Системи зберігання енергії: перспективи використання в Україні

29 квітень 2023

2022 року ринок промислових сховищ енергії встановив новий рекорд – за рік було введено в експлуатацію 16 ГВт потужностей. За прогнозами аналітиків, промислове зберігання енергії залишиться одним з сегментів ринку, що найбільш інтенсивно розвиваються, до 2030 року щорічний приріст становитиме близько 28%.

Промислове зберігання електроенергії: світовий досвід

Сьогодні світовим лідером за обсягами промислового зберігання енергії є Сполучені Штати. Саме тут знаходяться 4 із 5 найбільших у світі акумуляторних систем зберігання електрики. В ухваленому 2022 року законі передбачається виділення майже 90 млрд доларів на створення нових промислових сховищ енергії.

Але вже до 2030 року, на думку експертів, пальма першості перейде до Китаю. Основних причин тут дві:

• Китай є безперечним лідером у галузі розробки акумуляторних систем, у 2022 році його частка на загальносвітовому ринку становила 75%. Тут знаходяться найбільші світові виробники акумуляторів, які інвестують значні кошти у дослідження нових принципів зберігання енергії.
• Китайський уряд поставив амбітне завдання відмовитися від викопного палива (більшість якого доводиться імпортувати) і перейти на відновлювані джерела енергії.

На відміну від США, Китаю чи Австралії, де ставку роблять на промислові системи зберігання енергії дуже великої ємності, європейські країни наголошують на установці акумуляторів у житлових будинках. Особливо яскраво ця тенденція простежується у Німеччині та Італії, де діють державні програми підтримки встановлення домашніх автономних електростанцій – сонячних чи вітрових. Через різке зростання цін на енергоносії після початку широкомасштабного вторгнення Росії в Україну саме житловий сегмент накопичувачів енергії протягом відносно короткого часу став найбільшим у європейському регіоні.

Як використовувати велике сховище енергії в Україні

Плани відновлення енергетичної інфраструктури передбачають продовження розвитку альтернативної енергетики, яка має замінити собою вугільні теплові електростанції, багато з яких виробили свій ресурс або були серйозно пошкоджені внаслідок обстрілу. Разом з цим доведеться вирішувати проблему стабілізації енергосистеми, створення резервних потужностей, що балансують. 2021 року вже було внесено зміни до законодавства, які давали право використовувати промислове сховище енергії для балансування енергосистеми поряд із газовими електростанціями. Цим же законом передбачався механізм, аналогічний до «зеленого тарифу», який стимулював би встановлення потужних накопичувачів. За підрахунками фахівців, в Україні, щоб забезпечити стабільність функціонування енергосистеми, на початковому етапі можуть знадобитися сховища потужністю 700-800 МВт. Втім, варіантів використання більших накопичувачів електроенергії значно більше.

Вирішення проблеми небалансу

Починаючи з 2021 року, виробники «зеленої» енергії несуть фінансову відповідальність за небаланс – якщо було вироблено електроенергії менше, ніж було заявлено. З одного боку, це змусило виробників інвестувати у прогнозування своєї генерації. З іншого – встановити системи зберігання енергії, які будуть накопичувати надлишки генерації та видавати електрику за її дефіциту. З урахуванням значних штрафів за небаланс такі сховища можуть окупити себе досить швидко.

Резервне джерело живлення

Для великої кількості виробництв перебої з електрикою можуть мати дуже тяжкі наслідки. І справа не лише в тому, що простій обертається збитками через скорочення випуску продукції. Деякі виробничі процеси через перерви, викликані зникненням електрики, вимагатимуть тривалого відновлення, а також налаштування необхідних параметрів. При цьому час реакції має бути мінімальним – для включення резервних генераторів, а також їхнього наступного виходу на режим може знадобитися значний час. У той же час система накопичення та зберігання енергії спрацьовує практично одразу, з мінімальною затримкою, не дозволяючи виробничому процесу зупинитись. За своєю ємністю резервні джерела живлення можна поділити на два типи:

• короткочасні - їх ємності достатньо для підтримки виробничих процесів на час, за який буде виконано запуск генераторів та їх вихід на робочий режим;
• постійні - забезпечують енергопостачання виробництво на весь час зникнення централізованого енергопостачання.

Заробіток на різниці

Формула дуже проста – накопичувати електроенергію в нічний час, коли вона дешевша, а потім використовувати її в денний час, коли вона обходитиметься дорожче.

Автономні системи енергопостачання

Створення повністю автономних (або гібридних) систем енергопостачання за рахунок власної генерації електроенергії.

Системи зберігання енергії – це передові технології, які допомагають економити гроші, підвищують надійність і стійкість до відмов енергосистеми, дозволяють максимально ефективно інтегрувати відновлювані джерела енергії в енергетичну інфраструктуру країни, а також знижують негативний вплив на навколишнє середовище.