В останні роки темпи розвитку гідроенергетики стабільно зростають, а складність розвитку зросла. Виробництво гідроенергетики не споживає мінеральну енергію. Розвиток гідроенергетики сприяє зменшенню викидів парникових газів та захисту навколишнього середовища, покращенню використання ресурсів та всебічним інтересам економіки та суспільства. На тлі вуглецевої нейтральності перспективи розвитку гідроенергетики залишаються хорошими ще довго.
Гідроенергетика є одним із найкращих джерел енергії для досягнення вуглецевої нейтральності
Як чиста енергія, гідроенергетика не виробляє жодних викидів вуглецю чи забруднення; як відновлювана енергія, поки є вода, гідроенергетика буде невичерпною. Наразі Китай стикається з важливим обов'язком досягнення пікових викидів вуглецю та нейтралізації вуглецю. Гідроенергетика є не тільки чистою та без викидів, але й екологічно чистою, і може брати участь у регулюванні пікових викидів. Гідроенергетика є одним з найкращих джерел енергії для досягнення вуглецевої нейтральності. Дивлячись у майбутнє, гідроенергетика Китаю продовжуватиме відігравати важливу роль у сприянні реалізації мети «подвійного вуглецю».
1. На чому заробляє гідроакумулююча електростанція
Китайські гідроакумулюючі електростанції споживають в середньому 4 кіловат-години електроенергії та виробляють лише 3 кіловат-години електроенергії після перекачування, з ККД лише 75%.
Гідроакумулююча електростанція перекачує воду, коли навантаження електромережі низьке, перетворює електричну енергію на потенційну енергію води та накопичує її. Коли навантаження високе, вона виділяє воду для вироблення електроенергії. Це як гігантський скарб, що перезаряджається, зроблений з води.
У процесі перекачування та виробництва енергії неминучі втрати. В середньому, гідроакумулююча електростанція споживатиме 4 кВт·год електроенергії на перекачування кожні 3 кВт·год електроенергії, із середнім ККД близько 75%.
Тоді виникає питання: скільки коштує побудувати такий величезний «акумуляторний скарб»?
Гідроакумулююча електростанція Янцзян — найбільша гідроакумулююча електростанція в Китаї з найбільшою потужністю окремого блоку, найвищим чистим напором та найбільшою глибиною закладання. Вона оснащена першим комплектом гідроакумулюючих агрегатів потужністю 400 000 кВт з напором 700 метрів, незалежно розроблених та виготовлених у Китаї, із запланованою встановленою потужністю 2,4 мільйона кВт.
Вважається, що загальний обсяг інвестицій у проект гідроакумулюючої електростанції Янцзян становить 7,627 млрд юанів, будівництво буде здійснюватися у два етапи. Проектна річна виробка електроенергії становить 3,6 млрд кВт·год, а річне споживання енергії насосами — 4,8 млрд кВт·год.
Акумулююча електростанція Ян — це не лише економічний спосіб вирішення проблеми сезонного пікового навантаження енергосистеми Гуандуна, але й важливий засіб підвищення ефективності використання та рівня безпеки атомної енергетики та західної енергетики, розвитку нової енергетики та співпраці з безпечною та стабільною експлуатацією атомної енергетики. Вона має важливе та позитивне значення для забезпечення стабільної, безпечної та економічної роботи енергосистеми та мережевої системи Гуандуна, а також для підвищення безпеки та надійності роботи енергосистеми.
Через проблему втрат енергії, гідроакумулююча електростанція використовує набагато більше електроенергії, ніж виробляє її, тобто з точки зору енергії, гідроакумулююча електростанція повинна збитковою.
Однак економічні вигоди від гідроакумулюючих електростанцій залежать не від їхнього виробництва електроенергії, а від їхньої ролі у скороченні піків навантаження та заповненні долин.
Виробництво електроенергії при піковому споживанні та гідроакумулююча електростанція при низькому споживанні можуть уникнути запуску та зупинки багатьох теплових електростанцій, тим самим уникаючи величезних економічних втрат під час запуску та зупинки теплових електростанцій. Гідроакумулююча електростанція також має інші функції, такі як частотна модуляція, фазова модуляція та пуск без повного циклу.
Методи тарифікації електроенергії гідроакумулюючими електростанціями в різних регіонах відрізняються. Деякі застосовують систему орендної плати за потужність, а деякі регіони застосовують двоставкову систему ціноутворення на електроенергію. Окрім орендної плати за потужність, прибуток також може бути отриманий за рахунок різниці в ціні на електроенергію в пікові періоди.
2. Нові проекти гідроакумулюючих електростанцій у 2022 році
З початку року постійно повідомляється про підписання та початок будівництва проектів гідроакумулюючих електростанцій: 30 січня Енергетичне бюро автономного району Внутрішня Монголія схвалило та затвердило проект гідроакумулюючої електростанції в Ухаї з інвестиціями понад 8,6 мільярда юанів та встановленою потужністю 1,2 мільйона кіловат; 10 лютого в Ухані та Іліні провінції Хубей було підписано та затверджено проект гідроакумулюючої електростанції на річці Сяофен із загальними інвестиціями 7 мільярдів юанів та 1,2 мільйона кіловат; 10 лютого енергетична компанія SDIC та народний уряд міста Хецзінь провінції Шаньсі підписали угоду про інвестиційну співпрацю щодо проектів гідроакумулюючих електростанцій, яка передбачає розробку проектів гідроакумулюючих електростанцій потужністю 1,2 мільйона кіловат; 14 лютого в Луотяні провінції Хубей відбулася церемонія відкриття будівництва гідроакумулюючої електростанції Піньюань провінції Хубей із загальною встановленою потужністю 1,4 мільйона кіловат.
Згідно з неповною статистикою, з 2021 року значного прогресу досягли проекти гідроакумулюючих електростанцій загальною потужністю понад 100 мільйонів кіловат. Серед них State Grid та China Southern Power Grid перевищили 24,7 мільйона кіловат, ставши головною рушійною силою в будівництві проектів гідроакумулюючих електростанцій.
Наразі гідроакумулюючі електростанції стали одним із ключових напрямків діяльності двох основних енергомережових компаній протягом 14-ї п'ятирічної перспективи. Серед гідроакумулюючих електростанцій, що були введені в експлуатацію в Китаї, основні частки займають State Grid Xinyuan, що входить до складу Державної мережевої корпорації, та South Grid Peak Summering and Frequency Modulation, що входить до складу Південної мережевої корпорації.
У вересні минулого року директор Державної енергомережі Сінь Баоань публічно заявив, що Державна енергомережа планує інвестувати до 350 мільярдів доларів США (близько 2 трильйонів юанів) протягом наступних п'яти років для сприяння трансформації та модернізації енергомережі. До 2030 року встановлена потужність гідроакумулюючих електростанцій у Китаї буде збільшена з нинішніх 23,41 мільйона кіловат до 100 мільйонів кіловат.
У жовтні минулого року Мен Чженьпін, голова Китайської південної енергомережевої корпорації та секретар партійної групи, оголосив на мобілізаційних зборах щодо будівництва гідроакумулюючих електростанцій у п'яти провінціях та регіонах на півдні, що будівництво гідроакумулюючих електростанцій буде прискорено. Протягом наступних 10 років буде завершено та введено в експлуатацію 21 мільйон кіловат гідроакумулюючих електростанцій. Водночас розпочнеться будівництво 15 мільйонів кіловат гідроакумулюючих електростанцій, запланованих до введення в експлуатацію протягом 16-ї п'ятирічки. Загальний обсяг інвестицій становитиме близько 200 мільярдів юанів, що дозволить забезпечити доступ та споживання близько 250 мільйонів кіловат нової енергії у п'яти провінціях та регіонах на півдні.
Активно розробляючи грандіозний план, дві великі компанії електромережі реорганізували свої гідроакумулюючі електростанції.
У листопаді минулого року Китайська державна мережева корпорація безкоштовно передала всі 51,54% акцій State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. компанії State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. та інтегрувала свої гідроакумулюючі активи. У майбутньому State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. стане платформою бізнесу гідроакумулюючих електростанцій State Grid.
15 лютого компанія Yunnan Wenshan Electric Power, яка займається переважно виробництвом гідроенергії, оголосила про свої плани придбати 100% акцій China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd., що належать China Southern Power Grid Co., Ltd., шляхом заміни активів та випуску акцій. Згідно з попереднім оголошенням, Wenshan Power стане платформою для бізнесу гідроакумулюючих електростанцій China Southern Power Grid, що котирується на біржі.
«Гакумулюючі електростанції наразі визнані найзрілішим, найнадійнішим, найчистішим та найекономічнішим засобом накопичення енергії у світі. Вони також можуть забезпечити необхідний момент інерції для енергосистеми та гарантувати стабільну роботу системи. Вони є важливою опорою для нової енергосистеми, основним елементом якої є нова енергетика. Порівняно з іншими існуючими заходами щодо зменшення пікових навантажень та накопичення енергії, вони мають більші комплексні переваги», – зазначив Пен ЦАЙДЕ, головний інженер Sinohydro.
Очевидно, що найкращим способом покращити здатність енергосистеми приймати нову енергію є будівництво гідроакумулюючих електростанцій або електрохімічних накопичувачів енергії. Однак з технічної точки зору, найекономічнішим та найефективнішим способом накопичення енергії в сучасній енергосистемі є гідроакумулюючі електростанції. Це також є консенсусом сучасної міжнародної спільноти.
Доповідач дізнався, що наразі проектування та виробництво насосно-акумулюючих установок у Китаї в основному реалізували локалізацію, а технологія є зрілою. Очікується, що майбутні інвестиційні витрати залишаться на рівні близько 6500 юанів/кВт. Хоча вартість кіловату пікової потужності для гнучкого перетворення вугільної електроенергії може становити лише 500-1500 юанів, пікова потужність для гнучкого перетворення вугільної електроенергії на кіловат становить лише близько 20%. Це означає, що для гнучкого перетворення вугільної електроенергії необхідно досягти пікової потужності для гнучкого перетворення вугільної електроенергії, а фактичні інвестиції становлять близько 2500-7500 юанів.
«У середньостроковій та довгостроковій перспективі гідроакумулюючі електростанції є найекономічнішою технологією накопичення енергії. Гідроакумулюючі електростанції – це гнучке джерело енергії, яке відповідає потребам нової енергосистеми та має кращу економічність», – наголосили журналісту деякі представники галузі.
З поступовим збільшенням інвестицій, постійними технологічними проривами та прискореною реалізацією проектів, галузь гідроакумулюючих електростанцій (ГАЕ) відкриє шлях до стрімкого розвитку.
У вересні минулого року Національне енергетичне управління опублікувало середньостроковий та довгостроковий план розвитку гідроакумулюючих електростанцій (2021-2035) (далі – план), у якому пропонувалося, що до 2025 року загальний обсяг введених в експлуатацію потужностей гідроакумулюючих електростанцій вдвічі перевищить показники 13-го п'ятирічного плану, досягнувши понад 62 мільйонів кіловат; до 2030 року загальний обсяг введених в експлуатацію потужностей гідроакумулюючих електростанцій вдвічі перевищить показники 14-го п'ятирічного плану, досягнувши близько 120 мільйонів кіловат.
Очікується, що хід будівництва гідроакумулюючих електростанцій, підрозділу накопичення енергії, як важливої частини будівництва нової енергосистеми, може перевищити очікування.
Протягом періоду «14-ї п'ятирічної програми» щорічна нова встановлена потужність гідроакумулюючих електростанцій досягне близько 6 мільйонів кіловат, а протягом «15-ї п'ятирічної програми» вона ще більше зросте до 12 мільйонів кіловат. Згідно з попередніми даними, щорічна нова встановлена потужність гідроакумулюючих електростанцій становить лише близько 2 мільйонів кіловат. Виходячи з середнього обсягу інвестицій у 5000 юанів за кіловат, щорічний обсяг нових інвестицій протягом «14-ї п'ятирічної програми» та «15-ї п'ятирічної програми» досягне близько 20 мільярдів юанів та 50 мільярдів юанів відповідно.
Згадана в плані «трансформація традиційних гідроелектростанцій з гідроакумулюючих систем» також є дуже важливою. Гібридна гідроакумулююча система, перетворена з традиційних гідроелектростанцій, часто має низькі експлуатаційні витрати та очевидні переваги в обслуговуванні нових споживачів енергії та будівництві нових енергосистем, на що слід звернути увагу.
Час публікації: 15 серпня 2022 р.
