2021-04-27 14:40:08

Как Норвегия стала крупнейшим экспортером электроэнергии в Европе

Как Норвегия стала крупнейшим экспортером электроэнергии в Европу

Крупнейшая в мире сеть электроэнергии позволила многим европейским странам сделать торговлю электроэнергией частью повседневной балансировки энергосистемы. До сих пор Франция выступала в качестве крупнейшего экспортера энергосистемы благодаря своему местоположению и ядерному потенциалу. Но во второй половине 2020 года Норвегия обошла Францию и стала мощным центром Европы. Что изменилось в двух странах, аномалия или тенденция?

Возобновляемые источники энергии угрожают революционизировать геополитику производства электроэнергии, но до тех пор местоположение решает все. Германия потребляет наибольшее количество электроэнергии в Европе, большая часть которой вырабатывается угольными электростанциями. Но когда страна пытается постепенно отказаться от более 20 ГВт ископаемого топлива, как она будет обеспечивать свою тяжелую промышленность?

По словам директора EnAppSys BV Жан-Поля Харремана: «В предыдущие годы торговля межсетевыми соединениями набирала обороты. Алгоритмы оптимального использования соединительных линий для повышения общего благосостояния оказались эффективными, даже несмотря на то, что различия в местных ценах по-прежнему являются частыми и значительными. Участники рынка проявляют все больший интерес к странам, поскольку влияние межсетевых соединений на цены становится все более заметным. Изолированный взгляд на энергетические рынки уже не имеет особого смысла».

Производство ветровой энергии быстро выросло и стало вторым по величине источником топлива в стране. По данным Международного энергетического агентства, в 2019 году Германия произвела 126 ТВтч за счет ветра. В ветреные дни страна экспортирует избыточную электроэнергию, и в 2020 году Германия экспортировала больше энергии, чем любая другая страна.

Однако нерегулярность ветра заставляет Германию импортировать значительное количество электроэнергии в тихие дни. В результате крупнейшим нетто-экспортером в 2019 году была Франция, которая имеет большие масштабы на своем энергетическом рынке, в основном ядерном. Как и во многих других вещах, это изменилось во второй половине 2020 года, когда данные аналитиков данных по энергетике EnAppSys показывают, что Норвегия экспортировала наибольший чистый объем электроэнергии.

Почти вся внутренняя выработка в Норвегии производится за счет гидроэлектроэнергии. В 2020 году в стране выпало больше осадков, чем в среднем, и в конечном итоге водохранилища страны достигли самой высокой отметки с 2015 года.

Это привело к снижению цен на электроэнергию в Норвегии, что сделало ее привлекательным вариантом для других стран. Харреман говорит нам: «Самый дешевый актив всегда отправляется первым, и если есть доступная трансграничная мощность, это означает, что он также станет доступным для экспорта, как только будет удовлетворен местный спрос. Covid-19 не повлиял на норвежский спрос в соответствующий период.

Однако гидроэнергетика была в изобилии, и стоимость ее была очень низкой. Соседи Норвегии имеют больший процент традиционной генерации, которая имеет более высокие предельные издержки производства. Таким образом, он смог экспортировать огромные объемы в Нидерланды, Германию, Данию, Швецию и Финляндию.

Норвегия подключается к скандинавской электросети, работающей на другой частоте, чем в континентальной Европе. Это ограничивает возможность его соединения с Центральной Европой, облегчая торговлю со странами, использующими ту же частоту, например, со Швецией.

Дания находится в двух разных многонациональных энергосистемах, а ее восточные острова соединяются со скандинавской сетью. Страна часто покупает норвежскую электроэнергию, как и Финляндия, которая в остальном полагается на более дорогостоящую генерацию, чем Норвегия. В 2020 году Финляндия импортировала в общей сложности 20% потребляемой энергии, что будет способствовать норвежскому экспорту.

Недавно Норвегия и Германия впервые соединили свои электрические сети с помощью подводной соединительной линии на 525 кВ. Проект NordLink завершил пробную эксплуатацию в марте 2021 года и теперь будет передавать до 1,4 ГВт электроэнергии между странами. Норвежский сетевой оператор Statnett заявляет, что этот кабель позволит Норвегии поглощать излишки энергии ветра из Германии, сохраняя свои запасы гидроэлектроэнергии на периоды снижения поставок.

В то же время в настоящее время ведется строительство новой межсетевой линии между Великобританией и Норвегией. Может ли более широкое взаимодействие привести Норвегию к поглощению избыточной энергии с континента и ее экспорту в нужное время?

Харреман считает, что это «крайне маловероятно». Он продолжает: «Норвежский экспорт ограничен емкостью соединительных кабелей. Если из Норвегии на континент не будет проложено еще много кабелей, «узким» местом будет пропускная способность. Это касается не только Норвегии и ее соседей, но и всего континента.

Кроме того, поскольку Норвегия находится в другой зоне контроля частоты, а соединители постоянного тока не могут использоваться для контроля частоты, норвежская электроэнергетика не подходит для немедленного реагирования на отклонения частоты на континенте. Вряд ли Норвегия поглотит излишки возобновляемая генерация из других стран. Это потребует от Норвегии импорта электроэнергии. Большая часть гидроэнергетики в Норвегии не является гидроаккумулятором, что означает, что гибкость в потреблении энергии очень ограничена. Было бы неэкономично импортировать электроэнергию с континента для эксплуатации ограниченного количества гидроаккумулирующих устройств [в Норвегии].

В 2020 году Германия была нетто-экспортером электроэнергии, но по-прежнему импортировала примерно 8% своей электроэнергии в периоды низкого энергоснабжения. Эта доля меньше, чем у Финляндии, и аналогична другим странам региона. Однако огромный спрос Германии на электроэнергию означает, что ей требуется большее количество энергии, чем Финляндии. Соединительный кабель позволит ей закупать больше электроэнергии в Норвегии, возможно, уменьшив спрос со стороны другой приграничной электростанции.

Как Covid-19 помешал выработке электроэнергии во Франции

В рамках общеевропейской энергосистемы экспорт энергии обеспечивал Франции стабильный поток доходов в течение многих лет. Его крупная атомная промышленность дает ей экономию на масштабе, позволяя использовать экспорт энергии в качестве метода балансировки энергосистемы и поддержания стабильной выработки. Страна также напрямую связана с Италией и Великобританией, которые являются двумя основными импортерами электроэнергии в Европе.

В то время как Covid-19 и жесткие блокировки привели к снижению спроса на электроэнергию во Франции, они также приостановили ремонтные работы на электростанциях. Франция полагается на ядерную энергию примерно на 40% своей мощи, поэтому страна столкнулась с более серьезной проблемой, чем многие другие.

Поскольку пандемия снизила доступность ядерной энергии, Франция больше полагалась на импорт энергии, покупая у Испании 4,5 ТВтч. Италия начала покупать больше энергии в Швейцарии, где гидроэнергетика затмевает атомную.

Харреман сказал: «Во Франции спрос на электроэнергию во многом зависит от температуры, поскольку французы используют электричество для отопления. Зимой обычно спрос на электроэнергию выше, что приводит к росту цен. Это оставляет меньший объем экспорта, хотя предельные издержки производства во Франции ниже, чем в соседних странах».

Будет ли эта новая динамика продолжаться?

По общему мнению, 2020 год был аномальным. Так продлится ли эта новая динамика? Харреман объясняет: «Будет интересно посмотреть, что произойдет с ядерным флотом Бельгии и закрытием угольных территорий Германии. Эти события приведут к отказу от 6 ГВт ядерной энергии в Бельгии и 15 ГВт генерирующих мощностей в Германии, которая является соседом Франции, в течение следующих 5-10 лет. В зависимости от того, что заменяет эти мощности и что происходит в соседних странах, это может значительно увеличить французский экспорт. Однако имейте в виду, что энергетический рынок определяется погодой, техническими возможностями, экономикой и – что немаловажно – политикой. Это означает, что какое-то время ситуация будет оставаться непредсказуемой».

Одновременный рост количества аккумуляторных батарей для коммунальных предприятий дает странам большую гибкость в их собственной инфраструктуре, сокращая объемы торговли межсетевыми соединениями, как только она набирает обороты. В то же время некоторые страны, в частности Германия, восприняли восстановление Covid-19 как возможность инвестировать в водородную инфраструктуру.

Хотя водород может заменить жидкое топливо и газ, он также может работать в качестве потенциальной аккумуляторной технологии. Производители будут электролизовать водород в периоды пикового потребления, потребляя его для производства электроэнергии, когда возобновляемых источников энергии мало.

Харреман говорит: «Мы увидим дальнейший рост разработок аккумуляторов, что должно привести к большей гибкости в сети. Чтобы смягчить изменение в возобновляемой генерации, которое обычно длится несколько часов, вам потребуется огромное хранилище или гибкая емкость потребления. Мы рассматриваем производство водорода как форму генерации, в основном, базовой нагрузки; вы не строите водородную установку для работы только в ветреную погоду. Интересным будет то, что происходит с водородом. Текущие рыночные цены на водород по сравнению с природным газом плюс расходы на выбросы углерода не делают его привлекательным для использования в производстве электроэнергии, но это может измениться при наличии достаточного предложения. Водород может частично заменить потребление газа, но ни активы, ни инфраструктура не будут готовы к этому в краткосрочной или среднесрочной перспективе».

Источник: Мэтью Фармер, www.power-technology.com

Фото: www.power-technology.com