Анализ гибкости энергосистемы Узбекиста-на в условиях роста доли переменной генерации возобновляемых источников энергии

Аннотация

Актуальность: В условиях глобальной энергетической трансформации, направленной на снижение углеродоёмкости и повышение устойчивости энергетических систем, особое значение приобретает интеграция возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в национальные энергобалансы. Республика Узбекистан, обладая значительным потенциалом солнечной и ветровой энергии, активно реализует стратегию перехода к «зелёной» энергетике. Согласно [15] целевым показателям, утверждённым Сенатом Республики Узбекистан, к 2030 году планируется достичь 27 ГВт установленной мощности возобновляемых источников энергии, что составляет до 54% от суммарной мощности энергосистемы страны. Реализация этих целей позволит ежегодно экономить около 25 млрд м³ природного газа и сокращать выбросы CO₂ на 34 млн тонн, что имеет стратегическое значение для обеспечения энергетической безопасности и выполнения международных климатических обязательств страны. Однако рост доли переменной генерации из солнечных (СФЭС) и ветровых (ВЭС) электростанций с учётом изменения потребления мощности порождает необходимость выполнения анализа режимов и гибкости энергосистемы для обеспечения её устойчивого функционирования. Переменность выработки возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и спроса, а также их зависимость от погодных условий требуют от энергосистемы высокой степени гибкости и способности к оперативному управлению балансом мощности. При этом значительная часть генерирующих мощностей Узбекистана представлена: газовыми тепловыми станциями, в том числе парогазовых установок (ПГУ), высокоманевренных газо-поршневых установок, а также аккумулятивными системами хранения энергии, гидроэлектростанциями, что может позволить выполнению анализа адаптивности системы к колебаниям ВИЭ и спроса.

Таким образом, анализ гибкости и разработка рекомендаций по совершенствованию оперативного управления в условиях роста переменных генерации из возобновляемых источников энергии и спроса являются актуальной задачей, имеющей важное значение для обеспечения надёжности, устойчивости и эффективности функционирования энергосистемы.

Цель: выполнить сравнительный анализ результатов исследования гибкости с фактическим режимом работы энергосистемы.

Методы: использован метод исследования, включающий статистический анализ временных рядов, применяемый для оценки изменчивости генерации ФЭС, ВЭС и динамики потребления.

Результаты: В результате распределения мощности доли участия отдельных типов источников в покрытии требуемого регулируемого диапазона прогнозируемой мощности принимают следующий вид: газо-поршгневые станции (ГПЭС) ≈40,5%; гидроэлектространции (ГЭС) ≈17,3%; аккумулирующие системы хранения энергии (АСХЭ) ≈17,3%; тепловые электростанции и парогазовые установки (вращающийся резерв ТЭС+ПГУ) ≈24,9%.