Казахстан мог бы покрывать значительную часть растущего спроса на электроэнергию за счёт ветровой генерации в сочетании с солнечной и СНЭ, и это обойдётся дешевле, чем строительство новых угольных электростанций. К такому выводу приходит новое исследование глобального аналитического центра в области энергетики Ember. Моделирование показывает, что гибридные ветровые электростанции могут почасово покрывать 70-90% типичного спроса при средней стоимости поставленной электроэнергии $56/МВт·ч. Для этого проекты можно строить вблизи центров потребления и существующих линий электропередачи, а не в самых ветреных местах, чтобы ограничить потребность в новой крупной сетевой инфраструктуре.
В Казахстане одни из лучших в мире ветровых ресурсов, однако в 2025 году на ветер пришлось лишь 4,4% выработки электроэнергии, тогда как в среднем по миру этот показатель составляет 8,6%. «В Казахстане огромный неиспользованный потенциал ветра.В сочетании с небольшой солнечной генерацией и небольшой СНЭ гибридные ветровые электростанции обеспечивают такую же надёжность поставки, какую в солнечных регионах обеспечивают солнечные электростанции с более ёмкими СНЭ, и при этом по доступной цене. Ветровые ресурсы хороши на большей части территории страны, поэтому гибридные проекты можно строить рядом с потребителями и избежать строительства крупных дополнительных линий электропередачи», — сказала автор доклада КостанцаРангелова.
Ветер может приблизить генерацию к потребителям
На 66% территории Казахстана средняя скорость ветра на высоте 100 метров превышает 7 метров в секунду, что отлично подходит для коммерческих ветровых проектов. Для сравнения, в Германии такая скорость ветра наблюдается менее чем на трети территории.
Ember проанализировал местные метеорологические данные для 15 локаций Казахстана вблизи центров потребления и существующих линий электропередачи и смоделировал почасовую выработку 125 конфигураций гибридных электростанций с разным сочетанием ветровых и солнечных мощностей и СНЭ, чтобы оценить, насколько они способны покрывать типичный профиль спроса. Результаты моделирования, в котором спрос и предложение сопоставлялись по часам на протяжении 30-летнего срока службы проекта, показывают, что богатый ветровой потенциал страны может стать доступным источником электроэнергии вблизи потребителей. Это позволило бы сократить потребность в новых крупных линиях электропередачи для подключения удалённых электростанций к потребителям.
Благодаря сочетанию ветра с солнцем и небольшой СНЭ такие гибридные электростанции обеспечивают более стабильную подачу электроэнергии, чем отдельно взятая ветровая электростанция. По результатам моделирования, гибридные электростанции могут покрывать 70-90% спроса в зависимости от локации при средней стоимости поставленной электроэнергии $56/МВт·ч. В каждой из локаций она ниже $60/МВт·ч, то есть ниже стоимости электроэнергии новых угольных электростанций, которая оценивается в $70-170/МВт·ч.
Грамотно управляемые гибридные электростанциимогут стать источником гибкости энергосистемы
Моделирование показало, что у наиболее эффективных гибридных электростанций размер ветровых и солнечных мощностей намеренно больше, чем нужно для покрытия спроса в каждый отдельный час. Средняя стоимость их генерации составляет $45/МВт·ч, что соответствует результатам недавних ветровых аукционов в Казахстане. Обеспечение надёжной поставки добавляет около $11/МВт·ч, и средняя стоимость поставленной электроэнергии достигает $56/МВт·ч. Эта надбавка и есть цена избыточных мощностей, выработка которых ограничивается в отдельные ветреные и солнечные часы. Это проектное решение самой электростанции, которое принципиально отличается от ограничения выработки по распоряжению системного оператора без компенсации производителю.
На уровне системы отдельному проекту не нужно в одиночку покрывать весь спрос со 100-процентной надёжностью. 70-90% является максимумом, которого можно достичь при стоимости ниже $60/МВт·ч. Оставшиеся 10-30% более эффективно может обеспечить гибкая и взаимосвязанная энергосистема, которую Казахстану ещё предстоит достроить.
Гибридные ветровые электростанции дают Казахстану уникальную возможность
В 2020-2025 годах спрос на электроэнергию в Казахстане вырос на 16%, со 107.3 до 124.6 ТВт·ч. С 2022 года страна является нетто-импортёром электроэнергии, а к 2027 году намерена полностью обеспечивать себя электроэнергией и к 2029 году потенциально стать нетто-экспортёром. В 2025 году на уголь пришлось 62% выработки электроэнергии, а средний возраст угольных электростанций страны превышает 50 лет. Гибридные ветровые электростанции дают уникальную возможность решить обе задачи: быстро и в больших масштабах создать доступный и надёжный источник собственной электроэнергии вблизи потребителей.
Казахстан планирует довести долю возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в производстве электроэнергии до 15% к 2030 году, но отдельной цели по ветровой и солнечной генерации на период после 2030 года нет. В докладе рекомендуется установить чёткую цель по ветру и солнцу на период после 2030 года: это обеспечило бы инвесторам долгосрочную предсказуемость и помогло бы Казахстану лучше использовать свои ветровые ресурсы. Правила рынка, оплачивающие маневренность генерации, также помогли бы интегрировать больше электроэнергии из возобновляемых источников и сделать ВИЭ источником гибкости энергосистемы.