Стабильный рост потребления электроэнергии в Казахстане, связанный с открытием новых производств, стимулирует строительство новых электростанций, в том числе использующих возобновляемые источники энергии. Требования к более эффективному управлению режимами энергосистемы и качеству поставляемой потребителям электроэнергии приобретает все более важное значение.
Эффективное решение этих задач, в современных условиях, возможно только за счет внедрения цифровых технологий. В связи с этим KEGOC принял решение внедрить систему автоматического регулирования частоты и мощности (АРЧМ), проект, включенный в Государственную программу «Цифровой Казахстан».
В чем проблема
Для обеспечения качественного энергоснабжения и надежной работы сетей в энергосистеме должно обеспечиваться равенство между производством и потреблением электроэнергии. В Казахстане баланс между этими двумя показателями регулируется Национальным диспетчерским центром Системного оператора (НДЦ СО), а также региональными диспетчерскими центрами. Балансирование заключается в мониторинге объемов потребления и генерации, и в случае нарушения равенства, маневренным электростанциям подаются команды на изменение объемов выработки электроэнергии.
К сожалению, в действующей схеме управления балансирование осуществляется «вручную», поэтому качество регулирования напрямую зависит от времени прохождения команд и человеческого фактора.
Внедрение АРЧМ в Единую электроэнергетическую систему Казахстана позволит в значительной мере решить эти задачи и избежать дисбалансов в производстве-потреблении электроэнергии.
Как это работает
Система АРЧМ осуществляет непрерывный мониторинг отклонений фактического режима работы энергосистемы от запланированного по данным телеметрии и, в случае отклонений, автоматически формирует управляющие воздействия на изменение генерации электростанций, подключенных к ней Это обеспечивает максимально эффективное использование регулирующих мощностей, высокую скорость и точность реакции на появление дисбалансов.
При внедрении системы появится возможность частично заместить регулирование, осуществляемое российской энергосистемой за счет привлечения маневренных мощностей отечественных электростанций. Тем самым, затраты со стороны АО «KEGOC» на оплату компенсации дисбалансов, оставаясь неизменными по объему в целом, частично распределятся в пользу электростанций Казахстана, подключенных к АРЧМ.
Что нужно сделать
Уникальность проекта заключается в проведении большой работы по вовлечению электростанций, которые понимая особую важность реализации проекта для обеспечения энергонезависимости и энергобезопасности Казахстана, поддержали проект АО «KEGOC» и приняли решение о старте своих локальных проектов и их синхронизации по срокам реализации с проектом АО «KEGOC».
Для функционирования системы АРЧМ требуется подключение к ней маневренных электростанций. Участие в регулировании требует от электростанций установку дополнительного оборудования, организации отдельных каналов связи для обмена данными с Системным оператором. Кроме того, работа электростанций в режиме автоматического регулирования приводит к увеличению нагрузки на генерирующее оборудование, и, следовательно, к привлечению соответствующих инвестиций со стороны электростанций для поддержания нормальной работы.
В течение 2021 года к АРЧМ планируется подключить дочерние компании АО «Самрук-Энерго» — Экибастузскую ГРЭС-1, Мойнакскую ГЭС, Бухтарминскую ГЭС, Шульбинскую ГЭС и Усть-Каменогорскую ГЭС. При этом АО «KEGOC» продолжает работу по обеспечению АРЧМ ресурсами регулирования. В настоящее время обсуждаются вопросы присоединения к системе регулирования ТОО «Главная распределительная энергостанция Топар» и ПГТЭС ТОО «Karabatan Utility Solutions». Также имеется интерес к проекту АРЧМ со стороны энергосистем ОЭС Центральной Азии.
Необходимо отметить, что примеров внедрения проектов, столь же технологически сложных и наукоемких, как АРЧМ, в Казахстане единицы. Тем примечательнее, что в проекте широко представлены отечественные компании на всех этапах – от проектирования до наладки и запуска системы, — это НАО «Алматинский университет энергетики и связи», ТОО «Институт «Казсельэнергопроект», АО «Энергоинформ» и ТОО «JBR Group», а также российская АО «Институт автоматизации энергосистем». Совместная работа в проекте способствует развитию уникальных компетенций у казахстанских специалистов. В будущем это позволит отечественным компаниям участвовать в распространении приобретенного опыта по созданию аналогичных цифровых систем в энергосистемах зарубежных стран.
АО «Самрук-Энерго» со своей стороны приступили к строительно-монтажным работам в дочерних компаниях. Вскоре планируется установка программно-технического комплекса «ПТК Станция» на ТОО «Экибастузская ГРЭС-1», а также системы группового регулирования активной мощности на АО «Мойнакская ГЭС». Данные системы будут принимать сигнал от Национального диспетчерского центра Системного оператора и перераспределять сигнал на загрузку/разгрузку энергоблоков/гидроагрегатов станции.
Проект будет реализован в текущем году, после чего выгоды Системного оператора от внедрения АРЧМ могут составлять от 800 млн тенге ежегодно.
