Если спросить врача, какой орган в организме человека является самым важным, он, скорее всего, посмотрит на вас как минимум с недоумением. Дело в том, что они все без исключения нужны для жизни и друг без друга работать не могут.
Так же можно сказать и об экономике. Без транспорта не будет торговли, без торговли не имеют смысла производства. И все перечисленное не будет работать без энергетики.
Энергетика – отрасль для Казахстана перспективная и стратегически важная. Помимо того, что страна является крупным поставщиком нефти, газа и урана, она обладает и значительными мощностями для генерации электричества.
Только за прошлый год выработка электроэнергии по Казахстану составила 94,076 миллиарда киловатт-часов. В том числе на тепловых электростанциях было выработано 74,7 миллиарда, гидроэлектростанциях – 11,6 миллиарда, газотурбинных – 7,4 миллиарда, солнечных и ветряных – 360,2 миллиона киловатт-часов.
Если посмотреть на структуру выработки электроэнергии, то по-прежнему подавляющее большинство ее производится на ТЭС – 79,4 процента. Следом идут ГЭС – 12,3 процента, ГТЭС (газотурбинные) – 7,9 процента и солнечные с ветряными – вместе 0,4 процента.
При этом традиционные источники ненамного, но снизили свои показатели: ТЭС – на 2,2 процента, а ГТЭС – на 0,1 процента. Гидроисточники при этом "выросли" на 2,1 процента, а солнечные и ветряные – сразу в два раза, или на 0,2 процента в общем объеме.
Долю альтернативных источников энергии в энергобалансе Казахстана продолжат наращивать – к 2020 году они должны составить уже три процента, а к 2030-му – 10 процентов.
Сейчас внимание всего госаппарата приковано к реализации последнего послания Президента РК Нурсултана Назарбаева "Третья модернизация Казахстана: глобальная конкурентоспособность". Первым направлением там значится ускоренная технологическая модернизация экономики.
Энергетике нужна модернизация
И если сейчас идет речь об "Индустрии 4.0", которая подразумевает цифровизацию, то, понятное дело, нужно думать о наращивании энергетики. Все-таки мощные компьютеры бесполезны, если света нет.
Сегодня казахстанская экономика показывает хоть и не большой, но стабильный технологический рост, и это предъявляет к энергетической сфере новые требования. Среди них можно выделить несколько наиболее существенных.
Во-первых, это растущие требования к надежности и качеству электроснабжения.
"Не так давно вопрос качества электроснабжения был проблемой только для отдельных категорий крупных промышленных потребителей. Сегодня же он затрагивает и волнует всех участников энергосистем, включая население и коммунальных потребителей. Важен и рост числа высокотехнологичных производств, особо чувствительных к качеству электроснабжения", - объяснил на пресс-конференции в СЦК председатель правления АО "Казахстанская компания по управлению электрическими сетями KEGOC" Бакытжан Кажиев.
Еще один пункт – рост требований заинтересованных сторон – стейкхолдеров – к результатам деятельности энергетических компаний. Они опять же настаивают на повышении надежности электроснабжения, снижении операционных издержек и защите интересов инвесторов.
Третий фактор – это экологическая и промышленная безопасность на энергетических объектах.
"Отдельно стоит отметить усложнение структуры энергосистем. Растут электрические сети, увеличивается доля распределенной генерации, в том числе нестабильных солнечных и ветровых электростанций. Благодаря удешевлению фотопанелей и ветроустановок появляются активные потребители, которые могут как потреблять, так и поставлять в сеть электроэнергию со своих генерирующих источников. Например, граждане могут устанавливать солнечные панели у себя и участвовать в энергосистеме", - добавляет Кажиев.
Все эти факторы требуют от энергетических ведомств и профильных нацкомпаний Казахстана соответствующей реакции. KEGOC как оператор энергосистем уже ставит перед собой такие цели.
Что мешает интеграции ВИЭ в энергосистему Казахстана
"Одна из основных задач сейчас – обеспечить надежность работы энергосистемы в условиях растущей доли нестабильных солнечных и ветровых электростанций", - подчеркивает глава компании.
Развитие возобновляемых источников энергии давно уже стало мировым трендом. Казахстан также делает шаги в этом направлении. К примеру, был принят закон "О поддержке использования ВИЭ", строятся и работают солнечные и ветровые электростанции.
Пока планы по наращиванию альтернативных источников не так масштабны: к 2020 году их доля в общем объеме выработки электроэнергии должна достичь трех процентов и 10 процентов – к 2030-му.
Хотя такие показатели адекватны для страны – крупного добытчика угля, нефти, газа и урана, все же и их достижение может быть не таким простым.
В первую очередь нужно помнить о большой доле угольных электростанций (порядка 80 процентов генерации). Они маломаневренны и не могут в достаточной степени участвовать в регулировании баланса мощности в энергосистеме.
ТЭС просто стабильно выдают энергию и неважно, тратится она, или нет. В итоге из-за несоответствия потребления и генерации в течение суток возможны нарушения баланса электрической мощности.
Во-вторых, энергоресурсы неравномерно распределены по территории Казахстана. В основном генерация происходит на севере и, как следствие, передача электроэнергии от источников в центры потребления идет по длинным линиям электропередач. А они имеют ограниченную пропускную способность.
Собственно, из-за таких особенностей для интеграции нестабильных солнечных и ветровых электростанций нужно создавать специальные условия. Так можно будет обеспечить устойчивую и сбалансированную работу энергосистемы в условиях растущей доли ВИЭ.
Что нужно сделать
По словам Бакытжана Кажиева, необходимо четко определить технические требования к возобновляемым источникам. Это позволит максимально использовать имеющиеся положительные качества солнечных и ветровых станций – устойчивость к коротким замыканиям и способность участвовать в регулировании напряжения.
"Важно определить и установить ограничения мощности ВИЭ в энергосистеме, исходя из ее возможностей. Сейчас такие лимиты в Казахстане определены и установлены министерством энергетики. Величина этих лимитов – суммарно 1 400 мегаватт для СЭС и ВЭС", - отмечает Кажиев.
Цифра в 1 400 мегаватт вполне соответствует цели в три процента для ВИЭ к 2020 году.
"Может показаться, что это совсем небольшая величина, но таковы на данном этапе объективные ограничения энергосистемы Казахстана по интеграции ВИЭ", - заметил глава KEGOC.
Также нужно заняться созданием системы контроля качества электроэнергии. Отдельные потребители и электроснабжающие организации Казахстана, конечно, уже устанавливают на своих объектах регистраторы показателей качества энергии. Но в масштабах страны их пока не так много.
Энергетике помогут новые технологии
Курс на цифровизацию, объявленный в стране, не может пройти мимо энергетики. Одной из инноваций здесь является называемая технология Smart Grid – интеллектуальная энергосистема.
Однако прежде чем реализовать такую систему, нужно повысить управляемость генерации электроэнергии и конечного потребителя, а также насытить сети управляемыми компонентами и каналами передачи информации. Это работа затратная и не скорая.
"Для реализации этой концепции нужно решить не только технологические задачи, но и определить экономические механизмы, оценить экономический эффект. Эти вопросы будут прорабатываться при предстоящей разработке концепции интеллектуальной энергосистемы Казахстана", - сообщил Бакытжан Кажиев.
Компания KEGOC занимается этим на протяжении последних десяти лет. Элементы интеллектуальной энергосистемы уже внедряются в Национальной электрической сети.
В частности, это устройства релейной защиты, система диспетчерского управления SCADA, система коммерческого учета "АСКУЭ", оптоволоконные линии связи, управляемые шунтирующие реакторы, фазоповоротный трансформатор и прочие.
Продолжением этой работы стал проект "Автоматизация управления режимами ЕЭС Казахстана". Он включает в себя три компонента:
- внедрение системы управления на основе синхрофазорных технологий, которая позволит увеличить передачу электроэнергии по сети без дополнительного электросетевого строительства;
- автоматику регулирования частоты и мощности, которая обеспечит эффективное использование мощности отечественных электростанций;
- централизованную систему противоаварийной автоматики, которая обеспечит повышение надежности электроснабжения потребителей при технологических нарушениях.
Если KEGOC этот проект завершит, то Казахстан сможет дополнительно загрузить уже существующие электрические сети на величину до 10 процентов.
Итогом станет, конечно, более надежная энергосистема. А это уже может стать основой для стабильной работы производств. И экономика в свою очередь "подтянет" вверх другие сферы.
Автор статьи: Юрий Масанов
