностей, которые бы компенсировали перепады нагрузки, является одной из основных проблем украинской энергосистемы. Всего Украине нужно резервных мощностей как минимум 15%, а еще лучше - 20% от общей установленной мощности. Но на сегодня их есть только 9%. Поэтому дефицит пиковой мощности, который прогнозировался на 2017-2020 годы, наблюдается уже сегодня. Перепады между ночным минимумом и вечерним максимумом потребления электроэнергии в украинской энергосистеме очень велики - от 3000 до 5000 МВт. Рекордные пики нагрузок составляли 24 000 МВт (минимум) и 31 000 МВт (максимум).

Основными маневренными мощностями в Украине остаются блоки тепловых электростанций. Однако украинские ТЭС - очень старые и подлежат постепенной замене - ожидается, что до 2030 года будут выведены из эксплуатации блоки общей мощностью 14 ГВт.

Также маневренными мощностями могут выступать гидроэлектростанции (ГЭС) и гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Они более оперативно могут "подхватить" энергосистему в случае резкого снижения выработки мощности. Например, если из энергосистемы "выпадет" 1 ГВт генерирующих мощностей, то для ГАЭС нужно всего семь минут, чтобы выдать такую мощность, тогда как тепловой генерации — от двух до четырех часов.

В Европе ГАЭС являются основными маневренным мощностями, они занимают 99%, в США - 95%. В Украине ГЭС и ГАЭС могут покрыть 2,5-2,8 ГВт мощности, тогда как необходимо 5-7 ГВт. Потребность в гидроаккумулирующих электростанциях в Украине велика, и они строятся. Так, например, согласно принятой Кабмином в прошлом году программе развития гидроэнергетики до 2026 года, в Украине планируется модернизировать существующие мощности гидроэнергетики и построить новые — вторую и третью очереди Днестровской ГАЭС, Ташлыкскую и Каневскую ГАЭС, а также Каховскую ГЭС и Верхнеднестровский каскад ГЭС. Если этот план будет реализован, установленная мощность ГЭС и ГАЭС вырастет в 1,6 раза по сравнению с началом прошлого года — до 9,5 ГВт.

Однако потенциал крупных украинских рек для строительства ГЭС практически исчерпан, а строительство ГАЭС всегда несет риск экологических и техногенных катастроф. Кроме того, гидроэнергетика - достаточно  дорогое удовольствие: реализация проектов, которые позволят увеличить установленную мощность ГЭС и ГАЭС на 1,6 ГВт потребует инвестиций в размере 2-,25 млрд. евро. По мнению руководителя аналитического отдела компании Concorde Capital Александра Паращия, при цене аккумуляторного хранилища в 250 долларов за 1 кВт-час оно может быть намного выгоднее, чем достройка ГАЭС. При этом, теоретически, мощности по хранению электроэнергии могут позволить увеличить (в периоды подзарядки) нагрузку на украинские АЭС, и таким образом снизить выработку электроэнергии на ТЭС, на которых электроэнергия намного дороже "атомной".

Пока не увидели перспектив

По мнению экспертов, Украине будет очень полезен подобный опыт строительства аккумуляторных станций, о котором говорил премьер. "Это хорошо, что премьер-министр Владимир Гройсман интересуется чем-то прогрессивным в энергетике, кроме угля. Поскольку новые технологии могут обеспечить более конкурентную среду производства электроэнергии. Для нашей страны любые инновации полезны, но чтобы их реализовать на государственном уровне, такое развитие должно быть частью Энергетической стратегии", - считает Светлана Голикова.

В то же время в Энергетической стратегии до 2035 года, проект которой только разработан в конце прошлого года, внедрение аккумуляторных станций не предусмотрено. Проект предполагает лишь изучение в период 2021-2025 гг. возможности их использования при генерирующих мощностях ВИЭ. Реализация в Украине проекта Tesla, подобного австралийскому, вряд ли возможна повсеместно в масштабах всей страны, но отдельным регионам это может быть интересно. "Такой проект можно было бы реализовать в зоне отчуждения ЧАЭС - там планируется построить крупную солнечную электростанцию, и есть не только территория, но и необходимые сети для подключения", - полагает Голикова.

Тем не менее, время на стороне идеи Илона Маска, поскольку цена оборудования со временем будет только падать. По оценкам экспертов, к 2025 году стоимость оборудования и его установки может снизиться с нынешних 500 долларов за 1 кВт-час до 300 долларов. А, например, домашние аккумуляторы Tesla Powerwall в этом году стоят столько же, сколько и в прошлом году, но уже имеют вдвое большую емкость. Поэтому аккумуляторы повторят судьбу солнечных станций, бурное строительство которых также поначалу сдерживалось высокой стоимостью производства панелей. Однако технический прогресс сделал свое дело и теперь панели доступны даже для рядовых граждан. Вполне возможно, что в скором времени в домашнем хозяйстве рядового украинца незаменимым атрибутом энергонезависимости станет не только солнечная электростанция, но и аккумуляторная батарея Tesla.

Автор: Александр Колосовский