Вариабельные ВИЭ и надежность энергоснабжения

Распространение вариабельных источников энергии (солнечной и ветровой энергетики) порождает дискуссии о надежности энергосистем с растущей долей ВИЭ.

Эмпирические факты, в том числе межгосударственные сравнения свидетельствуют, что рост доли солнца и ветра не снижает системную надёжность. Например, германская и датская энергосистемы надёжнее, чем почти все энергосистемы мира, несмотря на высокую долю солнца и ветра в структуре выработки.

В Австралии широко распространено мнение, что энергоснабжение страны стало менее надежным в связи с ростом использования возобновляемых источников энергии и оно будет неизбежно ухудшаться в дальнейшем. Такое мнение «ошибочно и опасно», — пишут эксперты из Института Граттана Grattan Institute, опубликовавшего исследование «Сохраняйте спокойствие и продолжайте» с анализом проблем энергоснабжения в австралийской энергетической системе.

Авторы приводят факты, свидетельствующие, что почти все перебои в работе системы за десять последних лет вызваны проблемами с транспортировкой электроэнергии, и не имеют никакого отношения к тому, генерировалась ли энергия из новых возобновляемых источников, старого угля или какой-либо другой технологии.

За последние 10 лет почти 98% процентов отключений на национальном рынке электроэнергии – результат аварий в распределительных сетях. Эти поломки «можно было проследить до столбов и проводов, которые передают электроэнергию в дома и на предприятия».

На следующем графике из доклада показано, что, несмотря на бурный рост переменной солнечной и ветровой генерации, продолжительность перебоев в стране в расчёте на год не увеличивается, а снижается, и колебания в разные годы обусловлены природными катастрофами.

В то же время в последние годы в СМИ отмечается настоящий бум публикаций о блэкаутах, причём в этих статьях часто вина возлагается на ВИЭ:

Каждая крупная авария в энергосистеме расследуется, и по итогам публикуется официальный отчёт. Австралийский системный оператор не нашёл вины ВИЭ в блэкауте в Южной Австралии (SA Blackout) в начале 2017 года.

Опыт показывает, что инвестиции в распределительные сети дают незначительный эффект. «За последние десять лет правительства штатов Новый Южный Уэльс и Квинсленд потратили на распределительные сети на 16 миллиардов долларов больше, чем было необходимо, при этом добившись лишь незначительного повышения надежности, и домохозяйства и предприятия все еще платят за это».

«Комментарии политиков и медиа часто фокусируются на «прерывистой» природе ветра и солнца. Они часто включают в себя риторический вопрос: что произойдет, когда ветер не дует, а солнце не светит? Эта упрощенная критика предполагает столь же простой ответ: «запустите что-то другое». Это «что-то другое» — диспетчеризируемый генератор, который может увеличивать или уменьшать выработку по мере необходимости».

Безусловно, увеличение производства возобновляемой энергии создает новые вызовы для управления энергосистемой. В то же время системные операторы уже сегодня обладают всеми необходимыми технологиями для эффективного ответа на эти вызовы. «Если мы будем сохранять спокойствие, эти проблемы могут быть решены без новых значительных повышений цен для домашних хозяйств и предприятий», — пишут авторы.

По оценкам экспертов, доля ВИЭ в электроэнергетике Австралии может достичь 50% уже к 2024 году.