EMI: Модернизацията на мрежите – ключ за бъдещето на Европа

Институт за енергиен мениджмънт, EMI

В стремежа на Европа към чисто енергийно бъдеще, модернизирането на енергийните мрежи е критично предизвикателство. Планът за действие за мрежите на Европейския съюз, публикуван миналата година, предвижда инвестиции в размер на 584 милиарда евро в мрежова инфраструктура през следващите шест години. Електрическите мрежи са от съществено значение за усвояването на чистата енергия, както и за улесняване на електрификацията на общества и индустрии. Електроенергийните мрежи в Европа отдавна са посочени за гръбнака, който поддържа не само енергийната сигурност, но и икономическата конкурентоспособност и иновациите.

В придобилия популярност доклад на бившия италиански министър-председател Марио Драги „Бъдещето на европейската конкурентоспособност“, се посочва, че за да остане конкурентоспособна, Европа трябва значително да увеличи инвестициите си в ключови сектори, включително в областта на енергийните иновации, гъвкавостта и инфраструктурата. В доклада се подчертава, че общото съотношение на инвестициите към БВП на ЕС трябва да се увеличава с 5% годишно – нива, които не са наблюдавани от 60-те и 70-те години на миналия век – за да се отговори на нуждите от декарбонизация и цифровизация.

Модернизацията на мрежите е крайъгълен камък на тези усилия за утвърждаване на Европа като конкурентно и устойчиво място за правене на бизнес. Според основните изводи на ENTSO-E инвестициите в енергийната мрежа носят значителни ползи за обществото. Предвижда се годишните инвестиции от 6 млрд. евро в трансгранична инфраструктура до 2040 г. да доведат до 9 млрд. евро спестявания годишно под формата на икономии на производствени разходи. Освен това инвестициите ще спомогнат за избягване на 42 TWh ограничаване на потреблението на енергия от възобновяеми източници всяка година, като оптимизират използването на енергията от възобновяеми източници. Този процес ще доведе до намаляване на емисиите на CO₂ с 31 млн. тона годишно, като по този начин ще се подкрепят целите за климата и ще се повиши устойчивостта на околната среда.

Пет ключови действия за насърчаване на икономически и бизнес аргументи за развитието на мрежата в Европа са идентифицирани в последния информационен документ на Световния икономически форум по тази тема.

Цялостна оценка на инвестициите в мрежата: Правителствата могат да подсилят икономическата обосновка за развитието на мрежата, като отчетат разходите за бездействие, както и по-широките обществени ползи

Правителствата могат да подсилят аргументите за развитие на мрежата, като представят цялостна икономическа обосновка, включваща както преките въздействия, така и разходите за забавен енергиен преход поради „бездействие“. Те включват разходите за ограничаване на възобновяемите енергийни източници поради претоварване на мрежата, разходите за невъзстановени активи от възобновяеми енергийни източници, които очакват разрешения за присъединяване, и годишните разходи за забавената електрификация по отношение на вноса на изкопаеми горива.

Освен това лицата, вземащи решения, трябва да вземат предвид и непреките ползи от гледна точка на стойността на системата, включително икономически, технически, обществени и екологични съображения. Примерите включват създаване на работни места, развитие на умения, подобряване на здравето, по-висок икономически растеж и устойчивост срещу екстремни метеорологични явления. Това е особено важно, когато се обосновават изпреварващи инвестиции, които обикновено се основават на прогнози за бъдещи нужди, а не на традиционни инвестиции, подкрепени от искания за присъединяване.

Пример за такъв холистичен подход е новоприетата регулаторна рамка за развитие на мрежите в Италия, въведена от ARERA. Операторите на разпределителни системи (ОРС) могат да представят инвестиционни планове, които имат конкретни цели, като например повишаване на устойчивостта към екстремни метеорологични явления и разширяване на капацитета на мрежата за възобновяеми енергийни източници. Тези планове трябва да демонстрират положителни резултати по отношение на анализа на разходите и ползите въз основа на предварително определена методология. Разглеждат се широк спектър от ползи, като например изменението на индекса на инфраструктурния риск преди и след интервенцията за устойчивост, икономическата стойност на загубите от прекъсване на електроснабдяването (value of lost load – оценка в евро/MWh на максималната цена на електроенергията, която клиентите са готови да заплатят, за да избегнат изключване на електроснабдяването) и броят на потребителите, които ще се възползват от проекта. Това дава перспектива за оценка на инвестициите в мрежата от гледна точна на стойността и ползата за цялата система, а не сама от гледна точка на стиктно финансовия подход за възвръщаемост на инвестициите.

Подобряване на привлекателността на инвестициите, свързани с мрежата: Регулаторните органи могат да увеличат инвестициите в мрежата, като рационализират процесите, осигурят адекватна възвръщаемост и предвидят бъдещите нужди

Потенциалните действия включват:

1. Приоритетно рационализиране на процедурите за издаване на разрешителни, за да се осигури своевременно използване на капитала и по-бърза възвръщаемост. Според проучване на ЕК процедурите за издаване на разрешителни за инвестиции в мрежи могат да отнемат между 4 и 10 години. Удължаването на сроковете може да доведе до забавяне на пускането в експлоатация и да създаде несигурност, което пряко засяга паричните потоци и намалява възвръщаемостта.

2. Определяне на адекватни регулирани норми на възвръщаемост, съобразени с цената на капитала, за да се осигури дългосрочно финансиране на необходимите инвестиции в преносната мрежа. Тъй като енергийните регулации се различават в отделните държави, регулаторите могат да вземат предвид анализа на най-добри практики в този процес, осъществяван от ACER/CEER.

3. Повишаване на привлекателността на изпреварващите инвестиции чрез признаване и отчитане на възможността активите понякога да останат недостатъчно използвани в продължение на години и в редки случаи дори да се превърнат в замразени активи. Според тазгодишното изследване на Евроелектрик Grid for Speed eдна ориентирана към бъдещето регулаторна среда с проактивни стратегии за изпреварващи мрежови инвестиции може да намали общите необходими годишни инвестиции от 67 млрд. долара на 60 млрд. долара, което ще доведе до 10% подобряване на ефективността на инвестицията.

4. Адаптиране на продължителността на периодите на ценови контрол или проучване на други методи за отчитане на променливостта на бъдещите сценарии за енергията и веригите за доставка. Бързият темп на развитие на енергийния преход може да доведе до нови познания, които да повлияят на размера и вида на инвестициите, необходими на оператора на мрежата.

5. Засилване на участието на публичното финансиране в инвестиции, които са от съществено значение за бъдещата енергийна система, за да се намали рискът от частно дългово финансиране и да се насърчи по-голямо участие на частния сектор.

Регулаторната рамка RIIO (revenue = incentives + innovation + outputs), прилагана от Ofgem в Обединеното кралство е отдавнашен подобен пример. RIIO включва многогодишни тарифни планове, които обикновено обхващат период от осем години. Тази дългосрочна перспектива осигурява на ютилити компаниите предприятията стабилността, необходима за планиране и изпълнение на големи инфраструктурни проекти, като намалява риска, свързан с краткосрочните регулаторни промени. Прегледите в средата на периода, известни като „повторно отваряне“, позволяват корекции на ценовия контрол въз основа на промени в пазарната или политическата среда, включително технологичен напредък или промени в търсенето на енергия. Рамката има за цел да донесе ползи за потребителите в размер на над 2,8 млрд. лири, да подпомогне намаляването на сметките и да ускори пътя на Обединеното кралство към нулеви нетни емисии.

Преосмисляне на потребителските тарифи: Преразглеждането на регулаторните и тарифните структури може да оптимизира използването на капацитета на мрежата, да намали цената на прехода, както и да намали разходите за енергия за потребителите

Като се има предвид мащабът на необходимите инвестиции и вероятното им въздействие върху достъпността за потребителите, преработването на регулаторните и тарифните структури може да насърчи по-оптималното използване на съществуващия капацитет и да намали общите разходи за енергийния преход. Действията могат да включват:

1.Използване на ценообразуване в реално време, модели на ценообразуване, базирани на местоположението, и ценообразуване, базирано на мощността (в сравнение с ценообразуване, базирано на потреблението), за да се повиши ефективността на използване на капацитета на мрежата и да се намали въздействието върху тарифите.

2.Гарантиране, че сигналите за ценообразуване на капацитета на мрежата не се неутрализират от други стимули, като например ценови сигнали от доставчиците на енергия, за да се обърне внимание на поведението на клиентите (оптимизиране на потреблението, demand response) и да се сведат до минимум разходите за балансиране.

3.Пренасочване на разходите, несвързани с енергията, които понастоящем са включени в тарифите за електроенергия, към алтернативни механизми за данъчно облагане, за да се гарантира, че електрификацията няма да се забави.

Пример от Белгия – през януари 2023 г. Fluvius, операторът на електроразпределителната мрежа в белгийския регион Фландрия, съвместно с регионалния енергиен регулатор VREG, променя тарифите за разпределение в региона от такива, базирани на обема на потреблението (киловатчас или kWh), към такива, базирани на мощността (киловат или kW). След първата година проучване, проведено от оператора на мрежата, показва, че тази промяна на тарифите не е увеличила разходите на домакинствата и, което е по-важно, е довела до 8,3 % по-ефективно използване на мрежата и намаляване на необходимостта от нова инфраструктура.

Приемане на цялостен подход към планирането на мрежата: Планирането на мрежите може да се адаптира към нарастващото търсене на електрификация чрез разширяване на сътрудничеството, удължаване на времевите хоризонти и интегриране на гъвкавостта

Планирането на мрежите е все по-предизвикателна задача в опита да се отговори на нарастващото търсене на електрификация, на доставките от възобновяеми източници и на гъвкавите ресурси. То може да бъде оптимизирано в следните измерения:

1. Разширяване на планирането между отделните държави, между различните енергийни ресурси (електроенергия, газ и водород) за оптимизиране и устойчивост на системата и между различните нива на мрежата (пренос и разпределение).

2. Разширяване на хоризонтите на планиране отвъд традиционната 10-годишна времева рамка, за да се съгласуват с целите за декарбонизация за 2040 г. и 2050 г. в националните планове в областта на енергетиката и климата. По-дългосрочната перспектива може да допринесе за по-ефективни планове за развитие на мрежата чрез обхващане на по-дългосрочни нужди, като например края на индустриалната електрификация или дългосрочни инвестиции, като например в ядрена енергия.

3. Подобряване на интегрирането на гъвкавостта в дългосрочното планиране, за да се подпомогне преходът към енергийната система на 2050 г. По-доброто интегриране може да изглади ценовите криви и да намали ненужното ограничаване и зависимостта от производството на енергия от изкопаеми горива за времето, когато възобновяемите енергийни източници не са налични.

Интегрирано инфраструктурно планиране в Нидерландия –  разширяването на мрежата не успява да се справи с нарастващата скорост на електрификация, което води до резултата, че 17 000 потребители са на опашката за изчакващи, поради недостиг (претоварвания) на 9 GW капацитет. Тъй като нидерландските мрежови оператори не могат да се справят с до 25% от необходимата работа по изграждането на мрежата, те са изправени пред предизвикателството да приоритизират своите инвестиции в мрежата в цялата страна. За тази цел към края на 2024 г. ще бъде въведена подобрена система за планиране, която да доведе до регионални енергийни прогнози. Мрежовите оператори и местните власти ще работят в тясно сътрудничество, за да свържат плановете на индустриалните сектори, бъдещите жилищни райони и местата за производство на енергия от възобновяеми източници, за да проектират необходимата основна енергийна инфраструктура. Тази инфраструктура ще включва преносни и разпределителни мрежи, мрежи за отопление на жилища и водородни мрежи. По-доброто планиране позволява на нидерландското правителство да разпределя по-ефективно наличните мрежови ресурси и да ускори издаването на разрешителни. То също така осигурява по-голяма сигурност на веригата за доставки.

Ускоряване на изграждането на мрежова инфраструктура: За да се избегнат закъсненията и преразходите, е необходимо да се предприемат редица действия, като например обучение на работната сила, създаване на партньорства, съгласуване на спецификациите и интегриране на цифровите технологии

Доставката на мрежова инфраструктура е изложена на висок риск от закъснения и преразход, тъй като издаването на разрешителни и други регулаторни одобрения отнема много време, както и поради недостиг на работна ръка и ограничения във веригата за доставки. Вече има критични компоненти на мрежата, които се нуждаят от дълги срокове за доставка, като например повече от 18 месеца за трансформаторите – ситуация, която се очаква да се усложни от удвояването на търсенето на материали до 2030 г. За да се справят с тези предизвикателства, регулаторите, политиците, операторите на мрежи и доставчиците на технологии трябва да работят заедно за насърчаване на иновациите в областта на работната сила, технологиите, бизнес моделите и политиките. Действията могат да включват:

1. Разработване на програми за обучение и стажове с цел повишаване на уменията, които са в недостиг. Те варират от критични инженерни умения, като например в областта на управлението на постоянто токови съоръжения, до управление на проекти и технически познания за техници и работници в заводите.

2. Насърчаване на промишлени съюзи и стратегически партньорства за ускоряване на научните изследвания и разработването на нови решения. Тези решения могат да включват разработването на нови стратегически рамкови споразумения за критични елементи, като например постояннотокови компоненти, и преки инвестиции от страна на мрежовите оператори в производството, за да се осигури стабилна верига за доставки.

3. Съгласуване на общи технически спецификации, повишаване на оперативната съвместимост между мрежовите технологии и цифровите платформи и рационализиране на производството и доставките на критични компоненти, като по този начин се намаляват разходите и времето за доставка.

4. Ускоряване на интегрирането на изкуствения интелект и цифровите технологии за подобряване на производителността на работната сила и оптимизиране на доставките, като например управление на активите с помощта на ИИ, цифрови контролни центрове и решения за управление на капиталови проекти.

Пример за такова решение са новите рамкови споразумения, предлагани от преносния оператор в Германия и Нидерландия – операторът на преносната мрежа TenneT, който оперира в Германия и Нидерландия, трябва да свърже повече от 40 GW вятърна енергия в Северно море с континенталните мрежи до 2030 г., в сравнение с 12 GW днес. За да премине към по-бързо изграждане на мрежата, TenneT разработва нов подход за платформа с мощност 2 GW, в рамките на която ще изгради най-малко 14 системи. Централно място в този подход заемат рамковите споразумения, при които вместо да се обявява търг за всяка система поотделно, платформите и кабелните системи за постоянен ток на високо напрежение (HVDC) се обявяват на търг в голям мащаб, като по този начин се стимулира пазарът за увеличаване на производствения капацитет и се рационализира производството.

Повечето от около хилядата мрежови оператори в Европа поддържат специфични технически изисквания за своите мрежови компоненти, което изисква висока степен на индивидуализация от страна на производителите на компоненти. Siemens Energy предлага на разработчиците на проекти да се откажат от индивидуалните технически спецификации в поръчките за всеки проект и вместо това да се съсредоточат върху функционалните изисквания. Този нов начин на работа в процеса на възлагане на обществени поръчки би могъл радикално да намали сложността на документите за обществени поръчки, като ги сведе от 23 000 страници до 1000-2000 страници. Това би могло също така да ускори изпълнението на мрежовите проекти с 25% и да намали разходите с до 10%.