--- title: "Без названия" status: действует canonical: "https://bukva.ai/docs/bez-nazvaniya-4852" --- ## Без названия # Документ 47356 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 мая 2026 г. N 499-ст **НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ** **СИСТЕМЫ НАКОПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (СНЭЭ)** **РУКОВОДСТВО ПО ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ВОПРОСАМ.** **ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ** **СИСТЕМАМИ НАКОПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ** Electrical energy storage (EES) systems. Guidance on environmental issues. Greenhouse gas emission assessment by electrical energy storage systems (IEC TR 62933-4-200:2024, Electrical energy storage (EES) systems - Part 4-200: Guidance on environmental issues - Greenhouse gas (GHG) emission assessment by electrical energy storage (EES) systems, IDT) **ГОСТ Р 58092.4.200-2026/IEC TR 62933-4-200:2024** **ОКС 13.020.30** Дата введения 1 ноября 2026 года ### Предисловие 1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Химические источники тока и электрохимические системы накопления электрической энергии" 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 мая 2026 г. N 499-ст 4 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC TR 62933-4-200:2024 "Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Часть 4-200. Руководство по экологическим вопросам. Оценка выбросов парниковых газов системами накопления электрической энергии (СНЭЭ)" [IEC TR 62933-4-200:2024 "Electrical energy storage (EES) systems - Part 4-200: Guidance on environmental issues - Greenhouse gas (GHG) emission assessment by electrical energy storage (EES) systems", IDT]. Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5). Дополнительные сноски в тексте настоящего стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста оригинала **5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ** Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru) ### Введение Системы накопления электрической энергии - быстрорастущий сегмент мировой экономики, что обусловлено, в частности, снижением нагрузок на природную среду за счет замещения части резервов традиционной генерации, основанных на использовании ископаемых ресурсов, участвующих в технологических процессах управления энергосистемами, а также за счет возможности перераспределять энергетические потоки по времени суток и существенно повышать эффективность применения возобновляемых источников энергии, снижая зависимость их генерации от природных факторов. Эти аспекты существенны для решения глобальных вопросов снижения антропогенного воздействия на окружающую среду и климат в целом. Положения настоящего стандарта не распространяются на деятельность, связанную с реализацией климатических проектов, отнесенных к таковым в соответствии с критериями и порядком, утвержденными приказом Министерства экономического развития Российской Федерации от 11 мая 2022 г. N 248 "Об утверждении критериев и порядка отнесения проектов, реализуемых юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями или физическими лицами, к климатическим проектам, формы и порядка представления отчета о реализации климатического проекта". ### 1 Область применения Настоящий стандарт распространяется на системы накопления электрической энергии (СНЭЭ) и рассматривает аспекты сокращения выбросов парниковых газов (ПГ), которые возможно реализовать при их применении, а также в стандарте представлены текущие практики, исследовательская деятельность и связанные с ними исследования в различных странах. Настоящий стандарт предназначен для проектирования, разработки и использования СНЭЭ, электрических сетей и возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в электрических сетях, где применяются различные функции, включая функции длительного (снижение пиковых нагрузок, выравнивание нагрузки, резервное питание и т.д.) и кратковременного действия (регулирование частоты, стабилизация ВИЭ и т.д.). Текущая версия настоящего стандарта структурирована следующим образом: в разделе 4 описана общая концепция сокращения выбросов ПГ, в разделе 5 - действующая практика, а в разделе 6 - научные подходы. ### 2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте нормативные ссылки отсутствуют. ### 3 Термины и определения В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями. ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам: - Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/; - платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на http://www.iso.org/obp. 3.1 батарейная система накопления энергии; СНЭЭБ (battery energy storage system; BESS): Система накопления электрической энергии с аккумулированием электрической энергии подсистемой на основе аккумуляторных батарей. *Примечание* 1 - Батарейные системы накопления энергии включают в себя проточные батарейные системы (МЭК 62932-1:2020, 3.1.15). *Примечание* 2 - Батареи определены в МЭК 60050-482:2004, 482-01-04, а вторичные элементы (аккумуляторы) определены в МЭК 60050-482:2004, 482-01-03. 3.2 электрическая сеть (grid): Специальные установки, подстанции, линии или кабели для передачи и распределения электроэнергии. *Примечание* 1 - Границы различных частей этой электрической сети определяются соответствующими критериями, такими как географическое положение, принадлежность, напряжение и т.д. *Примечание* 2 - Термин "сеть" используется так же, как и в статье 3.2, если не определено иное. [МЭК 60050-601:1985, 601-01-02, изменено - в термине "сеть" заменено слово "электрическая сеть", и добавлено примечание 2] 3.3 сокращение выбросов парниковых газов; сокращение ПГ (greenhouse gas reduction, GHG reduction): Расчетное снижение выбросов ПГ между базовым сценарием и проектом. ### 4 Общие положения Продвижение ВИЭ является вопросом глобальной повестки дня, в частности идет массовое внедрение солнечной и ветровой энергетики. В Белой книге МЭК "Накопление электрической энергии" [1] <1> говорится, что "накопление электрической энергии (НЭЭ) является одной из ключевых технологий в областях, охватываемых МЭК. Методы НЭЭ продемонстрировали уникальные возможности в решении некоторых критических задач электроэнергетики, например почасовых колебаний спроса и цены. В ближайшем будущем НЭЭ станет незаменимой на развивающихся рынках в использовании большего количества ВИЭ для достижения сокращения выбросов CO2 и для интеллектуальных электрических сетей". Таким образом, в настоящем стандарте предпринята попытка рассмотреть вопрос о сокращении выбросов ПГ (например, CO2 и других), связанных с результатами применения СНЭЭ. Например, СНЭЭ способствуют замене ряда тепловых генераторов в контексте длительного и кратковременного действия и регулирования частоты электрической сети, где используются быстрое реагирование и управляемость в качестве основных характеристик СНЭЭ (см. рисунок 1). --- <1> Цифры в квадратных скобках относятся к библиографии. Рисунок 1 - Действия, которые необходимо предпринять против колебаний частоты (кратковременное действие) По мере роста использования ВИЭ некоторые электростанции, работающие на ископаемом топливе, должны быть остановлены, что приведет к снижению баланса мощности, что в свою очередь станет более серьезной проблемой для нивелирования колебания частоты. Решением могут стать СНЭЭ с быстрым откликом. По мере развития ВИЭ СНЭЭ стали незаменимыми [2]. Ниже перечислены реализованные в последнее время ключевые применения СНЭЭ, например батарейные системы накопления энергии (СНЭЭБ) в применениях, направленных на сокращение выбросов ПГ: *Примечание* - Термины, используемые в приведенном ниже списке, а также в разделах 5 и 6, иногда отличаются от определений в МЭК 62933-1, но термины, используемые в цитируемых ссылках, используются "как есть", чтобы избежать неправильных толкований при их включении в этот стандарт. - Мобильная батарея, поставленная в электромобили (ЭМ) [3] Широкое использование ЭМ с питанием от батарей потенциально способствует сокращению выбросов ПГ в транспортном секторе. Кроме того, вклад ЭМ в сокращение выбросов ПГ зависит от конфигурации источника питания при зарядке ЭМ. - Хранение избыточной энергии фотоэлектрической генерации (ФЭГ) [4], [5] Если в электрической сети будет установлено большое количество ФЭГ, их избыточная энергия должна быть подавлена для поддержания стабильности электрической сети. Без СНЭЭБ такое сокращение означает пустую трату энергии. СНЭЭБ обеспечивает функцию аккумулирования энергии и решает проблему кривой "утки" (смещение дневной энергии в ночную). - Регулирование/резерв для регулирования частоты [6], [7], [13] В электрической сети регулирование/резерв используют для балансировки спроса/предложения и поддержания частоты. Это регулирование/резерв обеспечивается электростанциями, работающими на ископаемом топливе, и гидроаккумулирующими электростанциями. СНЭЭБ также обладает потенциалом для обеспечения регулирования/резерва. СНЭЭБ потенциально могут заменить балансировочные и системные услуги электростанции, работающей на ископаемом топливе, и тем самым обеспечить сокращение выбросов ПГ в сочетании с источниками ВИЭ. - Выравнивание и смещение нагрузки [8], [9] Одним из потенциальных применений СНЭЭБ является выравнивание и смещение нагрузки. Пиковый спрос традиционно обеспечивается электростанциями, работающими на ископаемом топливе, в то время как СНЭЭБ обладает потенциалом для удовлетворения пикового спроса. СНЭЭБ способствует сокращению использования электростанций, работающих на ископаемом топливе (и, таким образом, способствует сокращению выбросов ПГ). - Адаптивная электрическая сеть с СНЭЭБ в физически изолированных электрических сетях, например на островах [4], [10], [11], где с помощью СНЭЭБ возможно обеспечить 100 % электроснабжения за счет ВИЭ. - Возможности содействия со стороны СНЭЭБ в расширении применения ВИЭ [12], [13] С помощью СНЭЭБ можно сократить выбросы ПГ, так как СНЭЭБ способствует расширению внедрения ВИЭ. Распределенные СНЭЭБ снижают перегрузку электрических сетей и компенсируют дисбаланс, вызванный ВИЭ. Динамическая устойчивость может быть улучшена с помощью виртуального синхронного генератора, который реализуется СНЭЭБ со специальной подсистемой преобразования энергии (ППЭ). Аварийное электроснабжение дизель-генераторами также может быть заменено на СНЭЭБ. К задачам, которые желательно решить, относятся: - снижение стоимости СНЭЭБ; - разработка более эффективной работы СНЭЭБ, реализующей многоцелевое использование; - снижение выбросов ПГ на протяжении всего жизненного цикла СНЭЭБ. В разделе 5 настоящего стандарта описана текущая практика, в разделе 6 - разрабатываемые научные подходы. Что касается текущей практики (раздел 5), то на момент подготовки настоящего стандарта не было возможности подтвердить практику, направленную на непосредственный вклад в сокращение выбросов ПГ. Таким образом, подбираются методы, которые должны способствовать сокращению выбросов ПГ. Что касается раздела 6, то это направление находится на академической стадии, поскольку необходимо оценить снижение выбросов ПГ путем сочетания следующих различных условий: - конфигурации источника электропитания по току; - конфигурации электропитания с возможностью замены на СНЭЭ; - использования ЭМ и СНЭЭ; - типа технологии накопления энергии. В разделе 6 приведены репрезентативные примеры документов или статей, которые, как ожидается, будут способствовать сокращению выбросов ПГ. Кроме того, жизненный цикл СНЭЭ, как показано в IEC TS 62933-4-1, состоит из четырех этапов: приобретение, установка, эксплуатация и техническое обслуживание, а также демонтаж. Состояние продукта выходит за рамки серии стандартов IEC TS 62933-4, так как он находится до приобретения или после разборки. В текущей версии IEC TS 62933-4-1 описана стадия "эксплуатации и технического обслуживания" СНЭЭ. Что касается этапов "приобретения", "монтажа" и "демонтажа", то в текущей версии IEC TS 62933-4-1 потенциал выбросов ПГ описан только так, как указано ниже. - Приобретение: Выбросы ПГ происходят при покупке продуктов "батарея", "ППЭ" и "вспомогательное оборудование", входящих в состав СНЭЭ, и их транспортировании к месту установки СНЭЭ. Приобретение требует коммуникации и выбросов ПГ, связанных с этой социальной деятельностью. Существуют также выбросы ПГ в транспортном секторе при транспортировании продуктов, составляющих СНЭЭ. - Установка: Существуют выбросы ПГ, связанные с использованием сборочного оборудования на площадке. Существуют выбросы ПГ, связанные с использованием испытательных источников энергообеспечения на объекте. - Демонтаж: Существуют выбросы ПГ, связанные с использованием демонтажного оборудования на объекте. Кроме того, экологический аспект должен быть описан в стандартах МЭК, как указано в Руководстве МЭК 109 и Руководстве ИСО 64. Для получения дополнительной информации о кадастре выбросов/поглотителей ПГ доступны различные документы. Например, составленный Агентством по охране окружающей среды США [14]. Информация, содержащаяся в разделах 5 и 6, получена с использованием примера, представленного в приложении А, который считается полезным для дальнейшей разработки данного стандарта в будущей редакции. ### 5 Современные практики использования СНЭЭ в отношении снижения выбросов парниковых газов #### 5.1 Общие положения В разделе 5 описаны практики применения в различных странах, при этом особое внимание уделяется случаям, направленным на содействие сокращению выбросов ПГ. Однако на момент подготовки настоящего стандарта не было выявлено ни одного случая, который непосредственно способствовал бы сокращению выбросов ПГ. *Примечание* - Термины, используемые в разделе 5, иногда отличаются от определений в МЭК 62933-1, но термины, используемые в цитируемых ссылках, используются "как есть", чтобы избежать неправильных толкований при их включении в настоящий стандарт. #### 5.2 Практика Кореи (KR) ##### 5.2.1 Название примера Практика Кореи. ##### 5.2.2 Обзор В 2014 г. корейская электроэнергетическая компания приступила к разработке технологий СНЭЭ для службы регулирования частоты (РЧ) (см. рисунки 2 и 3). Рисунок 2 - Текущие объекты СНЭЭ РЧ в Корее Коммерческое применение СНЭЭ РЧ
Окончательная синхронизацияПодстанцияППЭ, МВтПАЭЭ, МВт/МВтч
15,7Seo-An-Seong2828/7
Shin-Yong-In2424/6
Подытог5252/13
16,7Shin-Gye-Ryong2424/6
Shin-Gim-Jae2424/6
Shin-Hwa-Soon2424/6
Ui-Ju2424/6
Ui-Ryeong2424/6
Gyoung-San4848/12
Shin-Chung-Ju1616/4
Подытог184184/46
17,7Gim-Jae4848/12
Sok-Cho2424/6
Non-Gong3636/9
UI-San3232/8
Подытог140140/35
Итого376376/94
Рисунок 3 - Промышленная эксплуатация СНЭЭ РЧ На этапе демонстрации на подстанции "Джохон" на острове Чеджу была установлена СНЭЭ, состоящая из четырех ППЭ нормированной мощностью 1 МВт и четырех литий-ионных батарей энергоемкостью 2 МВт·ч. Подсистема управления СНЭЭ "Джохон" была неоднократно смоделирована и усовершенствована, а затем была проверена ее применимость в качестве базовой системы управления для СНЭЭ РЧ. Последующая СНЭЭ РЧ разработана в блоках мощностью 4 МВт и с базовой системой управления. На этапе расширения на подстанциях "Со-Ансон" и "Шин-Енин" были установлены две масштабные СНЭЭ РЧ, нормированная мощность которых составляет 28 МВт и 24 МВт соответственно. Первая предназначена для первичного регулирования частоты (G/F, без регулятора), а вторая - для вторичного регулирования частоты (AGC, автоматическое управление генерацией). После этого до 2017 г. было установлено еще 11 СНЭЭ РЧ, а по состоянию на 2019 г. в промышленной эксплуатации в разных местах (т.е. на подстанциях) находилось в промышленной эксплуатации 13 СНЭЭ РЧ. Их суммарная нормированная мощность составляет 376 МВт исходя из нормированной мощности ППЭ, а наибольшая нормированная мощность ППЭ составляет 48 МВт. ##### 5.2.3 Точки зрения Базовая подсистема управления СНЭЭ РЧ имеет базовый блок мощностью 4 МВт и управляет четырьмя ППЭ мощностью 1 МВт, и называется контроллером регулирования частоты (КРЧ) <2>. --- <2> В России применяется термин "автоматическое регулирование частоты и перетоков активной мощности (АРЧМ)". Сначала КРЧ измеряет частоту системы. Исходя из этого, он рассчитывает требуемую мощность каждой ППЭ и подает управляющий сигнал на каждую ППЭ, а затем ППЭ разряжает или заряжает батарею в соответствии с полученным управляющим сигналом. Как правило, СНЭЭ РЧ состоят из множества ППЭ, управляемых несколькими КРЧ. Для того, чтобы управлять ими надлежащим образом, разработана система управления на верхнем уровне, называемая КРЧ-мастер (КРЧМ) <3>. КРЧМ контролирует состояние отдельных КРЧ и при необходимости взаимодействует с функцией управления. В любой ситуации, когда некоторые КРЧ неисправны, чтобы удовлетворить первоначальное требование, КРЧМ может использовать имеющиеся(йся) КРЧ для увеличения мощности. --- <3> В России эквивалентное понятие - централизованная система АРЧМ (ЦС АРЧМ). СНЭЭ РЧ в примере с Кореей выдают назначенную мощность в течение 200 мс с момента измерения частоты системы. ##### 5.2.4 Экономика В прошлом услуги РЧ в Корее в основном предоставлялись угольными электрогенераторами, которые имеют относительно низкую стоимость и надлежащую способность реагировать. Они выдавали меньшую мощность (0,95 о.е. <4>, чем их собственная нормированная мощность, а оставшаяся мощность (0,05 о.е.) находилась в режиме ожидания в обычное время и использовалась только тогда, когда требовалось обслуживание РЧ. --- <4> Величина, отнесенная к единице. Соответствующая оставшаяся мощность (0,05 о.е.) обеспечивалась другими генераторами, имеющими более высокую стоимость; в результате общая стоимость эксплуатации электрических сетей в целом увеличивалась. СНЭЭ могут заменить традиционные средства для услуги РЧ, предоставляемые электрогенераторами, работающими на сжигании угля. Другими словами, СНЭЭ РЧ позволяет угольным генераторам выдавать свою нормированную мощность, а также снижает требуемую мощность генераторов с высокой стоимостью. Ожидается, что это характерное для СНЭЭ достоинство - участие в РЧ приведет к снижению общих эксплуатационных расходов для всей системы. ##### 5.2.5 Формула расчета сокращения выбросов парниковых газов при применении СНЭЭ РЧ С точки зрения регулирования частоты заранее назначенные существующие генераторы, такие как угольные, нефтяные, газовые и тому подобные, как правило, работают в режиме ожидания в течение всего года, а затем потребляют столько же топлива, сколько и распределяемые мощности в соответствии с типами генераторных установок. При применении на них СНЭЭ можно ожидать снижения выбросов CO2, поскольку они эксплуатируются только в случае необходимости. Таким образом, оценка сокращения выбросов ПГ в течение года может быть количественно определена следующим образом: при условии , где GHG(y) - объем сокращения выбросов ПГ в год; PALLOi(t) - распределение мощности, кВт, в зависимости от типа генератора; PEES(t) - мощность зарядки и разрядки СНЭЭ; xi - коэффициент эмиссии CO2 существующих генераторов; - коэффициент эмиссии CO2 СНЭЭ; i - типы генераторов; t - временной интервал; T - целевой год; - эффективность заряда и разряда СНЭЭ (потери). В приведенной выше формуле в качестве сокращения выбросов ПГ предлагается разница между производительностью генератора, работающего на сжигании ископаемого топлива, замененного СНЭЭ, и коэффициентом выбросов углерода, умноженным на сокращение, вызванное применением зарядки и разрядки СНЭЭ и эффективностью зарядки СНЭЭ. может быть переменной в зависимости от режима работы. ##### 5.2.6 Сокращение выбросов парниковых газов ###### 5.2.6.1 Общие положения Для оценки величины сокращения выбросов ПГ в СНЭЭ РЧ на основе анализа данных об источниках генерации электроэнергии и нагрузках была рассчитана величина сокращения выбросов ПГ по каждому сценарию примера 1 (см. рисунок 5) и примера 2 (см. рисунок 6). Поскольку величина сокращения выбросов ПГ была рассчитана на основе предположений примера 1 и примера 2, объем сокращения ПГ может быть оценен с использованием фактических данных в будущем. ###### 5.2.6.2 Источники генерации электроэнергии На основании организации (проекта) источников электрической энергии на 2019 г. в рамках пятого базового плана электроснабжения Кореи для данного случая были организованы следующие источники генерации электроэнергии, см. таблицу 1 (без учета гидравлической и гидроаккумулирующей генерации и других новых источников и ВИЭ). Таблица 1 *Пример* источников генерации электроэнергии для каждого источника топлива | Тип | Общая мощность, МВт | Процент, % | Выбросы углерода, кг/1 МВт·ч | | --- | --- | --- | --- | | СПГ | 32 251 | 31,6 | 46,62 | | Уголь мягкий | 32 644 | 32,0 | 153,07 | | Уголь антрацитовый | 725 | 0,7 | 172 | | Тяжелая нефть | 3258 | 3,2 | 82,69 | | Атомная энергетика | 32 162 | 31,5 | 0 | | Другие (побочные газы) | 936 | 0,9 | 109,56 | | Итог | 101 996 | 100,0 | | ###### 5.2.6.3 Основные данные о нагрузке (до начала применения СНЭЭ) *Пример* "данных предполагаемых потребностей за каждые 5 мин" сообщила Корейская энергетическая биржа. На следующем рисунке показаны данные о нагрузке за каждые 5 мин за первую неделю апреля 2020 г. (за всю неделю), см. рисунок 4. Рисунок 4 - Данные о нагрузках за каждые 5 мин в течение первой недели апреля (одна неделя) - Частотный сценарий (предполагается) Исходя из предположения о регулярном распределении, что среднее значение составляет 60,0 Гц, а стандартное отклонение равно 0,02 на основе фактических данных о частоте в местных условиях, были созданы и применены следующие два сценария частоты (пример 1, пример 2) (см. рисунок 5 и рисунок 6): Данные о частоте (пример 1) Рисунок 5 - Сценарий частоты с интервалом в 5 мин (пример 1) Данные о частоте (пример 2) Рисунок 6 - Сценарий частоты с интервалом 5 мин (пример 2) - Сценарий зарядки/разрядки СНЭЭ РЧ Конфигурация СНЭЭ: 376 МВт/94 МВт·ч (4C). Алгоритм работы СНЭЭ РЧ в нормальном состоянии (см. рисунок 7). Рисунок 7 - Алгоритм работы СНЭЭ РЧ в нормальном состоянии С учетом приведенных выше алгоритмов работы были созданы сценарии зарядки/разрядки СНЭЭ для каждого сценария частоты примера 1 и примера 2, как показано на рисунках 8 и 9: Мощность зарядки/разрядки СНЭЭ РЧ с интервалом 5 мин (случай 1): зарядка (+), разрядка (-) Рисунок 8 - Сценарий зарядки/разрядки СНЭЭ с интервалом 5 мин (пример 1) Мощность зарядки/разрядки СНЭЭ РЧ с интервалом 5 мин (случай 2): зарядка (+), разрядка (-) Рисунок 9 - Сценарий зарядки/разрядки СНЭЭ с интервалом 5 мин (пример 2) Сценарии зарядки/разрядки СНЭЭ определяют конечную нагрузку для двух случаев на основе базовой нагрузки. ###### 5.2.6.4 Сокращение выбросов парниковых газов для СНЭЭ РЧ СНЭЭ могут поддерживать качество электроэнергии, такое как напряжение и частота, принимая в СНЭЭ или отдавая энергию из СНЭЭ, когда это необходимо. Кроме того, проникновение ВИЭ требует более широких возможностей регулирования частоты в энергосистеме. СНЭЭ могут использоваться для расширения возможностей за счет управления зарядкой и разрядкой от операторов электросети, что позволяет уменьшить дисбаланс между энергопотреблением и генерацией. В целях регулирования частоты предварительно назначенные существующие генераторы, такие как угольные, нефтяные, газовые и тому подобные, как правило, работают в режиме ожидания в течение всего года, а затем потребляют топливо в объеме, равном распределяемой мощности в соответствии с типами генераторных установок, которые составляют 888 т CO2-экв./ГВт·ч для угля, 29 т CO2-экв./ГВт·ч для атомной энергетики и так далее согласно отчету WNA за 2011 г. [15]. Если на них будут применены СНЭЭ, можно ожидать снижения выбросов CO2, поскольку они используются только в случае необходимости. Таким образом, оценка сокращения выбросов ПГ в течение года может быть количественно выражена в формуле, приведенной в 5.2.5. Если существующие установки угольной генерации, используемые для регулирования частоты, заменить на СНЭЭ, то выбросы CO2 можно сократить, отказавшись от работы угольного генератора в режиме ожидания. Объем сокращения выбросов ПГ в течение года может быть рассчитан следующим образом: Здесь энергетические параметры СНЭЭ принимаются равными 1000 МВт/4000 МВт·ч, а эффективность СНЭЭ для применения регулирования частоты составляет 85 %. Единица распределения ядерной энергии, которая не выделяет CO2, используется в качестве единицы для СНЭЭ. PALLOi/год = 365 сут x 1000 МВт x 24 ч x 888 кт/МВт·ч x 10-6 = 7779 кт GHG(г) = 7742,9 кт #### 5.3 Практика Японии (JP) ##### 5.3.1 Название примера Практика Японии. ##### 5.3.2 Обзор примера В Японии СНЭЭБ большой емкости, такие как натрий-серные (NaS) батарейные системы, окислительно-восстановительные проточные батарейные системы и литий-ионные батарейные системы (LiB), используют на объектах потребителей для выравнивания нагрузки и мер по аварийному электроснабжению или снижению провалов напряжения. Они разряжаются в пиковый период в дневное время, ночью заряжаются электричеством от относительно экологически чистого источника питания, а в случае сбоя или провала в электроснабжении они используют аккумулированную электроэнергию в качестве аварийного источника питания без использования местного генератора системы на ископаемом топливе. В последнее время в качестве мер противодействия негативному влиянию массового проникновения ВИЭ уделяется внимание использованию СНЭЭБ для регулирования колебаний частоты энергосистемы, аккумулирования избыточной энергии ВИЭ, мер для стабилизации напряжения распределительных линий и т.д. Реализованы демонстрационные проекты на подстанциях и объектах потребителей. Таким образом, мощность регулировки тепловой электростанции со стороны электрической сети на колебания частоты может быть заменена на СНЭЭБ. Кроме того, избыточная энергия, генерируемая ВИЭ, может сохраняться СНЭЭБ без снижения выходной мощности ВИЭ. Эти меры были проверены, и в настоящее время идет организационное оформление для практического использования. Существует вероятность того, что источник энергии, получаемый из ископаемого топлива, будет сокращен, что приведет к сокращению выбросов ПГ. ##### 5.3.3 Использование обычных СНЭЭБ В Японии наблюдается резко выраженный пиковый характер спроса в течение четырех сезонов, включая жаркую и влажную погоду летом и сильные холода зимой. Кроме того, Япония зависит от импорта большинства энергоресурсов. По этой причине выравнивание нагрузки требовалось уже давно. С этой целью поощряются исследования в области энергосбережения и новой энергетики. С 1980 г. по всей стране стали развиваться крупные СНЭЭБ. В результате разработка и коммерциализация СНЭЭБ продвинулись вперед. Эти СНЭЭБ применяются для одной или нескольких целей, таких как выравнивание нагрузки, аварийное электроснабжение и противодействие падению напряжения. В этих применениях электроэнергия, аккумулируемая от относительно экологически чистого источника питания, разряжается по мере необходимости. Например, они используются в качестве аварийного источника питания без использования частных объектов генерации электроэнергии на основе ископаемого топлива в случае отключения электроэнергии или падения напряжения (см. рисунок 10). *Примечание* - Большинство СНЭЭБ имеют мощность в диапазоне от 500 до 4000 кВт. Рисунок 10 - Применение за счетчиком ##### 5.3.4 Расширенное использование СНЭЭБ Широкомасштабное проникновение ВИЭ, таких как солнечная и ветровая энергетика, вызвало такие проблемы, как колебания частоты, избыток мощности и колебания напряжения распределительных линий (см. рисунок 11). Рисунок 11 - Проблемы, вызванные широкомасштабным проникновением ВИЭ Распространение ВИЭ увеличивает колебания частоты. В качестве контрмеры как со стороны электрической сети, так и со стороны потребителя для стабилизации энергосистемы, например для смягчения колебаний частоты, рассматривают возможность использования батарей (см. рисунок 12). Рисунок 12 - Предыстория использования СНЭЭБ в энергосистеме ##### 5.3.5 Пример применения на стороне электрической сети В Японии осуществляется большое число проектов по использованию СНЭЭБ на стороне электрической сети, примеры которых приведены ниже (см. рисунки 13 - 15). Источник: Технический отчет IEEJ No 1403:2017 [19] <5> --- <5> Воспроизведено из Технического отчета IEEJ No 1403:2017 с разрешения Tohoku Electric Power NW. Рисунок 13 - СНЭЭБ для снижения изменений частоты электрической сети на подстанции Нисисендай (S/S) Источник: Hokkaido Electric Power Co, Inc. <6> --- <6> Воспроизводится с разрешения компании Hokkaido Electric Power Co, Inc. Рисунок 14 - Демонстрация большой СНЭЭБ на подстанции Минамихаякита (S/S) (Источник: Технический отчет IEEJ No 1403:2017 [19] <7> --- <7> Воспроизведено из Технического отчета IEEJ No 1403:2017 с разрешения компании Kyushu Electric Power NW. Рисунок 15 - Демонстрация сдвига потребления энергии с помощью большой СНЭЭБ на батарейной подстанции Бузен (S/S) ##### 5.3.6 Пример применения на стороне спроса Корректировка спроса и предложения, такая как колебания частоты, как правило, осуществляется со стороны системы, но она может быть аналогичным образом осуществлена в том числе путем увеличения или уменьшения нагрузки на стороне спроса (отрицательная мощность/положительная мощность). В качестве демонстрационного испытания агрегатор, объединяющий СНЭЭБ, генераторы, нагрузки и другие компоненты системы на стороне спроса, регулирует спрос и предложение в соответствии с системными командами (см. рисунок 16). Рисунок 16 - Роль агрегатора в управлении спросом (DR) При корректировке спроса и предложения требуется определенность отрицательной и положительной мощности. Требования подтверждены в ходе демонстрационных испытаний на стороне потребителя с использованием высокой скорости и высокой точности управляемости СНЭЭБ (см. рисунок 17). 16 января 2018 г. в 13:45 (15 мин заранее), РР с 14:00 до 15:00 РЭР: 6 мест (NaS: 5 мест, ЛИА + генератор: 1 место) Общая мощность: 6350 кВт (с 14:00 до 14:30), 6161 кВт (с 14:30 до 15:00) Рисунок 17 - Пример демонстрации виртуальной электростанции **(ВЭС)** Используя СНЭЭБ для регулировки спроса и предложения, становится возможным уменьшить мощность или остановить генератор тепловой энергии, который должен был выполнять работу с частичной нагрузкой или в режиме ожидания в качестве обычного регулировочного резерва. Это позволит сократить использование ископаемых источников энергии и сократить выбросы ПГ. Кроме того, при избытке возобновляемой энергии выработка электроэнергии будет снижена. За счет аккумулирования и использования этой избыточной энергии в СНЭЭБ повышается экологичность. ##### 5.3.7 Примеры рассмотрения вопроса о сокращении выбросов парниковых газов с помощью СНЭЭ Оценка воздействия на окружающую среду первого порядка показывает, что внедрение СНЭЭБ увеличивает выбросы ПГ на величину потерь заряда-разряда, если источник энергии основан на углероде, а не на солнечной или ветровой энергии. Но поскольку батареи могут изменять время приема энергии и ее отдачи обратно в сеть, а также время, в течение которого она используется на местном уровне, можно получить значительные экономические выгоды и снижение выбросов ПГ, особенно за счет координации спроса и предложения. Пример этого можно найти в регионе Кюсю в Японии, где установлено множество ФЭГ. На Кюсю производство электроэнергии было сокращено в соответствии с условиями спроса и предложения. Моделирование и симуляция проводились с учетом того, что промышленные и коммерческие пользователи установят СНЭЭБ с целью снижения максимальной мощности и контрактного спроса для снижения затрат на электроэнергию, а также что владельцы ФЭГ установят СНЭЭБ с целью увеличения выручки от продаж при внедрении системы надбавок к торговому тарифу (feed in premium, FIP). Для случая, когда общая стоимость энергоснабжения в энергоцепочке минимизирована, выбросы CO2 рассчитывались как до, так и после установки СНЭЭБ, а величина сокращения получалась из разницы (подробнее см. [18]). За счет внедрения СНЭЭБ выбросы CO2 были снижены с 26,7 млн т/год до 25,8 млн т/год, а темп сокращения в этом регионе составил 3,3 %. Ниже приведен обзор метода моделирования. <Целевая функция>: Минимизация общих затрат, связанных с тепловой энергией и СНЭЭ когда <Ограничение> (1) Согласование почасового предложения и спроса на энергию на концах интервала (2) Горячий резерв на случай непредвиденного изменения спроса (3) Достаточная способность регулирования частоты с помощью тепловой энергии, гидроэлектростанции и СНЭЭ для общей величины кратковременных колебаний, включенных в переменную выработку и спрос на возобновляемую энергию (4) Требуемые часы для начала работы тепловой мощности (ограничения по срокам передачи от smodes к modes) (5) Скорость изменения тепловой мощности на выходе (ограничения между modes) (6) Выходная тепловая мощность X(p,mode,t) ограничена OPMW(p,mode,t). Например, когда mode составляет 90 %, X(p, 90 %, t) = 0,9(1 - auxp)·OPMW(p, 90 %, t) (7) CHARGE и DISCHARGE ограничены мощностью батареи, МВт, и изменяют уровень заряженности (УЗ) батареи. УЗ ограничен энергоемкостью батареи, МВт·ч, и зависит от потерь в цикле заряда-разряда и вспомогательных потерь, таких как подсистемы кондиционирования. (8) Максимальное значение годового итога CURTAIL с учетом экономической оценки ФЭГ и ветроэнергетики и др. <Оценка выбросов CO2> если GHG = GHG0, когда CAP(ESS) = 0 (без СНЭЭ) Ежегодное сокращение ПГ - Когда CURTAIL = 0 в ограничении (1), увеличение DISCHARGE и CHARGE = 0 уменьшает выходную тепловую мощность X, поэтому GHG уменьшается. - Когда CURTAIL > 0, увеличение CHARGE и DISCHARGE = 0 уменьшает CURTAIL и приводит в дальнейшем к большей величине DISCHARGE. - Мощность ФЭГ и ветровой энергетики экономически ограничена прогнозируемыми темпами сокращения традиционной генерации. Уменьшение традиционной генерации увеличивает использование солнечной и ветровой энергии вместо тепловой энергии, а также снижает выбросы ПГ. - Горячий резерв по CAP(ESS) в ограничении (2) уменьшает требуемую рабочую тепловую мощность OPMW и тепловую мощность X в ограничении (6), затем GHG уменьшается. <Обозначения> Внутренние переменные показаны прописными буквами, а внешние переменные - строчными. p: тепловая генерация, включающая уголь, СПГ и нефть; q: другие виды генерации, включая атомную, гидроэнергетику, геотермальную энергию и энергию на биомассе; r: переменный тип возобновляемой генерации, включая фотоэлектрическую и ветровую энергию; s: тип установки накопления энергии, включая насосную гидросистему и СНЭЭ; t: почасовые интервалы времени в течение года; fixc(p): ежегодные постоянные затраты на объект p, иен/МВт/год; CAP(p): общая мощность объекта p, МВт; uf: удельная стоимость топлива f, иен/МДж; xf: Коэффициент выбросов CO2 для топлива f, т-CO2/МДж; c: рыночная цена CO2, иен/т-CO2; F(f,t): расход топлива f в период от t-1 до t, МДж; mode: режим работы {100 %, 90 %, 75 %, 60 %, 50 % [только для комбинированного цикла СПГ] 45 % (уголь и нефть), 30 % (уголь и нефть)} от нормированной максимальной выходной мощности тепловых электростанций; smode: холостой режим [останов, холодный пуск, горячий пуск, банкинг (резерв)] тепловых электростанций; X(p,mode,t): Выходная мощность по объектам p в mode в период от t-1 до t, МВт·ч; : КПД тепловой энергии p в mode с учетом более низкого КПД при частичной нагрузке, МВт·ч/МДж; sfp,smode: Расход топлива на стартовом режиме smode, МВт·ч/МВт; MW(p,smode,t): суммарная тепловая мощность p в smode в период от t-1 до t, МВт; demand(t): потребность в электроэнергии в период от t-1 до t, МВт·ч; output(q,t): выдача электрической энергии по другим видам генерации q, МВт·ч; output(r,t): выдача электрической энергии по возобновляемым видам r до сокращения, МВт·ч; CHARGE(s,t): прием аккумулированной энергии в накопитель s от t-1 до t, МВт·ч; DISCHARGE(s,t): энергия, отданная из накопителя s от t-1 до t, МВт·ч; CURTAIL(r,t): ограниченная энергия возобновляемого типа генерации r от t-1 до t, МВт·ч; OPMW(p,mode,t): эксплуатационная мощность теплового типа p в mode от t-1 до t, МВт; NOPMW(p,mode,t): не работающая мощность термического типа p в mode от t-1 до t, МВт; auxp: потребление вспомогательной энергии теплового типа p; supr: гарантированная обеспеченность солнечной и ветровой энергией (например, среднемесячная норма не менее 5); resrate: норма оперативного резерва (например, 3 %). ##### 5.3.8 Многоцелевое использование СНЭЭБ С целью повышения экономической эффективности СНЭЭБ применяют многоцелевое использование СНЭЭБ. Оно включает в себя улучшение экологических показателей для сокращения выбросов ПГ (см. рисунок 18). Рисунок 18 - Высокая добавленная стоимость СНЭЭБ #### 5.4 Практика Австралии (AU) ##### 5.4.1 Название примера Практика Австралии. ##### 5.4.2 Обзор примера ###### 5.4.2.1 Общие положения Австралийский Союз состоит из шести штатов и двух территорий, каждая из которых функционирует с высокой степенью автономии. Крупнейший штат, Новый Южный Уэльс (NSW), в котором проживает около четверти населения страны, использует около трети всей электрической энергии. В Новом Южном Уэльсе есть твердая цель по сокращению выбросов и план энергетической безопасности, как указано ниже. ###### 5.4.2.2 Энергоэффективность в плане по достижению нулевого уровня выбросов Нового Южного Уэльса План по достижению нулевого уровня выбросов, этап 1: с 2020 по 2030 г. является основой для действий Нового Южного Уэльса по борьбе с изменением климата и целью достижения нулевых выбросов к 2050 г. В нем изложен план правительства Нового Южного Уэльса по сокращению выбросов в течение следующего десятилетия при одновременном росте экономики, создании новых рабочих мест и снижении стоимости жизни. Ожидается, что первый этап плана по достижению нулевого уровня выбросов обеспечит сокращение выбросов в Новом Южном Уэльсе на 35 % к 2030 г. по сравнению с уровнем 2005 г. Ожидается, что план привлечет $11,6 млрд частных инвестиций в Новый Южный Уэльс и поддержит 2400 новых рабочих мест. С 2020 по 2030 г. план "Чистый ноль" будет поддерживаться совместным финансированием в размере $1,97 млрд от правительств Нового Южного Уэльса и Содружества, как было согласовано в Меморандуме о взаимопонимании по энергетическому пакету Нового Южного Уэльса. Это финансирование будет направлено на поддержку ряда инициатив по энергоснабжению и сокращению выбросов, включая программу энергоэффективности, направленную на сокращение счетов за электроэнергию, ослабление нагрузки на электрическую сеть и сокращение выбросов. Программа энергоэффективности находится на стадии разработки, в настоящее время проходят консультации с ключевыми заинтересованными сторонами. В рамках программы будет рассмотрен вопрос о расширении текущих государственных программ, таких как "Солнечная энергия для домохозяйств с низким доходом" или замена уличного освещения на светодиодное, где эти инициативы продемонстрировали положительные результаты как для потребителей, так и для окружающей среды. ###### 5.4.2.3 Гарантия энергетической безопасности За последнее десятилетие схема энергосбережения Нового Южного Уэльса в обеспечении экономии энергии была очень успешной. Мероприятия, реализованные в рамках схемы в период с 2009 по 2018 г., обеспечили экономию энергии в размере около 27 000 ГВт·ч и экономию счетов в размере около $5,6 млрд к 2028 г. Правительство расширяет схему в рамках гарантии энергетической безопасности Safeguard, включающую в себя схему энергоэффективности, которая будет действовать до 2050 г., и новую схему сертификации для поддержки технологий, снижающих спрос в пиковые периоды. Эти технологии могут включать батареи, интеллектуальные насосы для бассейнов и зарядные устройства для ЭМ. Недавно правительство провело консультации с заинтересованными сторонами по поводу структуры схемы, и прием заявок завершился 22 июня 2020 г. В настоящее время разрабатывается вариант схемы, которая дополняет существующие и формирующиеся механизмы снижения пикового спроса на национальном уровне и согласуется с ними. ##### 5.4.3 Энергетические программы Нового Южного Уэльса ###### 5.4.3.1 Программа "Развивающаяся энергетика" Программа "Развивающаяся энергетика" в размере $75 млн предоставляет грантовое финансирование для помощи в разработке инновационных крупномасштабных проектов в области электроэнергетики и накопления электроэнергии с низким уровнем выбросов в Новом Южном Уэльсе. Снижая барьеры для инвестиций в новые технологии, она поддерживает доступную, надежную и чистую энергию по всему штату. Программа устанавливает максимальный предел интенсивности выбросов в размере 0,5 т экв. CO2/МВт·ч произведенной электроэнергии. Этот лимит был установлен в соответствии с требованиями фонда изменения климата Нового Южного Уэльса, источника финансирования программы. Существует два потока финансирования для поддержки мероприятий, ускоряющих разработку проектов в области электроэнергии по требованию: 1) Капитальные проекты - мероприятия, которые помогут в строительстве проекта диспетчеризации электроэнергии. 2) Предынвестиционные исследования - мероприятия, которые приведут к разработке проекта диспетчеризации электроэнергии. В настоящее время гранты присуждены по обоим направлениям. Что касается капитальных проектов, грантовое финансирование в размере около $37,5 млн предоставлено четырем проектам общей мощностью 170 МВт с привлечением почти $233 млн частных инвестиций. В рамках грантов поддерживаются три различные технологии, которые включают в себя: гибридную установку на газовом топливе с батареей, виртуальную электростанцию и две большие литиевые батареи. Департамент работает с Австралийским агентством по ВИЭ для финансирования дополнительных проектов, более подробная информация будет объявлена после завершения контрактов. Восемь победителей предынвестиционных исследований изучают проекты, способные обеспечить 2100 МВт электроэнергии по требованию в Новом Южном Уэльсе и привлечь почти $2 млрд частных инвестиций. Технологии включают в себя гидронасосы, сжатый воздух и крупномасштабные батареи. ###### 5.4.3.2 Программа "Солнечная энергия для домохозяйств с низким доходом" Программа "Солнечная энергия для домохозяйств с низким доходом" тестирует новый способ помощи населению с низкими доходами, направленный на сокращение счетов за электроэнергию путем установки солнечных систем мощностью 3 кВт в своих домах. Программа направлена на повышение доступности энергии, помогая домохозяйствам в длительной перспективе сэкономить на счетах за электроэнергию. Домохозяйства с низким доходом наиболее уязвимы к росту цен на электроэнергию, и первоначальные затраты на покупку солнечной системы остаются барьером. Программа направлена на то, чтобы: - сократить счета за электроэнергию на сумму, превышающую скидку для домохозяйств с низким доходом, и повысить для них доступность электроэнергии; - установить до 3000 солнечных энергосистем или 9 МВт распределенной генерации ВИЭ за счетчиком; - опробовать более эффективный способ поддержки домохозяйств с низким уровнем дохода; - сократить выбросы ПГ. Эта программа доступна только для ограниченного числа домохозяйств, которые расположены в выбранных регионах и соответствуют критериям участия. Она включает в себя получение скидки для домохозяйств с низким доходом (LIHR) и наличие действующей льготной карты пенсионера или золотой карты департамента по делам ветеранов. Ожидается, что домохозяйства, участвующие в испытании, сэкономят около $600 в год, что более чем в два раза превышает ежегодную выплату LIHR в размере $285. Участвуя в исследовании, среднестатистическая семья получит более чем $300 в первый год. Эта инициатива правительства Нового Южного Уэльса находится в ведении департамента планирования, промышленности и окружающей среды, который выбрал для реализации этой программы три компании, занимающиеся установкой солнечных батарей. В плане "Чистый ноль", этап 1: 2020 - 2030, говорится, что правительство Нового Южного Уэльса рассмотрит вопрос о продлении испытания в ожидании его успеха в отношении результатов для потребителей и окружающей среды. ###### 5.4.3.3 Региональная программа "Энергия сообщества" Региональная программа "Энергия сообщества" финансирует проекты в области энергетики сообщества в регионе Новый Южный Уэльс. Целями проекта являются: - повышение надежности энергоснабжения и интеграции ВИЭ в региональные сообщества; - повышение доступности энергии и устойчивости региональных сообществ; - обеспечение экономии на счетах за счет улучшения доступа к информации и услугам; - повышение энергетической грамотности и потенциала в региональных сообществах Нового Южного Уэльса. Для достижения этих целей программа будет осуществляться по трем отдельным схемам: - гранты от регионального общественного энергетического фонда для проектов, которые являются инновационными или генерируют возобновляемую энергию по требованию и приносят пользу местному сообществу; - финансирование общественных энергетических центров, которые улучшают доступ домохозяйств и малого бизнеса к экспертным консультациям по вопросам энергетики; - финансирование региональных и отдаленных сообществ для установки аварийных резервных систем для ключевых мест ликвидации последствий стихийных бедствий и эвакуации в целях повышения устойчивости к стихийным бедствиям. Ранее в этом же году региональный энергетический фонд сообществ выделил гранты семи проектам на сумму около $15,4 млн. Эти проекты позволят высвободить почти 17,2 МВт электроэнергии и до 17,9 МВт/39,3 МВт·ч накопителей энергии, привлекая около $36 млн частных инвестиций. Примеры проектов включают в себя общественные диспетчерские солнечные и батарейные системы, солнечный парк, общественную батарею и первую в Новом Южном Уэльсе водородную систему накопления энергии, а также систему солнечных батарей для накопления возобновляемой энергии. Проекты должны быть сданы в эксплуатацию до июня 2022 г. Каждый получатель финансирования поделится своими знаниями, поддерживая другие региональные сообщества, чтобы они могли взять под контроль свое энергетическое будущее. ###### 5.4.3.4 Программа "Расширение возможностей домов" Программа "Расширение возможностей домов" направлена на установку 3000 МВт·ч ВИЭ на низковольтной стороне электроэнергетической сети в Новом Южном Уэльсе, создав стимулы для систем солнечных батарей, доступных для домохозяйств Нового Южного Уэльса. Программа направлена на привлечение до $3,2 млрд частных инвестиций в технологии чистой энергетики в течение следующих 10 лет и снижение барьеров для доступа домохозяйств к преимуществам решений на основе солнечных батарей. Программа "Расширение возможностей домов" поможет увеличить возможности энергетической системы Нового Южного Уэльса для управления растущим уровнем солнечной энергии в домашних хозяйствах и окажет понижающее давление на затраты на энергию для всех пользователей. Программа поможет сократить счета за электроэнергию для домохозяйств, повысить надежность и безопасность энергосистемы, поддержать развитие надежного и динамичного сектора распределенных энергетических ресурсов (РЭР) и сократить выбросы в энергетическом секторе. Программа "Расширение возможностей домов" являлась обязательством предвыборной кампании 2019 г. и была открыта для общественности в феврале 2020 г. в качестве пилотного проекта в регионе Хантер. Пилотный проект был доступен в течение 12 мес и мог проверять потребительский спрос, безопасность и качество, чтобы обеспечить успех всей программы. Программа "Расширение возможностей домов" развернута по всему Новому Южному Уэльсу в начале 2021 г. Общественная безопасность и защита прав потребителей были чрезвычайно важными соображениями при разработке этой программы. Строгие критерии отбора были установлены для установщиков и продуктов, которые могли продаваться в рамках пилотного проекта "Расширение возможностей домов". Критерии приемлемости продукта гарантируют, что эти продукты поддерживают стабильность электрической сети во время сбоев и могут взаимодействовать с платформами виртуальных электростанций, что позволяет электрическим сетям обрабатывать более высокие уровни солнечной энергии на крышах в будущем. ###### 5.4.3.5 Интеллектуальные батареи для ключевых правительственных зданий В рамках пробных проектов "Интеллектуальные батареи для ключевых правительственных зданий" будет установлено до 3000 кВт·ч энергоемкости интеллектуальных батарей на правительственных объектах Нового Южного Уэльса, чтобы проверить преимущества солнечных и батарейных технологий для таких объектов. Батареи будут использоваться для демонстрации инновационных решений для управления пиковым спросом или переключением энергопотребления в школах, медицинских учреждениях и других государственных учреждениях. Эти пробные проекты помогут правительству Нового Южного Уэльса развить глубокое понимание ряда проблем и преимуществ, которые может дать добавление батарей и крупных солнечных фотоэлектрических систем на правительственные объекты Нового Южного Уэльса. Батареи также помогут увеличить использование солнечных фотоэлектрических систем, а также добавить дополнительно 1200 кВт солнечных ФЭГ. Ожидается, что, установив системы солнечных батарей на своих объектах, правительственные учреждения Нового Южного Уэльса значительно сэкономят энергию и эксплуатационные расходы, а также снизят влияние правительственных объектов на пиковый спрос на электрическую энергию. Это снижение спроса в пиковые периоды в электрической сети в сочетании с возможностью управления парком правительственных батарей, обеспечивая электроэнергией и вспомогательными услугами сеть, когда это необходимо, может поддержать безопасность и надежность электроэнергетической сети Нового Южного Уэльса. Знания, полученные в результате этих и других проектов по производству солнечных батарей, будут использованы для информирования будущих проектов и инициатив в области чистой энергетики. ###### 5.4.3.6 Evolve Правительство Нового Южного Уэльса также вносит свой вклад в проект Evolve в партнерстве с ARENA. Этот проект включает в себя разработку и тестирование программного обеспечения, которое позволяет операторам электрической сети устанавливать и передавать локализованные динамические эксплуатационные ограничения в своей электрической сети РЭР Это позволит агрегаторам этих ресурсов более эффективно координировать свою работу, оставаясь в пределах локальной операционной зоны электрической сети, а для операторов электрической сети максимизировать выгоду от этих ресурсов, которые они могут предоставить электрической сети. В результате программное обеспечение позволит владельцам РЭР оптимизировать стоимость, которую они могут получать от своих инвестиций. ##### 5.4.4 Hornsdale Power Reserve В Южной Австралии также находится одна из крупнейших в мире СНЭЭ (см. таблицу 2). Таблица 2 Hornsdale Power Reserve
ОписаниеHornsdale Power Reserve [16]
ОбзорВ 2019 г. Hornsdale была самой большой литий-ионной батареей в мире. Она предоставляет услуги сетевой безопасности потребителям электроэнергии Южной Австралии совместно с правительством Южной Австралии и Австралийским оператором энергетического рынка (AEMO)
Мощность100 МВт
Энергия129 МВт·ч
ПрименениеПоддержка электроэнергетической сети Южной Австралии путем предоставления услуг по регулированию частоты и кратковременной безопасности электрической сети
для обеспечения стабильности электрической сети (сетевые услуги) законтрактованы с правительством 70 МВт в течение 10 мин (11,7 МВт·ч)
для управления нагрузкой в течение 3 ч используется 30 МВт (90 МВт·ч)
##### 5.4.5 Примеры рассмотрения вопроса о сокращении выбросов ПГ с помощью СНЭЭ К практике Австралии также применим 5.3.7. ### 6 Примеры методов оценки сокращения выбросов парниковых газов #### 6.1 Общие положения В разделе 6 изложены научные подходы к сокращению выбросов ПГ с помощью СНЭЭ. *Примечание* - Термины, используемые в разделе 6, иногда отличаются от определений в МЭК 62933-1, но термины, используемые в цитируемых ссылках, используются "как есть", чтобы избежать неправильных толкований при их включении в настоящий стандарт. #### 6.2 Метод оценки снижения парниковых газов для СНЭЭ на основе примера использования [17] В последнее время несколько типов технологий НЭЭ широко используются в малых и больших размерах для таких случаев, как жилые, промышленные, коммунальные и возобновляемые стабилизационные применения. Высокая плотность энергии и мощности этих технологий очень привлекательна для стационарных применений, таких как снижение пиковых нагрузок и выравнивание нагрузки для управления спросом и сглаживания мощности для систем возобновляемой энергетики. В этих обстоятельствах метод оценки экологических проблем, применяемый к СНЭЭ, имеет важное значение для содействия коммерциализации СНЭЭ. Поэтому в работе [17] представлена концепция метода оценки выбросов CO2 для случаев, когда СНЭЭ внедряются и не внедряются. В его основе лежит идея, которая может снизить выбросы CO2 существующими генераторными установками за счет работы СНЭЭ. Важно обеспечить проведение оценки того, как СНЭЭ могут влиять на окружающую среду на этапах их функционирования, вносить эффективный вклад в улучшение ее состояния и снижать потенциальное негативное воздействие на нее. Таким образом, в работе [17] предложен метод оценки выбросов CO2, основанный на оптимальном методе, включающем метод последовательной аппроксимации для наилучшего сочетания решений источников энергоснабжения и метод текущей стоимости для эффекта снижения и т.д. *Примечание* - Подпункт 6.2 представляет собой краткое изложение статьи, процитированной в [17]. #### 6.3 Эколого-экономическая оценка внедрения надбавки за сокращение выбросов CO2 и батарей накопления с учетом энергетической цепочки [18] В документе [18] представлена надбавка за сокращение выбросов CO2, которая взимается пропорционально выбросам CO2 потребителями вместо надбавки к зеленому тарифу (льготный тариф на электроэнергию, полученную от возобновляемых источников), пропорциональной потреблению электроэнергии в электрической сети. Когда эта новая надбавка составляет более 10 000 иен/т-CO2, эксплуатационные затраты на угольные электростанции превышают затраты на установку комбинированного цикла СПГ, а коэффициент мощности снижается так же, как и выбросы CO2. Авторы смоделировали энергетическую систему в 2030 г., в которой будет реализовано большое количество фотоэлектрических электростанций и 18 % генерируемой ФЭГ энергии должно быть сокращено. Годовые затраты сведены к минимуму за счет оптимизации мощности комбинированного цикла СПГ и СНЭЭБ, часовой производительности угольных электростанций и электростанций комбинированного цикла СПГ, часовой мощности зарядки и разрядки СНЭЭБ, а также сокращения использования ФЭГ. Результаты показывают, что эта надбавка эффективна для замены топлива и снижения выбросов CO2, а СНЭЭБ смягчают эту замену топлива, но уменьшают сокращение выбросов ФЭГ панелей и CO2. Анализируется вся энергетическая цепочка, включающая энергосистему, спрос и топливо, чтобы увидеть поток электроэнергии и выбросы CO2. Также обсуждается вопрос о применении этой надбавки к каждому использованию ископаемого топлива, чтобы создать общество, почти свободное от выбросов CO2, с разумным увеличением затрат. *Примечание* - Подпункт 6.3 представляет собой резюме из документа, процитированного в [18]. Приложение А (справочное) **ШАБЛОН ДЛЯ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ И ТЕКУЩЕЙ ПРАКТИКИ** А.1 Общие положения Информация, перечисленная в приложении А, считается полезной для дальнейшей разработки настоящего стандарта в будущем издании. Следующие примеры подготовлены с целью дальнейшего сбора соответствующих документов и текущей практики в отношении сокращения выбросов парниковых газов системами накопления электрической энергии (СНЭЭ). А.2 Название соответствующей публикации (кто, организация, YYYY) - Название документа (ФИО автора, организация, год издания). - Текст аннотации из публикации. - Общедоступная ссылка на документ. А.3 Современные практики использования СНЭЭ в отношении снижения выбросов парниковых газов - Название практики. - Обзор практики. - Описания, которые включают, как минимум: - применение/качество питания (FR, снижение пиков, смещение пиков, резервная мощность, стабилизация ВИЭ и т.д.); - описание конструкции системы (тип/энергоемкость накопителя, нормированная мощность ППЭ, резервирование); - коэффициент ввода ресурсов электростанции (или мощность электроэнергии по источникам или типам генерации); - справочная оценка выбросов парниковых газов (формулы, результаты измерений и т.д.); - сокращение выбросов парниковых газов в процентах; - Необязательные описания: - экономическая выгода (как бы ее ни понимали); - эффективность зарядки/разрядки СНЭЭ; - место установки (географический район?); - тип электрической сети (коммунальные масштабы, микроэлектрическая сеть). ## БИБЛИОГРАФИЯ | [1] | IEC White Paper: 2011, Electrical Energy Storage | | --- | --- | | [2] | IEA Renewables 2020 Analysis and forecast to 2025, November 2020 | | [3] | The New Smart Grid in Hawaii: JUMPSmartMaui Project: https://social-innovation.hitachi/en/case_studies/the-new-smart-grid-in-hawaii-jumpsmartmaui-project/ (URL checked on 8 April 2019) | | [4] | Miyako Island Mega-Solar Demo with NaS: https://www.energystorageexchange.org/projects/1184 (URL checked on 8 April 2019) | | [5] | Kyusyu Buzen S/S NaS by NGK & Mitsubishi: https://www.energystorageexchange.org/projects/1485 (URL checked on 8 April 2019) | | [6] | Development and Demonstration of Redox Flow Battery System: https://global-sei.com/technology/tr/bn84/pdf/84-04.pdf (URL checked on 8 April 2019) | | [7] | Toshiba SCiB for Tohoku Minami-Soma: https://www.toshiba.co.jp/sis/en/topics/2016/20160226.htm (URL checked on 8 April 2019) | | [8] | ADWEA (Abu Dhabi Water and Electricity Authority) NaS: https://energystorageexchange.org/projects/1186 (URL checked on 8 April 2019) | | [9] | NEDO New Mexico Smart Grid Demonstration Project (Lead-acid Battery): https://energystorageexchange.org/projects/1009 (URL checked on 8 April 2019) | | [10] | Hachijo Island, NaS Battery System: https://www.energystorageexchange.org/projects/1027 (URL checked on 8 April 2019) | | [11] | Oki Island, NGK-Chugoku Electric | | [12] | Japan-US Collaborative Smart Grid Project: https://energystorageexchange.org/projects/1007 (URL checked on 8 April 2019) | | [13] | Toshiba SCiB for For Frequency Regulation Project in Sardinia, Italy: https://www.toshiba.co.jp/sis/en/topics/2015/20150805.htm (URL checked on 8 April 2019) | | [14] | Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks 1990 - 2018, United States Environmental Agency, EPA 430-R-20-002 | | [15] | Comparison of Lifecycle Greenhouse Gas Emissions of Various Electricity Generation Sources, WNA Report 2011, World Nuclear Association | | [16] | Hornsdale Power Reserve https://hornsdalepowerreserve.com.au/ (URL checked on 28 August 2023) | | [17] | Estimation Method of Green House Gas Reduction for EES systems Based on Use case, Prof. Rho, Koreatech, CIGRE 2017 Symposium Dublin. https://e-cigre.org/publication/SYMP_DUB_2017-symposium-dublin--experiencing-the-future-power-systemtoday (URL checked on 25 January, 2018) | | [18] | Environmental and Economic Evaluation of the Introduction of CO2 Reduction Surcharge and Storage Battery Considering the Energy Chain, Yabe et al, Waseda University, Journal of Japan Society of Energy and Resources, 2020 Volume 41 Issue 1 Pages 29 - 37. https://doi.org/10.24778/jjser.41.1_29 (URL checked on 23 January, 2023) | | [19] | IEEJ Technical Report No 1403, Application and Control Technology of Battery Energy Storage for Power Systems, 2017 | | | IEC 60050-601:1985, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 601: Generation, transmission and distribution of electricity - General (Международный электротехнический словарь. Глава 601. Производство, передача и распределение электроэнергии. Общие положения (available at www.electropedia.org) | | | IEC 62932-1:2020, Flow battery energy systems for stationary applications - Part 1: Terminology and general aspects (Энергосистемы на основе проточных батарей стационарные. Часть 1. Терминология и общие аспекты | | | IEC 62933-1, Electrical energy storage (EES) systems - Part 1: Vocabulary [Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Часть 1. Словарь] | | | IEC TS 62933-4-1, Electrical energy storage (EES) systems - Part 4-1: Guidance on environmental issues - General specification [Системы накопления электрической энергии (EES). Часть 4-1. Руководство по экологическим вопросам - Общая спецификация] | | | IEC GUIDE 109, Environmental aspects - Inclusion in electrotechnical product standards (Вопросы, касающиеся окружающей среды. Включение в стандарты на продукцию электротехнического назначения) | | | ISO GUIDE 64, Guide for addressing environmental issues in product standards (Руководство по включению экологических вопросов в стандарты на продукцию) |
УДК 621.355.9:006.354ОКС 13.020.30
Ключевые слова: системы накопления электрической энергии, парниковый газ
--- ## Иллюстрации ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_0.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_1.jpg) $GHG(y) = \sum_{t = 1}^{T} \sum_{i = 1}^{n} P_{ALLOi}(t) \cdot x_{i} - \sum_{t = 1}^{T} P_{EES}(t) \cdot \eta_{in,out} \cdot \gamma_{EES}$ $\sum_{i = 1}^{n} P_{ALLOi} - P_{EES} = 0$ $\gamma_{EES}$ $\eta_{in,out}$ $\gamma_{EES}$ ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_2.png) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_3.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_4.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_5.png) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_6.png) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_7.png) $GHG(y) = \sum_{t = 1}^{T} \sum_{i = 1}^{n} P_{ALLOi}(t) \cdot x_{i} - \sum_{t = 1}^{T} P_{EES}(t) \cdot \eta_{in,out} \cdot \gamma_{EES}$ $P_{EES}(t) \cdot \eta_{in,out}\text{год } = 365\text{сут} \times 4000\text{МВт} \times 29\text{ктМВт} \cdot \text{ч} \times 10^{- 6} \times 85\% = 36,3\text{кт}$ ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_8.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_9.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_10.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_11.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_12.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_13.jpg) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_14.jpg) $\cdot$ $\cdot$ $\cdot$ ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_15.jpg) $OBJ = \sum_{i \in p,s} fixc(i) \cdot CAP(i) + \sum_{f}^{8} \sum_{t = 1}^{8760} {_{ff}^{u + c \cdot x}}^{\cdot F(f,t)}$ ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_16.png) $CAP(p) = \sum_{mode} OPMW(p,smode,t) + \sum_{mode} NOPMW(p,smode,t)$ ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_17.png) ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_18.png) $GHG = \sum_{f}^{8} \sum_{t = 1}^{8760} x_{f} \cdot F(f,t)$ $\Delta GHG = GHG_{0} - \sum_{f}^{8} \sum_{t = 1}^{8760} x_{f} \cdot F(f,t)$ $\eta_{p,mode}$ ![](https://i.bukva.ai/i0mPrhnm/img_19.jpg)