• Finnish Energy Hub

Заміна вугільної генерації на ВДЕ і гнучкість - найефективніший шлях для України і Німеччини

Updated: Jun 24

Результати моделювання Wärtsilä Energy.

  • В Україні виведення з експлуатації 84% вугільної генерації за десять років дасть змогу заощадити 5 млрд євро до 2031 року порівняно із модернізацією вугільних станцій

  • Вугільну генерацію в Україні має замінити мікс із сонячних і вітрових станцій разом з високоманевреними газовими електростанціями і батареями

  • Така енергосистема не лише дешевша, вона є найкращим рішенням для подальшого розвитку енергосистеми


Моделювання української енергосистеми, здійснене технологічною групою Wärtsilä, виявило основні переваги для енергосистеми від виведення вугільної генерації. Цими перевагами можуть скористатися виробники електроенергії, які натомість будуватимуть відновлювані джерела енергії та гнучку генерацію. Це дасть змогу як знизити витрати на паливо і вуглецевий податок, так і відкрити нові можливості для експорту «чистої» електроенергії.


Обрати рішення щодо долі вугільних теплоелектростанцій (ТЕС) спонукають міжнародні зобов’язання України, відображені у «Національному плані скорочення викидів від великих спалювальних установок». Додатковий тиск створює очікуване введення плати за вуглець на кордоні ЄС (СВМА - carbon border adjustment mechanism) для імпортованих сировинних товарів, серед яких сталь, залізо, алюміній, цемент, добрива та електроенергія.


Для виконання зобов’язань та збереження конкурентоздатності експортної промислової продукції Україна має зменшити вміст СО2 в електроенергії шляхом модернізації або закриття вугільних ТЕС.


Окрім України, аналогічне моделювання здійснене в Німеччині, оскільки обидві країни є одними з ключових у Європі з точки зору потреби виведення вугільної генерації з енергосистеми. При тому, що в Україні і Німеччині суттєво відрізняються енергосистеми і державне регулювання у царині скорочення вугільної генерації, в обох країнах оптимальним шляхом для подальшого розвитку є виведення з експлуатації ТЕС і натомість будівництво ВДЕ у поєднанні з гнучкими електростанціями та батареями.


Ян Андерссон, менеджер з розвитку європейського ринку, Wärtsilä Energy, зазначив: «Висновки з нашого аналізу, під час якого ми розглянули як примусове виведення вугільної генерації, так і її модернізацію, дуже чіткі: вугільні станції стають збитковими під тиском все дешевшої відновлюваної енергетики, яка переходить у базове навантаження. Відмова від вугілля відкриває перед європейськими країнами незліченні можливості для скорочення витрат на виробництво енергії, досягнення енергетичної незалежності та створення додаткових доходів. Гнучкість є ключовим елементом для того, щоб уможливити роботу ВДЕ як базового навантаження і для втілення цих можливостей».


Wärtsilä проаналізувала три основні сценарії розвитку енергосистеми в Україні на найближчі 10 років – з 2021 до 2031 року:

  1. «Сценарій 0»: Закриття вугільних станцій без заміщення новими потужностями;

  2. «Сценарій 1»: Виведення вугільної генерації з заміною потужностей новими станціями;

  3. «Сценарій 2»: Модернізація вугільних станцій.


«Сценарій 0», коли вугільні станції, виведені з експлуатації за графіком Національного плану скорочення викидів не заміщуються новими потужностями, є нежиттєздатним. За таких умов брак потужності в енергосистемі виникає вже з 2025 року і дуже імовірними стають віялові відключення. Згодом навіть імпорт електроенергії не здатний задовольнити попит, а до 2031 року дефіцит потужності сягатиме 14 ГВт, що складає майже половину прогнозованого пікового споживання в енергосистемі.


«Сценарій 1» так само передбачає закриття вугільних станцій за графіком Національного плану, але замість виведених потужностей будується оптимізований мікс нових сонячних і вітрових станцій разом з газовою генерацією (перш за все високоманевреними газопоршневими станціями) і батареями, які забезпечуватимуть інтеграцію ВДЕ і стабільну роботу енергосистеми. Моделювання визначило оптимальний (найдешевший за собівартістю електроенергії) склад потужностей у 2031 році: ВЕС 14,5 ГВт, СЕС 14,9 ГВт, батарей 4,2 ГВт, газопоршневих високоманевренийх станцій 7 ГВт для участі в щоденному балансуванні і газотурбінних станцій 2,5 ГВт для роботи в резерві. Атомні, гідроелектростанції та ТЕЦ залишаються в енергосистемі незмінними в усіх сценаріях.


За «Сценарієм 1» Україна у 2031 році здатна досягти 85% безвуглецевої генерації, а 39% енергії вироблятимуть ВДЕ.


У «Сценарії 2» здійснюється модернізація вугільних станцій за графіком Національного плану задля покращення екологічних показників і додаються інші потужності для забезпечення попиту і надання резервів. У цьому випадку для досягнення найнижчої собівартості в енергосистемі мають бути: ВЕС 13,4 ГВт, СЕС 12,6 ГВт, газопоршневих станцій 1,9 ГВт, батарей 1,4 ГВт та газотурбінних станцій 1,4 ГВт.


За цим сценарієм Україна у 2031 році здатна досягти 83% безвуглецевої генерації і 36% частки енергії ВДЕ.


«Моделювання чітко показує, що в Україні найбільш релевантним і вигідним для енергосистеми є виведення вугільної генерації і її заміна сучасними генеруючими потужностями. В разі модернізації вартість енергосистеми (собівартість електроенергії в енергосистемі) є значно вищою порівняно з виведенням і робить систему більш вразливою перед кліматичними ризиками. Тоді як інвестиції у ВДЕ, а також батареї та високоманеврені газові потужності дають економію на рівні системи», - каже Ігор Петрик, директор з розвитку ринків Wärtsilä Energy у Східній Європі.


Попри подібний рівень декарбонізації, якого здатна досягти українська енергосистема за сценаріями 1 і 2, заміна вугільних ТЕС новими потужностями має низку безсумнівних переваг і є кращим рішенням для розвитку української енергосистеми:


  • Економія в енергосистемі за 10 років сягатиме $6,4 млрд;

  • Обсяг викидів СО2 за 10 років на 24% менший;

  • У разі виведення вугільної генерації українська енергосистема краще готова до майбутнього як з точки зору меншої залежності від плати за СО2, так і можливості подальшого будівництва потужностей ВДЕ.


Під час аналізу була врахована вартість викидів СО2 в розмірі 40 євро/т у відповідності до нинішньої ціни у ЄС. Додатково були змодельовані сценарії здорожчання СО2 до 80 євро/т згідно з прогнозом Bloomberg NEF. У цьому випадку вартість енергосистеми з модернізованими ТЕС за 10 років зростає на додаткові $2 млрд порівняно з заміною потужностей.


В Німеччині моделювання доводить переваги сценарію «Швидкого виведення вугільної генерації-2030», згідно з яким країна позбавляється вугільних станцій до 2030 року, на 8 років раніше цільового строку. В цьому випадку вугільні станції мають заміщуватися щорічним введенням в експлуатацію 13 ГВТ станцій ВДЕ. Ключові висновки моделювання Wärtsilä для Німеччини:


  • Додавання ВДЕ до базового навантаження знижує залежність Німеччини від імпорту електроенергії з сусідніх країн, і перетворює з чистого імпортера на чистого експортера у 30-х роках.

  • Країна здатна заощадити до 600 млн тонн CO2 до 2045 року, що еквівалентно 82% від обсягу її національного вуглецевого сліду сьогодні (порівняно з виведенням вугільних станцій до 2038 року).

  • Аби задовольнити попит на теплопостачання по мірі виведення вугільної генерації, а також для балансування нових обсягів ВДЕ, необхідно побудувати 12 ГВт високоманеврених газових станцій з виробництва електроенергії і тепла (ТЕЦ).

«У Німеччині рішення, прийняті впродовж найближчих кількох місяців, визначать, чи нарощуватиме вона імпорт електроенергії з сусідніх країні, щоб покрити дефіцит потужностей ( збільшуючи фінансові витрати та викиди вуглецю), чи закладе основи для перетворення на експортера чистої енергії для решти Європи», – додає Ян Андерссон.


Про моделювання

Моделі енергосистем в Україні і Німеччині побудовані шляхом введення усіх поточних даних діючих потужностей й означення цільових бажаних умов для енергосистеми у майбутньому на платформі PLEXOS, яка є ПЗ для оптимізації енергосистем. PLEXOS підбирає найбільш оптимальний склад потужностей з точки зору як вартості, так і технологічної спроможності з-поміж усіх існуючих технологій-кандидатів. У проесі оптимізації враховуються усі реальні умовий й обмеження, а також щогодинна диспетчеризація and capacity additions.


Усі пресрелізи компанії Wärtsilä ви знайдете за посиланнями https://www.wartsila.com/media/news-releases та http://news.cision.com/wartsila-corporation, де також можна завантажити ілюстрації.


Більше інформації по темі

Аналітичний звіт: «Оптимальний шлях розвитку енергетичної системи України. Аналітичний звіт з оптимізації енергетичної системи до 2050 року» (укр., англ.)

Вебінар: Потребу у гнучкості визнано в Німеччині (Value of flexibility is recognised in Germany, англ.)


Коротко про Wärtsilä Energy

Wärtsilä Energy веде перехід до 100% відновлюваної енергетики майбутнього. Ми допомагаємо нашим замовникам на шляху декарбонізації завдяки розробці провідних ринкових технологій. А саме, пропозиція компанії охоплює: високоманеврені електростанції, адаптовані до використання палив майбутнього, гібридні рішення, системи накопичення енергії та технології оптимізації, в тому числі платформа управління енергією GEMS. Послуги життєвого циклу Wärtsilä забезпечують підвищену ефективність, надійність та гарантовану продуктивність. Компанія поставила 74 ГВт потужностей електростанцій і понад 80 систем накопичення енергії у 180 країнах світу.

https://www.wartsila.com/energy


Коротко про Wärtsilä

Wärtsilä – світовий лідер у галузі інтелектуальних технологій і комплексних рішень життєвого циклу для морських та енергетичних ринків. Орієнтуючись на стійкі інновації, загальну ефективність та аналіз даних, Wärtsilä максимізує екологічні та економічні показники суден та електростанцій своїх клієнтів. У 2020 році виручка компанії Wärtsilä становила 4,6 млрд Євро, а кількість працівників близько 18 тис. Компанія має понад 200 точок присутності у понад 70 країнах світу. Акції компанії Wärtsilä торгуються на фондовій біржі Nasdaq Helsinki.

https://www.wartsila.com






629 views