Проблемы пропускной способности сети являются главной энергетической проблемой Южной Африки

Южная Африка находится на критическом этапе развития, имея в планах 72 ГВт проектов возобновляемой энергетики, а также общий портфель из 220 ГВт таких проектов. Однако проблемы с мощностью национальной энергосистемы угрожают остановить этот прогресс, что чревато дальнейшими электрическими и экономическими кризисами.

Барьер для зеленого перехода

Этот «тупик» в работе сети представляет собой самое серьезное препятствие на пути реализации потенциала возобновляемых источников энергии страны. Он создает значительный риск замедления перехода к «зеленой» экономике и может спровоцировать новые энергетические и экономические потрясения. Вместо того чтобы фокусироваться исключительно на финансировании и строительстве новых электростанций, первоочередной задачей является модернизация всей энергетической инфраструктуры, которая является основой функционирующей системы.

Недостатки устаревшей инфраструктуры

Устаревшая инфраструктура энергосети Южной Африки является одним из главных узких мест, мешающих росту возобновляемых источников энергии и стабильности энергетического ландшафта страны, что напрямую влияет на экономику. Сеть, построенная преимущественно в середине или конце XX века, изначально была спроектирована для линейной, централизованной подачи надежной энергии от нескольких угольных электростанций, расположенных в основном в Мпумаланге. Однако десятилетия недофинансирования технического обслуживания и отсутствия капитальных затрат на модернизацию привели к тому, что передающая инфраструктура больше не соответствует современным требованиям.

По мере изменения потребностей и структуры энергобаланса, передающая инфраструктура осталась статичной. Большинство коридоров с высоким потенциалом возобновляемой энергии находятся далеко от основных точек подключения к сети. Кроме того, мощность сети в большинстве районов с высоким потенциалом зеленой генерации достигла насыщения, что затрудняет доставку возобновляемой энергии тем, кто в ней нуждается. Отсутствие доступной пропускной способности фактически останавливает крупномасштабные проекты по производству электроэнергии, ограничивая возможность интеграции нового, более дешевого источника энергии в энергобаланс.

Последствия для экономики и безопасности

Это имеет серьезные последствия для бизнеса и потребителей, которые вынуждены использовать все более дорогие и ненадежные традиционные источники питания. Ситуация также тормозит новые инвестиции в проекты возобновляемой энергетики и увеличивает зависимость от дорогостоящих дизельных пиковых станций, что серьезно подрывает недавний прогресс в энергетическом переходе Южной Африки. Учитывая уязвимость Южной Африки перед геополитическими шоками цен на топливо, это также повышает риски в области энергетической безопасности.

Важность расширения сети и систем хранения

Согласно отчету Южноафриканской ассоциации трейдеров электроэнергии (SAETA) под названием «Policy to Power - Ten actions to deliver green, accessible and secure electricity», реформа в сфере электроэнергетики зависит от пропускной способности передачи. Отчет подчеркивает, что новые мощности не могут подключиться без быстрого расширения сети, делая строительство линий критическим вопросом для обеспечения надежности системы. Хотя Национальная передающая компания Южной Африки (NTCSA) добилась успехов в выполнении своего обязательства по добавлению около 14 450 км новых линий к 2034 году (для подключения 56 ГВт новых мощностей), темпы должны быть выше, иначе частные проекты генерации остановятся.

Даже при увеличении мощности, запуск возобновляемой энергии не является простым процессом. Поскольку возобновляемые источники по своей природе переменчивы — солнечная энергия генерируется днем, а ветровая — при благоприятных условиях, — возникает несоответствие с устаревшей сетью, созданной для стабильной подачи угольной энергии. Успешная интеграция возобновляемой энергии в жесткую старую сеть требует интеллектуальных сетевых технологий, наиболее важной из которых являются Системы накопления энергии на батареях (BESS).

Эти системы необходимы для обеспечения стабильности, требуемой для подключения прерывистых возобновляемых источников, таких как солнце и ветер. Они делают переменчивые возобновляемые источники управляемыми, накапливая избыточную энергию и высвобождая ее в периоды пикового спроса. Они также стабилизируют систему, регулируя частоту и поддерживая резервы, что позволяет использовать большую долю чистой энергии без ущерба для надежности. Более того, BESS могут отсрочить инвестиции в передачу: стратегически размещенное хранилище на перегруженных подстанциях поглощает энергию, которую сеть не может вывести, и высвобождает ее, когда линии имеют запас мощности, открывая возможности за годы до того, как новая инфраструктура будет разрешена и построена, при этом снижая затраты. Это меняет понятие ограничения, которое часто используется для управления перегруженной сетью, из простого убытка в управляемый сигнал. При правильном использовании и заблаговременном уведомлении генератор, сталкивающийся с ограничением, может спланировать направление этой энергии в собственные батареи вместо того, чтобы ее потерять, превращая ограничение в накопленную ценность и откладывая необходимость модернизации сети.

Рынок электроэнергии и колесо передачи

Южная Африка движется к открытому рынку энергии. Краеугольным камнем этого процесса является «колесо передач» (wheeling) — механизм, позволяющий южноафриканской компании покупать возобновляемую энергию у независимого производителя или через трейдера и направлять ее к своим операциям через сеть. Этот процесс критически важен для создания местного либерализованного рынка, поскольку он позволяет обойти местные ограничения генерации (то есть проект генерации не обязан строиться на месте или поблизости). Он также дает корпоративным клиентам прямой доступ к чистой энергии без необходимости брать на себя сложность, большие капитальные затраты и риски разработки, строительства и эксплуатации крупного проекта возобновляемой энергетики, что стимулирует частные инвестиции.

Колесо передач также поддерживает систему в целом. Позволяя покупателям заключать контракты с генераторами по всей стране, оно создает коммерческий путь выхода на рынок, который поощряет географически разнообразный парк возобновляемых источников. Хотя сам по себе механизм колеса передач не изменяет потоки мощности, система выигрывает от наличия разнообразной генерации, подключенной к сети, поскольку географическое распределение обеспечивает более стабильный совокупный выход и облегчает задачу балансировки. Однако успешная реализация преимуществ колеса передачи зависит от наличия пропускной способности в сети.

Роль государственного сектора и частные инициативы

Реализация Плана развития передачи (TDP) NTCSA является самым важным действием для обеспечения соответствия инфраструктуры сети перспективной деятельности по генерации и, следовательно, энергетической безопасности страны. TDP, представленный в октябре 2024 года, предусматривает амбициозное обязательство по строительству 14 450 км новых линий передачи и 210 трансформаторов для ввода в эксплуатацию требуемых 56 ГВт новой мощности. Согласно тому же отчету SAETA, целевой показатель NTCSA на 2025/2026 финансовый год составляет 423,1 км, при этом на октябрь 2025 года завершено чуть более 108 км. Несмотря на прогресс в планировании и закупках, медленные темпы развертывания передачи в Южной Африке остаются серьезным риском для энергетической безопасности и усилий по декарбонизации.

Ускорение расширения сети необходимо для подключения частных возобновляемых проектов и поддержания доверия общественности к реформам в секторе. Существует также опасение, что эти задержки сигнализируют не только о проблемах с мощностью, но и о нежелании Eskom способствовать большему доступу для частных участников. Учитывая прогнозируемые потребности в модернизации и расширении сети в размере 440 миллиардов рандов против текущего баланса активов коммунального предприятия, критически важна эффективная государственно-частное партнерство. Поэтому настоящая независимость NTCSA имеет огромное значение. Невозможно создать открытый конкурентный рынок электроэнергии, когда доминирующий генератор также контролирует доступ к сети. Частные инвесторы в генерацию, хранение и саму передачу нуждаются в нейтральном контрагенте, на которого они могут положиться.

Однако следует четко понимать: децентрализация является возможностью, а не заменой. Реструктуризация организационной схемы не прокладывает ни одного километра линии. Независимость раскроет пропускную способность сети только в том случае, если она будет подкреплена капиталом и исполнением, что и обеспечивает Программа независимой передачи (ITP). ITP, основанная на проверенном подходе к закупкам возобновляемых источников, позволяет частным игрокам финансировать, проектировать, строить и эксплуатировать передающую инфраструктуру, при этом активы в конечном итоге передаются NTCSA. Только пилотная фаза нацелена на более чем 1 100 км новых линий для открытия более 3 ГВт пропускной способности сети. При срочном масштабировании ITP может сделать для передачи то, что сделали независимые производители электроэнергии для генерации: привлечь частный капитал и навыки, которых не хватает бюджету государства, и это заслуживает полной поддержки политиков, кредиторов и отрасли.

Путь к устойчивой сети

Устойчивая сеть Южной Африки будет строиться как за счет проводов, так и за счет гибкости, а не только за счет новых мощностей. Расширение передачи и масштабирование аккумуляторного хранения являются практическими средствами, которые превращают обильные возобновляемые ресурсы в надежную энергию для домохозяйств и промышленности. Задача сейчас — это исполнение. Необходимо ускорить реализацию Плана развития передачи NTCSA, мобилизовать государственно-частный капитал и возможности через такие инструменты, как ITP, а также завершить рыночные реформы — SAWEM, механизмы вспомогательных услуг и мощности — которые делают надежность инвестиционно привлекательной.

Требуется также серьезно рассмотреть еще одну структурную реформу: перевод Подразделения доступа к сети (GAU) из Eskom Distribution в NTCSA или другую независимую структуру. В нынешнем виде GAU находится внутри того же бизнеса, который собирает розничную выручку, поэтому каждое подключение колеса передач, одобренное им для проекта, не являющегося REIPPPP, уменьшает доход организации, которой он подчиняется. Это создает явный конфликт интересов, который, в сочетании с отсутствием полномочий над ресурсами NTCSA, от которых он зависит для проектных решений, порождает задержки и искаженные стимулы. Интеграция облегчения доступа к сети в независимую структуру передачи позволила бы принимать эти решения объективно и эффективно, хотя это потребует тщательного законодательного согласования, поскольку административная роль GAU в руководстве IPP отличается от надзорной роли NTCSA в предоставлении доступа согласно Разделу 34B Закона о внесении изменений в Положение об электроэнергетике.