Virtual Power Plant (VPP), как механизм повышения эффективности использования сетевой мощности

Докладчик: Федоров Вадим Николаевич, начальник Управления инновационной, технической политики и повышения энергоэффективности Департамента технологического развития и инноваций ОАО «РОССЕТИ»

Москва, 29.10.2013

2

Неизбежные процессы в энергетике

Распределенная генерация позволяет покрыть локальную потребность в мощности и э/э. Вводы генерирующих мощностей по предложениям собственников генерирующего оборудования по ОЭС Центра 4132,2 МВт до 2019 г.

Доля собственной генерации в потреблении э/э промышленностью в РФ

Рост потребления приводит к увеличению числа «закрытых» центров питания – по МРСК Центра более 300 центров питания с ожидаемым дефицитом в 2014-2015 гг. более 700 МВА

Источник: Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2013 – 2019 годы Прогноз спроса на электрическую энергию по ЕЭС России

Неизбежные процессы:

• Рост потребности в электроэнергии (общемировой тренд)

• Развитие альтернативных форм энергоснабжения, новых форм потребления на базе импортируемых технологий и оборудования

• Увеличение доли объектов распределенной генерации

Нормативно-правовое поле

3

Поручения Президента РФ В.В.Путина по обеспечению ограничения роста тарифов естественных монополий на пятилетний период (начиная с 2014 г.)

Стратегия развития электросетевого комплекса РФ (распоряжение Правительства РФ от 3 апреля 2013 г.№511-р) – обеспечение более гибкого регулирования нагрузок в электрических сетях и высокой загрузки построенных и вновь вводимых питающих центров

Дорожная карта АСИ «Повышение доступности энергетической инфраструктуры» (Распоряжение Правительства РФ от 30 июня 2012 года №1144-р) – совершенствование правил ТП и правового механизма перераспределения свободной мощности

Постановление Правительства РФ от 04.05.2012 №442 – введение системы оплаты резервируемой мощности для потребителей с максимальной мощностью не менее 670 кВт

Положение о Единой технической политике в электросетевом комплексе – обеспечение доступа любых видов генерации и потребителей электроэнергией к услугам электросетевой инфраструктуры

Необходим поиск механизмов повышения эффективности

использования существующей сетевой мощности

4

Проблемы эффективности использования существующей сетевой инфраструктуры

«Перезаказ» мощности потребителем: Сетевая мощность центров питания не используется из-за несоответствия заявленной и фактической нагрузки потребителями

Всеми МРСК суммарно не используется более 50% зарезервированной максимальной мощности потребителей >670 кВт

53%

- потребление - объем потребления, не позволяющий присоединить нового потребителя

Недозагрузка мощностей: Сетевая мощность центров питания в полном объеме используется только при пиковой нагрузке несколько часов в году и не используется в остальное время

Суммарная резервируемая максимальная мощность потребителей в зоне ответственности МРСК колеблется от 22% до 76%

t

P

Проблема эффективности использования сетевой инфраструктуры особенно актуальна в условиях существующих тарифных решений

Пути решения проблемы

5

1. Инвестиции на реконструкцию с

расширением

• Применение отработанных технологических и организационных решений • Существенное увеличение возможности присоединения новых потребителей

• Увеличение инвестиционной нагрузки на тариф • Отсутствие ответственности (в т.ч. финансовой) потребителя за «перезаказ» мощности

2. Использования потенциала

существующей сетевой мощности, управления

потреблением и распределенной

генерации на базе технологий VPP

• Дополнительная возможность присоединения потребителей в закрытые центры питания • Оптимизация регулирования нагрузки сети • Потенциал снижения инвестиционной нагрузки на тариф (сдерживание тарифа)

• Нормативные ограничения применения технологий VPP • Отсутствие отработанных технологических и организационных решений

Традиционное решение

Инновационное решение

VPP в мире

6

VPP, как рыночные механизмы управления потреблением

Великобритания

Франция

Программы, стимулирующие потребителей электроэнергии к снижению потребления в часы пиковых нагрузок и/или высоких цен на рынке

VPP, как агрегатор множества разнообразных распределенных

генерирующих источников

Создание единого управляемого профиля из параметров каждого входящего в него генерирующего источника

Европейский проект FENIX

VPP для РОССИЙСКИХ СЕТЕЙ

7

• Использование распределенной генерации для оптимизации режимов в сети

Управление распределенной генерацией

• Кратковременная разгрузка потребителей для замещения дорогого источника генерации; для совмещения графиков нагрузки

Управление потреблением

• Задействование и управление «свободной» мощностью

Управление рынком резерва мощности

VPP – комплекс социальных, кибернетических и технических решений

8

Оператор VPP

Оператор рынка, регулятор

РСК, ТСО

Потребитель (с управляемой

нагрузкой) Потребитель

Объекты распределенной

генерации

Бизнес-модель ИКТ-инфраструктура Комплекс технических решений

VPP

Объекты микрогенерации (до 1 МВт, 0,4 кВ)

Объекты малой генерации(1 - 24 МВт, 6-10 кВ)Центр управления VPP

Сети передачи данных

каналы передачи данных

Датчики

Генерир. установка

САУМ Система оповещ.

SCADAУправл. контроллер

Генерир. установка

ИЭУ

Система оповещ.

OPC Client

АИСКУЭ

СУ потреблением

ЭПУ потребителя

АИСКУЭ

каналы передачи данныхПотребитель с

регулируемой нагрузкой

Потребитель с нерегулируемой нагрузкой

Управляющее ПОСистемы визуализации и

интерфейс оператора

Под

сист

ема

расч

ета

и ак

туал

изац

ии

удел

ьны

х ха

ракт

ерис

тик

гене

раци

и и

потр

ебле

ния

Подсистема прогнозирования

потребления

Система мониторинга рынка

Подсистема регулирования

генерации и потребления

Прогноз погоды

Подсистема формирования и

оптимизации графиков работы оборудования

Параметры рынка

OP

C-сервер

БД

РВ

БД

архива

SC

AD

A

Метеодатчики

ИЭУ

ИЭУ

ИЭУ

каналы передачи данных

OPC Client

ЭПУ потребителя

Управление распределенной

генерацией

Управление потреблением

Управление рынком резерва

мощности

VPP: Управление распределенной генерацией

9

Описание: Стоимость энергоснабжения от собственных источников энергии становится

сопоставимой со стоимостью получения энергии из сети

При создании рыночных условий и технической возможности параллельной работы с ЕЭС можно использовать распределённую генерацию для оптимизации режимов в сети, в т.ч. сглаживание пиков электроэнергии

Эффект для потребителя: • повышение экономической и энергетической эффективности энергоснабжения,

обеспечение необходимого класса надежности энергоснабжения, продажа излишков на рынке

Эффекты для энергосистемы: • Решение проблемы пиковой мощности за счет распределенной генерации • Оптимизация регулирования нагрузки и режимов в сети • Дополнительная возможность присоединения потребителей в ЦЗП

VPP: Управление потреблением

10

Описание: • Существуют потребители, которые готовы (как правило кратковременно) снизить

физические объемы потребления в объемах, значимых для формирования цен в целом на рынке (при этом индивидуальный эффект от снижения цены недостаточен для активных действий на рынке)

• При создании рыночных условий можно использовать технологическую возможность кратковременной разгрузки потребителей для замещения дорогого источника генерации; для совмещения графиков нагрузки

Эффект для потребителя: • потенциальная возможность получения экономии на потреблении э/э за счет

применения механизмов управления потрблением

Эффекты для энергосистемы: • решение проблемы пиковой мощности за счет участия потребителей в управлении

нагрузкой

VPP: Управление рынком резерва мощности

11

Описание: • Создание рыночных механизмов высвобождения и перераспределения мощности

для задействования «свободной» мощности

Эффект для потребителя: • Получение дохода от сдачи в аренду резерва мощности • Оптимизация расходов за счет срочной аренды резерва мощности

Эффекты для энергосистемы: • Увеличение загрузки сетевых активов, уменьшение объема невостребованной

мощности, снижение нагрузки на инвестиционную программу за счет использования потенциала существующей сетевой мощности

Резерв мощности

Потребитель

Рынок «свободной» мощности Потребитель

Потребитель

Необходимые мероприятия

12

Бизнес-уровень Разработка новых бизнес-моделей VPP и

исследование их нормативно-правовых ограничений

Уровень систем управления

Разработка информационно-коммуникативной инфраструктуры и систем управления, обеспечивающих VPP

Уровень технических компонент

Организация поиска и трансферта передовых технических решений

На 5-ом заседании Архитектурного комитета ОАО «РОССЕТИ» была рассмотрен и одобрен тема «Управления распределенной генерацией и VPP»

Мероприятия:

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

13