Революцията на батериите вече започна в България

Докато общественото внимание е насочено към въглищните централи и бъдещето на ядрената енергетика, в България почти незабелязано се случва една от най-големите промени в електроенергийната система. Само за две години страната се превърна в един от най-бързо развиващите се пазари за индустриални батерии в Европа. Те не само съхраняват евтината слънчева енергия, но започват да променят начина, по който работи електроенергийната мрежа, пазарът на електроенергия и енергийната сигурност на страната, пише Симеон Белорешки в новия материал на "Климатека".

Защо индустриалните батерии нямат общо с тези в дома ни

Общата представа за батериите е формирана от ежедневната им употреба – в дистанционни управления, телефони, лаптопи или автомобили. Свикнали сме да мислим за тях като за устройства, които се изтощават бързо, зареждат се бавно и понякога отказват точно, когато най-много ни трябват. Автомобилните акумулатори пък се свързват с голямо тегло, олово, киселина и сложна преработка след края на живота им.

Именно тези асоциации до голяма степен обясняват скептицизма към индустриалните батерии. Донякъде този скептицизъм е естествен за всяка нова технология, но през последните години беше и вероятно целенасочено подклаждан от част от пазарните участници, за да се забави навлизането на нови решения.

В действителност индустриалните батерии имат много малко общо с представата на повечето хора. Най-видимата им функция е, че могат да съхраняват големи количества евтина слънчева енергия, произведена през деня, и да я връщат в мрежата по време на сутрешните и вечерните пикове на потребление. Това обаче е само една от ролите им.

Те съчетават редица ключови характеристики, необходими за стабилната работа на електроенергийната система. Осигуряват надеждна работа и непрекъснато наблюдение на състоянието си, могат да превключват почти мигновено между зареждане и разреждане, за да компенсират колебанията в натоварването, и позволяват прецизно управление на активната мощност за първично регулиране на честотата.

Освен това дават възможност за т.нар. black start – стартиране на генератори след пълен срив на електропреносната мрежа, подпомагат управлението на реактивната мощност, което е ключово за стабилността на мрежата, и могат да симулират цифрова инерция. Макар тя да не е задължителна за променливотоковата мрежа, в преходния период е важна, защото частично замества инерцията, осигурявана досега от синхронните машини.

Как батериите промениха логиката на пазара?

Доскоро една от най-честите критики към слънчевата енергия беше, че произвежда електроенергия тогава, когато тя не е необходима. В резултат през деня България разполагаше с евтина електроенергия, която трудно намираше пазар, а вечер – когато потреблението и цените се повишаваха – се налагаше да внася по-скъп ток.

Евтиният ток вече не се губи

Бързото навлизане на мрежовите батерии започва да променя тази логика. Вместо евтината дневна електроенергия да се губи, тя може да бъде съхранена и използвана в часовете с най-високо търсене. Все по-често това позволява България да внася евтина електроенергия през деня, да я съхранява и след това да я използва или дори да изнася електроенергия вечер, когато цените са значително по-високи.

Това не е само промяна в търговията с електроенергия. А поставя под въпрос един от основните аргументи срещу развитието на слънчевата енергия – че тя произвежда ток в неподходящия момент. Батериите все по-често превръщат този недостатък в предимство.

Когато данните станат видими

Промените в електроенергийната система се случват в реално време, но доскоро бяха трудно проследими дори за специалистите. Данните съществуваха, но бяха разпръснати между различни институции и платформи и рядко позволяваха да се види цялостната картина.

Това започва да се променя благодарение на програмиста и специалист по анализ на данни Иван Йончовски. Той създава първата уеб платформа, която събира на едно място информация от Електроенергийния системен оператор (ЕСО) и Българската независима енергийна борса (IBEX) и я представя в достъпен и лесен за проследяване вид.

Така за първи път не само специалистите, а и по-широката публика могат да видят как България внася и изнася електроенергия, кога батериите се зареждат и разреждат и как тези процеси променят работата на пазара.

По-важното е, че достъпът до тези данни позволява да се забележат тенденции, които иначе биха останали скрити: нови рекорди при зареждането на батериите, промени в търговията със съседните държави и разместване на часовете, в които България внася и изнася електроенергия.

Бум, който малцина очакваха

Огромният бум на мрежовите батерии вече променя електроенергийния пазар с голяма динамика. Очакванията са до края на 2026 г. в България да бъдат инсталирани около 5 GW батерийна мощност с капацитет между 14 и 20 GWh. Но дори тези числа трябва да се приемат с известна условност. Нови проекти се включват почти непрекъснато, а прогнозите остаряват толкова бързо, че често само след месец вече не отразяват реалната картина.

Какво означават 5 GW и 20 GWh на практика?

20 GWh енергия – толкова електроенергия могат да съхранят батериите:

приблизително колкото един блок на АЕЦ „Козлодуй" произвежда за около 20 часа;

с около 34% повече, отколкото ТЕЦ „Марица Изток 2" би произвел за едно денонощие при максимално натоварване – режим, който на практика почти никога не се достига.

5 GW мощност – толкова бързо батериите могат да отдадат съхранената енергия към системата.

При необходимост те могат почти мигновено да осигурят повече мощност, отколкото всички въглищни централи в България взети заедно. Това надхвърля и комбинираната максимална мощност, която никога не се достига, на АЕЦ „Козлодуй" (2,2 GW), ТЕЦ „Марица Изток 2" (1,67 GW), ТЕЦ Контур Глобул (0,9 GW) и един блок на ТЕЦ „Бобов дол".

И в това сравнение дори не са включени помпено-акумулиращите водноелектрически централи (ПАВЕЦ), които също съхраняват енергия.

Само за две години България премина от почти липсващи мрежови батерии до система, която вече може да осигури моментна мощност, надхвърляща тази на всички въглищни централи в страната.

Има ли преднина пред съседите ни?

Макар България, Гърция и Румъния да са част от един общ електроенергиен пазар, ограниченият капацитет на междусистемните връзки понякога води до различни цени. Така в някои дни батериите задържаха повече евтина електроенергия в България и Гърция, докато в Румъния вечерните цени останаха по-високи, защото износът към този пазар не можеше да бъде увеличен.

(Без)действието на държавата като плюс

Колкото и парадоксално да звучи, една от причините за този бърз ръст е именно липсата на активна държавна намеса. България пренаписва енергетиката на целия район и се развива по начини, които до миналата година изглеждаха немислими.

Докато в много страни развитието на батерийните системи се случва чрез целенасочени политики и програми, в България пазарът се развива почти изцяло по инициатива на частни инвеститори и европейско финансиране. Това позволява решенията да се вземат бързо, а новите проекти да се реализират без продължителни административни процеси.

Защо рекордите не спират?

Въпреки че пикът на соларите е бил в края на юни, всеки ден зареждането на батериите е все повече и повече, като последния рекорд е от последните дни.

Причината не е в това, че има повече слънце, а че има повече батерии и соларите не се ограничават. С всяка нова система, която се включва към мрежата, расте и способността на пазара да усвоява евтината електроенергия през деня и да я използва в по-ценните вечерни часове.

Имат ли батериите предимство пред ПАВЕЦ?

Мрежовите батерии не са първата технология за съхранение на електроенергия. В продължение на десетилетия тази роля изпълняваха помпено-акумулиращите водноелектрически централи (ПАВЕЦ). Затова бързото навлизане на батериите естествено поражда въпроса: каква ще бъде ролята на ПАВЕЦ занапред?

Данните показват любопитна картина. След ремонта двете работещи турбини на ПАВЕЦ (с обща мощност около 400 MW) обикновено работят едва 4–5 часа дневно - далеч под капацитета си, въпреки че при наличния воден обем теоретично биха могли да работят значително по-дълго и да прекарват повече време в помпен режим.

Защо се случва това?

Еднозначно обяснение за странната тенденция засега няма. Но могат да се формулират няколко възможни обяснения.

Възможно е операторът да дава приоритет на мрежовите батерии, за да се натоварват на максимум и да се тестват на максимални мощности.

Възможно е ПАВЕЦ да се експлоатира по-предпазливо след аварията при която ПАВЕЦ Чаира бе изведена от употреба за дълго време. Причините за нея така и не бяха публично изяснени, а нов сериозен проблем би поставил под въпрос бъдещото разширение на проекта "Яденица".

В публичното пространство се появиха и съмнения дали не се дава предимство на частните батерийни проекти (и печалби), докато ремонтираният (с публични средства) ПАВЕЦ бездейства.

Каквато и да е причината, ако тази тенденция се запази, неизбежно ще възникнат и още въпроси – доколко е оправдано да се ремонтират останалите турбини и необходимо ли е да се инвестира в увеличаване на капацитета на ПАВЕЦ.

Възможно е обаче причината да е много по-проста

Мрежовите батерии са върхова технология и превъзхождат ПАВЕЦ по всички експлоатационни характеристики, които са особено важни за управлението на съвременната електроенергийна система.

Те реагират почти мигновено, могат многократно да превключват между заряд и разряд и осигуряват по-прецизно управление на мрежата. Затова, когато батерийният капацитет е наличен и може да изпълни необходимите услуги за ЕСО, именно батериите логично се превръщат в предпочитаното решение.

Защо батериите ще стават все по-важни?

Всичко показва, че бъдещето на соларите и батериите към днешна дата е изглежда изключително обещаващо. Нищо не може да победи нито цената на произведената енергия, нито сроковете за изпълнение, нито възможността да бъде максимално разпределена.

Ето защо, няма да има “пренасищане на батерии” освен ако няма административни ограничения. Но тъй като се взима път на тотална електрификация, можем да очакваме ускоряване на тази тенденция, когато все повече и повече хора започнат да виждат как могат да си намаляват сметките за ток и охлаждане.

Потреблението на електроенергия в домакинствата вероятно ще нараства като абсолютни стойности на kWh, защото е на сравнително ниски нива. Но ще нараства по-малко, отколкото, ако разчитаме на разширението на конвенционалните източници, защото те са капиталоемки. От друга страна, часовите тарифи, батериите и енергийната ефективност ще спомагат общите разходи за ток да намаляват.

Български принос към батерийната революция

Още по-интересното е, че България не е само бързо развиващ се пазар за мрежови батерии. Гордостта ни с Джон Атанасов като баща на компютъра е почти изцяло за наша си употреба, но в областта на батериите имаме нещо, с което наистина можем да се гордеем.

В България е единствената фирма в Европа, която има изцяло собствена разработка на цялостна система за съхранение на електроенергия чрез батерии (Battery Energy Storage System – BESS).

Българската компания IPS разработва цялостно решение за системи за съхранение на енергия, като единственият основен вносен компонент са батерийните клетки. Производството се извършва във фабрика в България, която в момента разполага с капацитет от 3 GWh годишно, а до 2027 г. той се очаква да достигне 5 GWh.

Това е изключително важно, защото можем значително да подобрим националната енергийна сигурност. Един от аргументите днес е, че тъй като въглищата са национален ресурс, така разполагаме със собствен енергиен ресурс. И това е така, но пак зависим от външни фирми за резервни части на почти цялото оборудване.

При този модел разполагаме както с местни възобновяеми ресурси – слънце, вятър и вода – така и с възможност оборудването за съхранение да се произвежда в България.Това поставя страната ни в интересна позиция – не само като потребител на новите технологии, а и като техен разработчик и производител.