Проблемы, связанные с внедрением ВИЭ в энергосистему

Протяженность немецкой энергосети насчитывает около 1 780 тыс. километров Bundesverband der Energieund Wasserwirtschaft, 2011 г.. Она состоит из четырех уровней напряжения. Максимальное напряжение, которое могут передавать линии — от 200 до 380 кВ. На этом уровне подключены крупные ядерные, угольные и гидроэлектростанции. Линии передач дополнительно подключены к трансформаторам для маршрутизации и распределения энергии к сетям с более низким напряжением. В частный сектор электроэнергия распределяется как раз по таким сетям, напряжение в которых колеблется от 230 до 400 В, в то время как в промышленный сектор энергия поступает по сетям средней напряженности — от 500 до 690 В. Стоимость энергосетей частично перекладывается на сетевых операторов и потребителя.

Стремительное расширение генерации электроэнергии из возобновляемых источников вызвало необходимость адаптировать линии передач, в частности для преодоления региональных различий в структуре потребления и спроса на электроэнергию. Эти различия особенно выражены в северной части Германии, где низкий уровень потребления электроэнергии часто сопровождается высокой концентрацией ветровых турбин. Поэтому интеграция возобновляемых источников энергии в электрическую сеть требует расширения линий сети с максимальным напряжением с тем, чтобы электричество с севера могло быть доставлено в регионы с более высоким потреблением, как, например, на юге Германии.

В данном разделе представлены результаты двух исследований Dena Немецкое энергетическое агенство — от нем. Deutsche Energie-Agentur, http://www.dena.de/ru/ о проблемах, связанных с внедрением новых мощностей в энергосистему ФРГ. Первое исследование, проведенное в 2005 г., анализирует эффект от расширения использования возобновляемых источников на 20% к 2015 г. Уделяя особое внимание ветряной энрегетике, ученые Немецкого энергетического агенства заключают, что для эффективной работы энергосистемы необходимо расширение линий передач на 850 км. Затраты, связанные с протяжением дополнительных линий передач, оцениваются от 1,6 до 2,3 млрд евро. Для потребителей электроэнергии, не попадающих под льготные условия, предусматриваемые законом «О возобновляемых источниках», в краткосрочном периоде это приведет к увеличению цен на электроэнергию на 0,46 центов за кВт. Для домохозяйств со средним потреблением в размере 3500 кВт/ч электроэнергии это приведет к увеличению цен на 16 евро в год. Для привиллегированных потребителей энергии (предприятий с энергоемким производством и т. п.) рост цен на электроэенергию, вызванный необходимостью в расширении сети, составит около 0,15 центов за кВт.

Более позднее исследование, проведенное в 2010 г. — Dena-Network Study II — оценило стоимость расширения использования возобновляемых источников энергии до 39% к 2020 г. Исследование указывает на необходимость протяжения 3600 км. дополнительных линий передач, что обойдется правительству Германии примерно в 1 млрд евро ежегодно. Согласно исследованию, цены на электроэнергию для частных потребителей вырастут на 0,2 цента за кВт, увеличивая ежегодные затраты на электричество на 7 евро.

Несмотря на всю серьезность ситуации, работы по расширению энергосетей и внедрению новых генерирующих мощностей продвигаются крайне медленно. Из 24 проектов, указанных в исследовании, на сегодняшний момент только 3 находятся в стадии строительства. В общей сложности проложено менее, чем 100 км. линий электропередач. К сложностям на пути реализации поставленных задач относятся, в основном, административные процедуры, бюрократические моменты и недостаточная государственная поддержка в этой области. Особенно медленно продвигаются трансграничные проекты, однако сегодня еще очень рано делать какие-либо преждевременные выводы в этой области.