А.С. БЕРДИН О.Д. МОЛЧАН Н.Г. ШУБИН Территориальная Торговая Площадка электроэнергией и smart grid. - презентация

1 А.С. БЕРДИН О.Д. МОЛЧАН Н.Г. ШУБИН Территориальная Торговая Площадка электроэнергией и smart grid

2 Что такое Smart grid? СШАЕвропаИЭС ААС способность к самовосстановлению после сбоев в подаче электроэнергии; возможность активного участия в работе сети потребителей; устойчивость сети к физическому и кибернетическому вмешательству злоумышленников; обеспечение требуемого качества передаваемой электроэнергии; обеспечение синхронной работы источников генерации и узлов хранения электроэнергии; появление новых высокотехнологичных продуктов и рынков; повышение эффективности работы энергосистемы в целом. tmhttp:// tm (интернет-ресурс). Гибкость. Сеть должна подстраиваться под нужды потребителей электроэнергии. Доступность. Сеть должна быть доступна для новых пользователей, причём в качестве новых подключений к глобальной сети могут выступать пользовательские генерирующие источники, в том числе ВЭИ с нулевым или пониженным выбросом CO2. Надёжность. Сеть должна гарантировать защищённость и качество поставки электроэнергии в соответствии с требованиями цифрового века. Экономичность. Наибольшую ценность должны представлять инновационные технологии в построении Smart Grid совместно с эффективным управлением и регулированием функционирования сети. European SmartGrids Technology Platform. Vision and Strategy for Europes Electricity Networks of the Future. – Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, насыщенность сети активными элементами, позволяющими изменять топологические параметры сети; большое количество датчиков, измеряющих текущие режимные параметры для оценки состояния сети в различных режимах работы энергосистемы; система сбора и обработки данных (программно-аппаратные комплексы), а также средства управления активными элементами сети и электроустановками потребителей; наличие необходимых исполнительных органов и механизмов, позволяющих в режиме реального времени изменять топологические параметры сети, а также взаимодействовать со смежными энергетическими объектами; средства автоматической оценки текущей ситуации и построения прогнозов работы сети; высокое быстродействие управляющей системы и информационного обмена. Дорофеев В.В., Макаров А.А. Активно- адаптивная сеть – новое качество ЕЭС России // Энергоэксперт, 2009, 4 (15).

3 Что такое Smart grid? Это условное наименование множества технологий, которые позволяют эффективно отвечать на актуальные вызовы текущего времени 2. Проблемы – вызовы современной энергетики: интеграция ВИЭ генерации, распределенной потребительской генерации, изменчивые в течение суток цены на электроэнергию угроза частичного ухода потребителей из централизованных энергосистем в автономные локальные системы (гряды) 3. Сегодня Smart Grid для потребителей - это возможность снижения денежных и временных затрат на присоединение к энергосистеме, на покупку электроэнергии на рынках, кроме того, - это возможность интеграции в энергосистему ВИЭ- и распределенной потребительской генерации

4 Проблемы и источники эффективности Не в полной мере используется возможность оптимизации суточного профиля электропотребления 2. Потребители не вовлечены в сферу оказания платных системных услуг 3. Отсутствуют механизмы, снижающие отклонения объемов фактических поставок электроэнергии с рынков от их плановых значений 4. Цены на РСВ и БР определяются исключительно генерирующими компаниями

5 Снижение стоимости суточной покупки Потребители не в полной мере используют возможность оптимизации суточного профиля электропотребления 2. Потребители не вовлечены в сферу оказания системных услуг, а могли бы… 3. Отсутствуют механизмы, снижающие отклонения объемов фактических поставок электроэнергии с рынков от их плановых значений 4. Цены на РСВ и БР определяются исключительно генерирующими компаниями

6 Графики рыночных цен Анализ индексов РСВ свидетельствует о стабильном характере узловых цен на ЭЭ в 1-ой ценовой зоне, что дает основание для устойчивого прогнозирования. Узловые цены в конкретных ГТП ведут себя подобным же образом. Максимальные цены – в понедельник-вторник

7 Графики рыночных цен При наличии технологии можно гибко смещать начало рабочей недели и часы максимального суточного электропотребления

8 Оптимизация профиля электропотребления Наличие технологии управления спросом и предложением (ТУСП) на стороне потребителя, использующего в качестве основного инструмента регулирования источник распределенной генерации (потребительская генерация, малая генерация сетевых предприятий и независимые источники генерации) и/или аккумуляторную батарею большой мощности (АББМ), может обеспечить эффект от оптимизации суточного профиля электропотребления до 4-6%. Современные АББМ мощностью до 3 МВт способны также автоматически обеспечивать: а) режим ограничения тока или мощности б) «превышение» присоединенного электропотребления в) интеграцию ВИЭ и распределенной генерации

9 Цена изменения профиля потребления Если имеется возможность увеличить нагрузку в часы низких рыночных цен на 1МВт и, наоборот, снизить её в часы высоких цен на 1МВт, то эффект годовой от этого действия составит более 1 млн. рублей

10 Об участии в сфере системных услуг Не в полной мере используется возможность оптимизации суточного профиля электропотребления 2. Потребители не вовлечены в сферу оказания системных услуг, а могли бы… 3. Отсутствуют механизмы, снижающие отклонения объемов фактических поставок электроэнергии с рынков от их плановых значений 4. Цены на РСВ и БР определяются исключительно генерирующими компаниями

11 Потенциальные рынки системных услуг Нормированное регулирование частоты 2. Управление потреблением по инициативе диспетчера энергосистемы 3. Управление потреблением средствами автоматического противоаварийного управления 4. Управление уровнем напряжения и потоками реактивной мощности в точках присоединения потребителя

12 Нормированное регулирование частоты Традиционно услуга оказывается электростанциями. Тариф на услугу – приблизительно 60 рублей за 1МВт за 1 час 2. Крупная электростанция получает за оказание данной услуги 100 – 120 млн. рублей в год 3. При объеме оказания услуги в 1 МВт ее стоимость составит 0,5 млн. рублей в год, что для небольшого предприятия, например, присоединенной мощностью 3 МВт составит порядка 5% от годовой покупки электроэнергии

13 Системные услуги «для себя» Регулирование уровня напряжения 2. Стабилизация напряжения и динамическая компенсация реактивной мощности

14 Снижение «штрафов» за отклонения Потребители не в полной мере используют возможность оптимизации суточного профиля электропотребления 2. Потребители не вовлечены в сферу оказания системных услуг, а могли бы… 3. Отсутствуют механизмы, снижающие отклонения объемов фактических поставок электроэнергии с рынков от их плановых значений 4. Цены на РСВ и БР определяются исключительно генерирующими компаниями

15 Цены за отклонения на БР Час Цены (руб. / тыс.кВт ч) P узлI БРP БР+%P БР-%P узлI БРP БР+%P БР-% Рабочий день Выходной день 0973,661837,32016,3%0,0%1 026,809851,46020,6%0,0% 1878,576753,07016,7%0,0%1 020,104780,24030,7%0,0% 2855,972754,09013,5%0,0%974,246777,80025,3%0,0% 3831,576727,64014,3%0,0%969,626771,06025,8%0,0% 4792,762734,1908,0%0,0%840,331757,77010,9%0,0% 5768,792838,6500,0%-8,3%839,698837,5500,3%0,0% 6835,834945,2300,0%-11,6%988,963868,26013,9%0,0% , ,8900,0%-12,5%1 029,792943,1909,2%0,0% , ,0100,0%-9,0%1 140,335992,62014,9%0,0% , ,2400,0%-5,7%1 264, ,64025,9%0,0% , ,1100,0%-2,6%1 280, ,92018,3%0,0% , ,7100,0%-0,7%1 297, ,06023,4%0,0% , ,1900,0%-5,0%1 330, ,20016,5%0,0% , ,0700,0%-3,0%1 323, ,62013,4%0,0% , ,0200,4%0,0%1 325, ,9209,3%0,0% , ,0607,6%0,0%1 306, ,67015,9%0,0% ,202930,59015,6%0,0%1 276, ,99012,3%0,0% ,954936,12012,9%0,0%1 185, ,92015,7%0,0% ,593886,65017,7%0,0%1 210, ,29015,8%0,0% ,949879,49017,8%0,0%1 193, ,34016,0%0,0% ,488912,77013,1%0,0%1 087,317968,33012,3%0,0% ,912908,29016,3%0,0%1 141,037987,35015,6%0,0% 22995,156829,65019,9%0,0%1 113,955919,54021,1%0,0% 23875,384827,7805,8%0,0%1 032,360873,96018,1%0,0% В среднем цены на балансирование по инициативе участника рынка выше на 10-15% цен РСВ и БР

16 О возможности снижения цены на ОРЭМ Не в полной мере используется возможность оптимизации суточного профиля электропотребления 2. Потребители не вовлечены в сферу оказания системных услуг, а могли бы… 3. Отсутствуют механизмы, снижающие отклонения объемов фактических поставок электроэнергии с рынков от их плановых значений 4. Цены на РСВ и БР определяются исключительно генерирующими компаниями

17 Активные и пассивные ценовые заявки W Цена рынка Пассивные ценовые заявки W Ц2 Ц1 Э Активная ценовая заявка Пассивная ценовая заявка Подача активной – эластичной ценовой заявки может привести к снижению цены рынка. Покупка уменьшенного объема ЭЭ на РСВ по сниженной цене Ц1 (1000 р/МВтч) и последующая покупка недостающей ЭЭ на БР по цене БР (цбр 1,1 Ц2) выгоднее, чем покупка всего объема ЭЭ на РСВ по цене Ц2 (1100 р/МВтч). (80000 – 2500)* *1200 = 80,3 Млн. рублей и 80000*1100=88,0 Млн. рублей ЦБР Ц2 Ц1 Снижение цены рынка на 9%

18 Потребители при наличии технологии могут влиять на цены РСВ, подавая активные или эластичные ценовые заявки

19 Потенциал повышения эффективности Вид эффекта Величина эффекта 1Влияние потребителей электроэнергии на результирующую цену рынка электроэнергии 9% 2Снижение результирующей стоимости приобретаемой электроэнергии за счет оказания системных услуг 6% 3Снижение стоимости покупки электроэнергии за счет оптимизации суточного профиля электропотребления 6% 4Снижение стоимости покупки электроэнергии за счет снижения уровня непроизводительного электропотребления 4% Сумма эффектов 25% Результирующий эффект 10%

20 Резюме Для извлечения эффекта нужна организующая сила - территориальная торговая площадка (ТТП) рынка электроэнергии с функциями: Прогнозирование профилей потребления электроэнергии и мощности на предприятиях электропотребления в регионе; в ценовой зоне РСВ цен РСВ: в ценовой зоне, в ГТП участника рынка Управление спросом/предложением на электроэнергию Заключение и обслуживание (контроль исполнения, учет и биллинг) прямых договоров на поставку электроэнергии для участников оптового и розничного рынка

21 Технология управления спросом/предложением 1. ТУСП на электроэнергию и мощность – современные технологии, относящиеся к классу SMART GRID (DR, VPP) строятся по иерархическому принципу 2. Верхний уровень – на стороне энергосистемы – это есть часть нашей ТТП 3. Нижний уровень – на стороне потребителя – внутренние технологии предприятий (потребителей и источников)

22 Задачи ТУСП на стороне энергосистемы 1. Оснащение всех участников ТТП общеполезной информацией (прогнозы) 2. Агрегирование и обслуживание заявок потребителей и владельцев распределенной генерации по их участию в рынках электроэнергии и системных услуг, подача агрегированных заявок системному оператору 3. Формирование картины долго- и среднесрочного спроса и предложения на территории, передача информации сетевым компаниям и системному оператору 4.Информационная, аналитическая, бухгалтерская и юридическая поддержка операций по оперативному заключению и сопровождению прямых договоров на куплю- продажу электроэнергии

23 Задачи ТУСП на стороне потребителей 1. Обмен информацией с ТУСП на стороне энергосистемы 2. Оптимальное управление суточным профилем распределенной генерацией и электропотребления 3. Формирование заявок потребителей и владельцев распределенной генерации по их участию в рынках электроэнергии и системных услуг 4. Автоматическое регулирование параметров режима на подстанциях и в электроустановках потребителя в рамках заключенных договоров на куплю-продажу электроэнергии и оказание системных услуг

24 Спасибо за внимание!