Исследование участия накопителей энергии в обеспечении безопасности электроснабжения в Европе

Представленная работа описывает текущее состояние технологий накопления энергии (масштабы использования в государствах Евросоюза (ЕС) и ключевые характеристики), потребности в различных типах гибких решений в перспективе до 2030 и 2050 годов, а также нормативные условия, которые должны быть созданы.

Все технологии накопления энергии разделены на пять категорий: механические, электрохимические, химические, электрические и тепловые. Накопители энергии будут участвовать в обеспечении гибкости энергосистемы в различных временных масштабах. Типичное время разряда аккумуляторных батарей измеряется часами, а гидроаккумулирующих и сезонных накопителей – от нескольких часов до нескольких месяцев.

В настоящее время в ЕС основным накопителем энергии являются гидроаккумулирующие электростанции (более 90% общей установленной мощности). Реализовывается значительное количество проектов по установке литий-ионных аккумуляторных батарей. В базе данных ЕС присутствует также несколько действующих проектов, которые примечательны своей технологией, масштабом или географическим расположением, а именно:

• Huntorf, Германия, (290 МВт / 580 МВт·ч), первый и все еще единственный в Европе накопитель энергии на сжатом воздухе (Compressed Air Energy Storage, CAES);
• BigBattery Lausitz, Германия, (50 МВт / 53 МВт·ч), масштабный проект по установке литий-ионных аккумуляторов (ввод в эксплуатацию в июле 2020 года);
• Drax Re-Power, Великобритания, (200 МВт), введенный в работу в 2019 году литий-ионный аккумулятор, установленный в рамках проекта комплексной модернизации электростанции (переведенной с угля на газ);
• Cremzow, Германия, (22 МВт / 31,6 МВт·ч), введенный в эксплуатацию в мае 2019 года аккумулятор, участвующий в предоставлении услуг по регулированию частоты;
• Wartsila, Венгрия, (6 МВт / 4 МВт·ч), один из немногих пока литий-ионных аккумуляторов, установленных в Восточной Европе.

Чтобы учесть высокий уровень неопределенности развития энергосистем до 2030 года и, тем более, до 2050 года, авторами исследования разработаны различные способы анализа чувствительности для оценки воздействия некоторых допущений. На основе обработки результатов были выбраны три направления, которые могут существенно повлиять на оптимальное сочетание решений обеспечения гибкости.

1. Управление потреблением: технологии накопления электроэнергии конкурируют с управлением потреблением, поскольку обеспечивают ежедневные услуги обеспечения гибкости энергосистемы. В 2030 году оптимальное использование гибкости электромобилей и децентрализованного теплоснабжения помещений может снизить потребности в стационарных батареях вдвое (67 тыс. МВт против 34 тыс. МВт).

2. Стоимость электролизеров: в сценариях до 2050 года широкое внедрение электролизеров приведет к значительному снижению их стоимости. В ситуации, когда цены электролизеров значительно выше, потребность в использовании гидроаккумулирующих станций и аккумуляторных батарей возрастает с 50 тыс. МВт до 73 тыс. МВт.

3. Изменение потребления водорода: сценарии до 2050 года предполагают регулирование потребления водорода и синтетического топлива, которое может быть обеспечено как с помощью хранения водорода, так и посредством изменения потребления конечными пользователями (например, на транспорте).

Рассмотренные в работе политические препятствия и лучшие практики применения накопителей энергии классифицированы по следующим категориям:

• государственная поддержка и стратегия;
• допуск к эксплуатации;
• энергетические рынки;
• технологические услуги;
• аспекты электрических сетей;
• налоги и иные сборы;
• участие сетевых операторов;
• политические аспекты.

Основные разделы содержания отчета

1. Консолидация информации по накопителям энергии, база данных для ЕС-28
2. Количественная оценка участия накопителей энергии в обеспечении безопасности электроснабжения в ЕС-28
3. Оценка принципов хранения энергии, препятствий и лучших практик
4. Выводы и политические рекомендации