Энергетическая игра: соединительные линии должны сыграть ключевую роль в энергетической системе по мере того, как отрасль переходит на возобновляемые источники энергии, но потребует сотрудничества с европейскими партнерами.
Электросеть Великобритании в этом году неоднократно опускалась ниже запланированного уровня частоты, вызывая опасения, что она изо всех сил пытается справиться с перебоями в поставках энергии.
Это происходит на фоне роста цен на электроэнергию в мире и недавнего спада ветроэнергетики из-за особенно тихой погоды. Ранее на этой неделе Великобритания была вынуждена вернуть в строй угольную электростанцию, чтобы увеличить мощность сети.
Согласно данным, проанализированным Sunday Telegraph из базы данных Gridwatch, которая измеряет частоту с пятиминутными интервалами, уровень частоты сети опускался до 49,79–49,67 Гц 11 раз в период с февраля по июнь.
Это находится в пределах законного предела 49,5 Гц, но выходит за пределы того, что National Grid устанавливает в качестве своих собственных рабочих пределов от 49,8 Гц до 50,2 Гц.
Частота определяется балансом между спросом и предложением мощности, который необходимо постоянно согласовывать. Британская сеть настроена на работу на частоте 50 Гц.
В августе 2019 года произошли общенациональные отключения электроэнергии, когда отключились ветряная электростанция и газовая электростанция, что привело к падению частоты до 48,88 Гц и отключению других местных генераторов. Генераторы настроены на отключение, если частота падает слишком быстро, чтобы избежать повреждения.
Ветряная электростанция Black Law недалеко от Карлука в Шотландии обеспечивает энергией сеть. Согласование спроса и предложения на электроэнергию может быть более сложной задачей, когда в системе присутствует больше непостоянных источников энергии, таких как ветряные и солнечные электростанции Фото: Construction Photography / Avalon / Hulton Archive
National Grid заявила, что «эксплуатирует одну из самых надежных систем электроснабжения в мире, и отклонения частоты за пределы требуемых нами пределов чрезвычайно редки».
Согласование спроса и предложения на электроэнергию может быть более сложной задачей, когда в системе присутствует больше непостоянных источников энергии, таких как ветряные и солнечные электростанции. У этих зеленых источников энергии также отсутствует способность генераторов на ископаемом топливе, таких как угольные и газовые электростанции, помогать стабилизировать сеть, даже если генератор отключился, обеспечивая инерцию.
Возобновляемые источники энергии впервые произвели в Великобритании больше электроэнергии, чем ископаемое топливо. В течение года 43,1% электроэнергии Великобритании приходилось на возобновляемые источники энергии и 37,7% — на ископаемое топливо, при этом атомная энергия и импорт составляли основную часть остального. В настоящее время Великобритания долго не использует внутренние угольные электростанции, и чиновники хотят иметь возможность к 2025 году иметь возможность управлять энергосистемой без использования газовой генерации в течение коротких периодов времени.
Компания National Grid ESO, которая уравновешивает предложение и спрос на электроэнергию в Великобритании, представила новые методы, помогающие управлять частотой даже по мере развития энергосистемы, включая технологию для более быстрого реагирования на изменения частоты и уменьшения чувствительности генераторов к падению частоты.
Том Эдвардс из Cornwall Insight сказал, что гигантские силовые кабели, соединяющие британскую электросеть с континентом, становятся все более частой причиной изменения частоты.
Британская континентальная батарея
«Межсетевые соединения — одни из самых крупных заводов, которые могут отключиться», — сказал он. «Это вызывает большое падение или подъем в зависимости от направления, в котором течет энергия. Мы видели ряд отклонений от рабочих пределов частоты из-за межсоединений ».
Отключение электроэнергии в августе 2019 года стало первым за десятилетие в Великобритании, затронувшим более миллиона человек, а также больницы, аэропорты, железнодорожные и автомобильные сети от Юго-Востока до Йоркшира.
Ofgem оштрафовал Hornsea One, RWE и UK Power Networks на 10,5 млн фунтов стерлингов. National Grid не подвергся критике, но с тех пор Ofgem рекомендовал передать свою роль по уравновешиванию спроса и предложения независимому органу.
Анализ: кабельная сеть сулит выгоды и риски
На прошлой неделе Grid пришлось потратить рекордные 20 миллионов фунтов стерлингов на поддержание освещения — могут ли межсоединения помочь сбалансировать наши потребности?
По подводному кабелю Nemo, идущему в Бельгию, электроэнергия доставляется на завод в Кенте, где электроэнергия подается в сеть. Фото: ДЖУЛИАН СИММОНДС.
Поскольку на прошлой неделе Великобритания боролась с рекордными ценами на электроэнергию, электроэнергия продолжала течь по 720-километровому новому кабелю между Блит в Нортумберленде и Квиллдалом на юго-востоке Норвегии.
Должностные лица тестировали канал связи по Северному морю, который подключает Великобританию к богатой гидроэнергетикой электроэнергетической системе Норвегии, которая должна быть в состоянии обеспечить до 4,2% потребности Великобритании в электроэнергии, когда она будет полностью запущена в октябре.
Он входит в число растущего числа гигантских подземных силовых кабелей, известных как соединительные линии, между Великобританией и континентальной Европой, включая запланированное первое в истории соединение с Германией, которое разработчики надеются начать использовать к середине 2020-х годов.
Официальные лица с обеих сторон рассчитывают, что такие кабели будут играть ключевую роль в энергетической системе по мере того, как отрасль переходит на возобновляемые источники энергии, помогая сгладить разрыв в спросе и предложении из-за непостоянной ветровой и солнечной энергии.
Система означает новые связи с Европой — создание возможностей для страны максимально использовать ее обширные морские ветровые ресурсы, но также формирование новой энергетической зависимости в эпоху возобновляемых источников энергии.
«Производство электроэнергии переходит от локализованного производства к производству наиболее оптимальным с географической точки зрения способом», — говорит Хьюго Лидбеттер, партнер юридической фирмы Fieldfisher.
«В Северном море это морской ветер; в южной Европе это солнечная энергия. Межсетевое соединение — это один из способов использования этой силы для уравновешивания рынков ».
В 1961 году Великобритания впервые подключила к континенту электрические сети. Сейчас к единому рынку электроэнергии Ирландии подключены шесть — Франция, Нидерланды и Бельгия. По этим кабелям в прошлом году было поставлено около 8% энергии Великобритании, и еще несколько находятся в разработке, в том числе в Норвегию, Францию и Нидерланды. Другой, проект NeuConnect в Германии, поддерживается инвесторами, включая Meridiam, Allianz Group и японское предприятие Kansai Electric Power.
North Sea Link — это совместный проект между National Grid и норвежским оператором Statnett по строительству подводного электрического кабеля, который сейчас строится, который соединит электрические сети Великобритании и Норвегии.
National Grid заявляет, что существуют проекты, которые к 2024 году смогут поставлять в Британию 25% электроэнергии, при этом также рассматриваются возможности для подключения за пределами Европы. Предприниматели во главе с Саймоном Морришем изучают планы по прокладке кабеля, по которому электроэнергия будет идти из залитой солнцем Марокко Сахары в Великобританию.
Этот проект Xlinks перекликается с сорванным планом начала 2000-х годов, известным как Desertec, который был нацелен на создание гигантских ветряных и солнечных парков в Северной Африке, прежде чем в конечном итоге потерпел неудачу из-за политических и практических проблем.
В настоящее время британские межсетевые соединения в основном используются для импорта более дешевой энергии, чем обеспечивают отечественные генераторы. Официальные лица, однако, ожидают, что Великобритания станет нетто-экспортером электроэнергии не позднее 2040 года по мере роста ее морских ветроэнергетических мощностей.
Подтвержденные на данный момент проекты означают, что к концу десятилетия мощность британских межсетевых соединений вырастет примерно с 4 ГВт до 13 ГВт. Это все еще меньше, чем 18 ГВт, о которых правительство заявило, что оно хочет ввести к 2030 году, чтобы совпасть с запланированным четырехкратным увеличением объемов морской ветроэнергетики.
Проекты дороги, длительны и сложны, но остаются привлекательной сферой для инвестиций. Хумза Малик, исполнительный директор Frontier Power, которая стоит за проектом межсетевого соединения Zeno в Нидерландах и активно участвует в других разработках, включая NeuConnect, положительно настроен. По его словам, режим ограничения и минимального уровня, введенный британским регулирующим органом Ofgem, обеспечил «определенный уровень уверенности для инвесторов, не подвергая потребителей неприемлемо высоким ценам».
Однако в конце 2020 года промышленность была напугана угрозой того, что доступ к единым энергетическим рынкам ЕС станет политическим инструментом на фоне выхода Великобритании из ЕС. По сообщениям, главный переговорщик блока Мишель Барнье пригрозил заблокировать доступ Великобритании к рынку, чтобы привлечь уступки в отношении прав на рыболовство, в то время как президент Франции Эммануэль Макрон использовал аналогичную угрозу.
Как права на рыбную ловлю, так и доступ к энергетическим рынкам подлежат пересмотру в 2026 году, что повышает вероятность того, что угроза снова поднимется. Джон Петтигрю, исполнительный директор National Grid, попытался пролить холодную воду на эти опасения, заявив в июле Financial Times, что «никогда не было большой напряженности вокруг межсетевых соединений», поскольку они рассматриваются как «взаимовыгодные».
Во время спора о правах на рыбную ловлю президент Франции Эммануэль Макрон пригрозил перекрыть доступ Великобритании к электроэнергии по подводному кабелю. Фото: AFP
Однако Brexit ограничил доступ к финансированию развития ЕС. Эксперты говорят, что это может также снизить стимулы для европейских стран к развитию межсетевых соединений с Великобританией, поскольку теперь это выходит за рамки собственных целей ЕС по межсетевому соединению.
Регулирующие органы могут подумать: «Если это не приносит пользы моим потребителям, а выгода только для британских потребителей, зачем мне беспокоиться?» — говорит Том Эдвардс из исследовательской фирмы Cornwall Insight. «Здесь меньше услуг за услугу».
Цены на электроэнергию между соединяющимися рынками имеют тенденцию к сближению, и в настоящее время британская электроэнергия обычно дороже, чем в Европе, отчасти из-за повышенных цен на углерод в Великобритании. Cornwall Insight указывает на исследования, предполагающие, что соединение по Северному морю между Великобританией и Норвегией повысит цены на электроэнергию в Норвегии на 1,7–2,1 фунта стерлингов за МВтч при одновременном снижении цен в Великобритании.
Резкий рост цен на рынках электроэнергии Великобритании и ЕС на прошлой неделе открыл возможности для межсетевых соединений, но также и риски. Глобальный кризис поставок газа и затишье в ветроэнергетике подтолкнули цены на электроэнергию в Великобритании до рекордного уровня в 285 фунтов стерлингов за МВтч в четверг, что более чем в четыре раза превышает их нормальный уровень.
Цены на энергоносители взлетели
Двумя днями ранее оптовые цены на газ выросли до 136,6 пенсов за термальный поток по сравнению с менее чем 30 пенсов год назад, в то время как в понедельник National Grid потратила рекордные 20 миллионов фунтов стерлингов на согласование спроса и предложения, поскольку она расплачивалась за создание новой генерации, включая уголь. пожарные электростанции.
Многие утверждают, что хаос подчеркивает необходимость большей гибкости в системе, чтобы помочь сгладить поставки возобновляемой энергии и рост цен на газ. Это может быть обеспечено соединителями и другими источниками, такими как автомобильные аккумуляторы, подключенные к электросети, аккумуляторные батареи, гидроэнергетика и водород.
Большие риски также стали очевидны, когда Ирландия заблокировала экспорт электроэнергии в Великобританию через межсетевое соединение Мойл, соединяющее Северную Ирландию и Шотландию. Он последовал за предупреждениями о нехватке генерации на ирландском рынке, где, как считается, рост энергоемких центров обработки данных создает дополнительную нагрузку на сеть.
Гленн Риксон, руководитель отдела анализа европейской власти в S&P Platts, считает важным диверсификацию источников. «Всегда будут времена относительно ограниченного предложения. Британия испытывает наибольшие трудности при слабой ветроэнергетике. Обычно бывает так, что если в Великобритании слабый ветер, то и в остальной Европе он слабый.
«Помогает то, что мы диверсифицируем точки подключения к другим странам, уменьшая риск слабого ветрового снабжения и других факторов.
«Но вам нужно добиться гибкости: межсетевые соединения — это инструмент в арсенале, но вам нужны и другие решения».
Торговая организация Ассоциации ядерной промышленности, опубликовавшая анализ рекордных расходов National Grid, настаивает на том, что вместо этого нужна стабильная ядерная энергия.
Спад ядерной энергетики Великобритании
Фил Хьюитт, основатель компании EnApSyss, специализирующейся на рыночных данных, говорит, что Британия движется к «суровой зиме», но тот же период в следующем году, возможно, будет «еще более интересным», поскольку в Великобритании и Европе все больше угольных и атомных станций будут выведены из строя.
«Ключевым рынком электроэнергии в Европе является Германия», — говорит он. «Он находится посередине и потребляет много. А следующей зимой Германия начнет агрессивно закрывать свои угольные и атомные электростанции, что может привести к росту цен в Европе ».
Решение Ирландии заблокировать экспорт электроэнергии может не стать единичным событием.
«В Европе есть единый рынок электроэнергии, и, как правило, электроэнергия перетекает с самых дешевых рынков на самые дорогие. Также существуют законы физики, которые означают, что власть не ограничивается границами », — сказал Риксон.
«Согласно закону о конкуренции существуют правила, запрещающие« накапливать »власть одной страной, но когда безопасность поставок находится под угрозой, существуют прецеденты для стран, препятствующих экспорту на соседние рынки, где это возможно, и не исключено, что мы можем увидеть, что это снова произойдет этой зимой в экстремальных условиях. обстоятельства.»
Свежие комментарии