Konvencionalna elektrana proizvodi mnogo više od same električne energije. Njene rotacione mašine obezbeđuju inerciju, sistemi pobude doprinose održavanju napona, dok struja kratkog spoja omogućava zaštitnim sistemima da pravilno reaguju. Pojedine elektrane mogu da obezbede i mogućnost pokretanja bez spoljnog napajanja (black start), što omogućava obnovu delova elektroenergetske mreže nakon velikog kvara.
Decenijama su ove usluge praktično dolazile u paketu sa proizvodnjom električne energije i retko su imale zasebno tržišno vrednovanje. Brzo širenje vetroelektrana i solarnih elektrana priključenih preko invertora sada menja taj model.
Obnovljivi izvori mogu da pruže mnoge od istih usluga podrške mreži, ali samo ako su njihovi invertori, upravljački sistemi i druga oprema posebno projektovani i podešeni za tu namenu.
Jugoistočna Evropa i dalje raspolaže značajnim kontingentom sinhronih generatora, zbog čega njena tranzicija nije toliko uznapredovala kao u pojedinim severnoevropskim elektroenergetskim sistemima. Ipak, periodi visoke proizvodnje iz obnovljivih izvora već smanjuju angažovanje termoelektrana u Grčkoj, Rumuniji, Bugarskoj i drugim regionalnim tržištima.
Ključno pitanje zato nije samo godišnji proizvodni miks. Reč je o najzahtevnijem satu rada sistema.
Kada je veliki broj sinhronih mašina van pogona, može li sistem da izdrži veliki kvar, iznenadni gubitak proizvodnje ili drugi poremećaj bez neprihvatljivih odstupanja frekvencije i napona?
Od inženjerskog zahteva do tržišnog proizvoda
Postoji nekoliko načina za obezbeđivanje ovih sposobnosti.
Inerciju mogu obezbediti sinhroni kompenzatori, a deo ovog efekta može se simulirati brzim upravljanjem inverterima. Baterijski sistemi opremljeni tehnologijom formiranja mreže (grid-forming) mogu brzo da reaguju na poremećaje i pomognu u uspostavljanju referenci napona i frekvencije u slabim delovima mreže.
Hidroelektrane u pojedinim slučajevima mogu raditi u režimu sinhronog kompenzatora, dok invertori obnovljivih izvora mogu obezbeđivati reaktivnu snagu i podršku naponu čak i kada je njihova aktivna proizvodnja ograničena.
Međutim, ove sposobnosti imaju svoju ekonomsku cenu.
Predimenzionirani invertori, sinhroni kompenzatori i rezervisani kapacitet baterija mogu smanjiti deo opreme raspoloživ za energetsko arbitriranje ili druge komercijalne usluge. Zbog toga investitorima treba jasna slika o tome kako će ove usluge biti plaćene.
Operatori prenosnih sistema mogu odlučiti da tehničke zahteve propišu kroz mrežna pravila, da usluge nabavljaju putem konkurentnih tržišta ili da ih obezbeđuju kroz dugoročne ugovore na strateški važnim lokacijama mreže.
Model nabavke direktno će uticati na bankabilnost projekata, izbor tehnologije i očekivani povrat na investiciju.
Gde će se nestašica prvo pojaviti
Problemi stabilnosti i jačine mreže izrazito zavise od lokacije. Ostrva, udaljene zone sa velikom koncentracijom obnovljivih izvora i slabi prenosni koridori verovatno će se sa njima suočiti pre snažno umreženih delova sistema.
To stvara neočekivanu priliku za termoelektrane koje se povlače iz pogona.
Čak i kada termoelektrana na ugalj ili gas prestane da proizvodi električnu energiju u komercijalnom režimu, njena lokacija može zadržati vrednu mrežnu infrastrukturu i sinhronu opremu. Lokacija bi potencijalno mogla da se prenameni za usluge sinhronog kompenzovanja, podršku reaktivnom snagom, black start funkciju ili baterijsko skladištenje.
Tako nastaje mogućnost razvoja brownfield čvorišta za sistemske usluge, koja bi kombinovala baterije, sinhrone kompenzatore, STATCOM uređaje i grid-forming invertore.
Njihova strateška vrednost više ne bi zavisila od dostupnosti goriva ili proizvodnje električne energije. Umesto toga, proizlazila bi iz njihovog položaja u prenosnoj mreži i sposobnosti da obezbede usluge koje su elektroenergetskom sistemu potrebne.
Strategije energetske tranzicije u Jugoistočnoj Evropi zato bi trebalo da procene koje konvencionalne energetske objekte je moguće prenameniti pre nego što se njihovo povlačenje iz proizvodnje tretira kao potpuno uklanjanje iz elektroenergetskog sistema.
Bankabilnost i modeli nabavke
Investitorima su potrebni jasno definisani proizvodi ukoliko usluge podrške mreži treba da postanu finansijski održive.
„Podrška mreži“ preširok je pojam za model projektnog finansiranja. Ugovori moraju precizno definisati brzinu odziva, trajanje, raspoloživost, zahteve u pogledu performansi, procedure testiranja i penale.
Izvesnost prihoda možda će morati da bude duža nego kod konvencionalnih ugovora za balansne usluge, jer specijalizovana mrežna oprema često ima ograničene alternativne namene.
Konkurentni tenderi mogu biti efikasni kada više tehnologija može da reši isti problem elektroenergetskog sistema. Na jedinstvenim i posebno ograničenim lokacijama, međutim, direktna regulisana nabavka ili dugoročno ugovaranje mogu biti prikladniji modeli.
Baterijski sistemi će verovatno imati koristi od ovog novog tržišta, ali nije svaki BESS automatski sposoban da pruža grid-forming usluge.
Nazivne snage invertora, upravljačka arhitektura, raspoloživa radna rezerva i procedure puštanja u rad imaju ključnu ulogu. Baterijski sistem prvobitno projektovan prvenstveno za energetsko arbitriranje možda će zahtevati dodatnu opremu ili drugačiji režim rada pre nego što ispuni zahteve u pogledu stabilnosti sistema.
Zbog toga bi tehnologija proizvođača originalne opreme (OEM), sposobnosti upravljačkih sistema i performanse tokom puštanja u rad mogli postati važni komercijalni faktori diferencijacije.
Nova definicija kapaciteta
Šira implikacija je da se adekvatnost elektroenergetskog sistema više ne može meriti samo u megavatima.
Dva objekta sa identičnom nazivnom snagom aktivne energije mogu imati veoma različit doprinos stabilnosti sistema. Jedan može pružati brzi odziv frekvencije, regulaciju napona i mogućnost black start-a, dok drugi možda ne pruža nijednu od tih usluga.
Tržišta Jugoistočne Evrope zato će morati da sve eksplicitnije vrednuju inerciju, brzi odziv frekvencije, podršku naponu, black start i jačinu mreže.
To će otvoriti nove izvore prihoda za baterijske sisteme, proizvođače električne energije iz obnovljivih izvora, hidroelektrane, sinhrone kompenzatore i drugu specijalizovanu opremu.
Istovremeno, biće vidljivija skrivena vrednost koju su konvencionalne termoelektrane decenijama pružale bez jasno definisane tržišne naknade.
Prelazak ka elektroenergetskom sistemu sa većim udelom obnovljivih izvora biće pouzdaniji ako se ove usluge identifikuju, vrednuju i obezbede pre povlačenja konvencionalnih sinhronih generatora iz pogona.
Sledeća generacija tržišta kapaciteta i pomoćnih usluga u Jugoistočnoj Evropi zato će morati da odgovori na šire pitanje od toga koliko električne energije određeni objekat može da proizvede.
Pravo pitanje biće: kakav elektroenergetski sistem taj objekat može da pomogne da ostane stabilan?
