Репортаж от Wedoany，Виртуальная электростанция (VPP) прошла тестирование и валидацию в ЮАР, и её масштабное развертывание может помочь снизить потребность в строительстве новой части распределительной и передающей инфраструктуры, одновременно обеспечивая стабильность и надежность электросети.
Ник ван Дусбург, аналитик по климату, политике и энергетике климатической и энергетической стратегической консалтинговой компании Meridian Economics, отметил, что такие электростанции, предоставляя энергетические услуги на локальном уровне, могут отсрочить часть капитальных затрат на электросеть, тем самым снижая её перегрузку. Он изложил эту информацию на вебинаре «Решения VPP для изучения энергетического будущего ЮАР», организованном энергетической консалтинговой компанией EE Business Intelligence 8 июля. VPP — это платформа услуг, которая координирует распределенные источники энергии, накопители и гибкие источники спроса для обеспечения гибкости электросети. Услуги, предоставляемые этой платформой, включают управление спросом, гибкое перемещение спроса, подачу энергии в сеть и обеспечение быстрого частотного отклика для поддержания стабильности системы. Ван Дусбург добавил, что Meridian Economics совместно с глобальной некоммерческой организацией по VPP Integrate to Zero разрабатывает дорожную карту VPP для ЮАР, которая, как ожидается, будет опубликована в конце этого года.
Свейн Йорген Сённинг, главный коммерческий и технический директор норвежской компании по технологиям гибкости электроэнергии NODES, заявил, что в Европе все операторы энергосистем уже обязаны создавать гибкие решения или рынки для этих услуг. Европа изучает способы борьбы с возросшей волатильностью возобновляемых источников энергии, одновременно решая проблему перегрузки сетей, чтобы развернуть больше генерирующих мощностей, что затрагивает как передающие, так и распределительные сети. Обязательное создание гибких систем направлено на сокращение предполагаемых инвестиций в европейские сети (в основном распределительные) в размере 584 миллиардов евро, необходимых к 2030 году. Такой масштаб инвестиций означает необходимость поиска технологий, инструментов и процессов, позволяющих распределительным компаниям получать гибкость в качестве альтернативы инвестициям в сетевую инфраструктуру. Сённинг отметил, что использование VPP или решений по гибкости может значительно сократить требуемые инвестиции в европейские сети примерно до половины от текущей оценки. Он указал, что практика NODES началась в 2016 году, когда одна подстанция была перегружена в определенные периоды зимой. Энергетическая компания связалась с клиентами, особенно с владельцами коммерческих и промышленных объектов, и благодаря сотрудничеству дополнительные инвестиции удалось отложить.
Джон Корник, генеральный директор компании по интеллектуальным энергетическим решениям Plentify, рассказал, что компания уже подтвердила эффективность VPP в ЮАР и в настоящее время работает над демонстрацией того, как её можно масштабировать по всей стране. Plentify использует IoT-роботы, которые взаимодействуют через интерфейс прикладного программирования с подключенными к интернету водонагревателями и солнечными инверторами. Компания совместно с Balwin, застройщиком жилой недвижимости, котирующимся на Йоханнесбургской фондовой бирже, подтвердила эффективность микро-сетевой VPP. Корник отметил, что Balwin располагает значительными мощностями солнечной фотоэлектрической энергии, которые генерируют электричество днем, но не в то время, когда жильцы больше всего нуждаются в электроэнергии или когда тарифы самые высокие. Развернув беспроводную ячеистую сеть с помощью IoT-термороботов, установленных на водонагревателях, компания смогла переносить и агрегировать спрос при наличии солнечной энергии. Результаты показали, что благодаря лучшему использованию солнечной энергии и сохранению горячей воды для жильцов установка дополнительных солнечных панелей стала более целесообразной. Реализация проекта продемонстрировала взаимную выгоду для коммунальных служб и клиентов, а также доказала эффективность жилых микро-сетей. Данные проекта показывают, что Balwin снизил пиковое энергопотребление на 47%, максимальный спрос — на 36%, годовые затраты на каждый водонагреватель сократились примерно на 1800 рэндов, внутренняя норма доходности за жизненный цикл проекта составила около 67%, а годовые счета за электроэнергию для жильцов уменьшились на 1200 рэндов, при этом горячая вода оставалась доступной. Корник считает, что технология жизнеспособна, клиентский опыт надежен, а экономика работает на уровне многоквартирных домов.
Plentify также участвовала в проекте по интеллектуальным водонагревателям в Кейптауне, направленном на демонстрацию возможности масштабирования этого эффекта до уровня национальной электросети. Независимая компания по валидации и измерениям провела замеры и валидацию воздействия проекта. В рамках проекта в течение трех лет в Кейптауне и его окрестностях было развернуто 500 термороботов. Результаты показали, что при правильной координации можно снизить потребление электроэнергии в пиковые часы на 80% без ущерба для горячего водоснабжения жильцов. Корник добавил, что резервная мощность сохранялась для нагрева воды при необходимости, поскольку тесты показали, что отключение всего нагрева воды в пиковые часы приведет к отсутствию горячей воды у 15% жильцов в нужное время. Цель заключалась в добавлении ценности, а не в наказании участвующих жильцов. Проект стремился максимально перенести нагрузку на нагрев воды с использованием солнечной энергии и согласовать кривую нагрузки с кривой генерации солнечной энергии. Plentify достигла этой цели и удвоила мощность солнечной энергии, потребляемую водонагревателями. Это показало, что снижение пиковой нагрузки в зданиях совместимо с солнечной нагрузкой. Проект по интеллектуальным водонагревателям, координируя работу водонагревателей и обеспечивая, чтобы их общий спрос не превышал определенного лимита, успешно снизил максимальный спрос примерно на 60% за восемь месяцев и значительно сгладил кривую спроса подключенных водонагревателей. Корник считает, что это очень ценно для развития инфраструктуры, когда можно определить нагрузку, которую необходимо передавать через инфраструктуру. Проект был завершен в 2023 году, в период пиковых отключений электроэнергии. Координация нагрузки водонагревателей означала отсутствие пиков отскока, что позволило снизить максимальный спрос, и такие VPP на водонагревателях могут использоваться для реагирования на аварийные ситуации в сети и разрушительные пики нагрузки. Эффективность коммунальных служб в проекте повысилась на 18–27%, а ежемесячные счета жильцов за электроэнергию уменьшились на 300 рэндов. Корник отметил, что результаты показывают: при развертывании таких систем VPP и микро-сетей пропускная способность существующей распределительной инфраструктуры удвоится, а уже установленная мощность солнечной энергии также может удвоиться, поскольку спрос водонагревателей может поддерживать экономику.
Plentify запускает следующий проект: интеллектуальный солнечный проект совместно с муниципалитетом eThekwini в провинции Квазулу-Натал, в котором примут участие около 280 домохозяйств и предприятий в районе Дурбана. Проект будет включать различные устройства, в том числе водонагреватели, солнечные фотоэлектрические панели и аккумуляторные системы накопления энергии, и направлен на демонстрацию эффективности микро-сетей и систем VPP для домохозяйств и коммунальных служб, а также потенциала таких VPP в предоставлении услуг и снижении пиковой нагрузки. Если в регионе будет внедрена структура дифференцированных по времени тарифов, проект стремится использовать больше солнечной энергии, тем самым снижая спрос на сеть, что также означает, что пиковые часы, убыточные для коммунальных служб, могут быть перенесены на время, богатое солнечной энергией. Разнообразие устройств усилит влияние VPP, поскольку можно координировать более разнообразный спрос, увеличивая ценность таких систем для домохозяйств и коммунальных служб.
Кроме того, производитель инверторов и энергетических систем Deye Technology объявил Plentify своим партнером по VPP в ЮАР. Стороны будут агрегировать и координировать работу аккумуляторов Deye общей мощностью около 2,7 ГВт·ч, развернутых в ЮАР. Корник отметил, что это вдвое превышает мощность проекта системы накопления энергии государственной энергетической компании Eskom, который, как ожидается, обойдется в 11 миллиардов рэндов и займет четыре года. Целью этого партнерства является поощрение просьюмеров (пользователей, которые как потребляют электроэнергию, так и подают излишки в сеть) к использованию своих домашних активов и демонстрация того, что VPP может принести значительные выгоды как энергосистеме, так и просьюмерам. Энергетическая устойчивость просьюмеров не снизится, они будут получать значительные выплаты и смогут компенсировать затраты с помощью дифференцированных по времени тарифов, снижая счета. Корник отметил, что в масштабе коммунальных служб или в качестве сетевых узлов такие системы могут предоставлять сверхбыстрые и гибкие услуги по управлению спросом; если системы могут быть развернуты на низковольтном уровне, вспомогательные сетевые услуги могут использоваться для хранения и перераспределения электроэнергии. Он заявил, что эра жилых VPP наступила, доказано, что они масштабируемы, микро-сети на основе одного устройства работают и могут быть расширены по всей сети. Основываясь на миллионах водонагревателей и сотнях тысяч солнечных установок, такие решения представляют собой крупнейший неиспользованный гибкий ресурс ЮАР. Препятствием является политика, необходимая для монетизации. Например, программа управления спросом Eskom может быть расширена с водонагревателей на аккумуляторы, активировать виртуальное перераспределение в низковольтных сетях и агрегировать управление спросом, позволяя таким компаниям участвовать в оптовом рынке электроэнергии ЮАР. Корник приветствует партнеров, строящих крупные жилые VPP, чтобы стимулировать изменения в политике.
