Юрій Андрусяк – IT-підприємець, який працює в Івано-Франківську та разом з командою працює над концептом віртуальної електростанції. Ми стрімко наближаємось у час, де накопичувач енергії стане невід’ємним елементом побуту, як і холодильник чи газовий котел. Це стає можливим завдяки інноваціям у технології літієвих батарей, сонячної та вітрової генерації, які зробили відновлювану енергетику економічно вигідною. Але як керувати мільйонами батарей без раптових відключень електрики? Тут ключовою технологією є віртуальна електростанція.
Інновація Scat Energy
Інновація Skat Energy (Івано-Франківськ) полягає у новій бізнес-моделі споживання електроенергії, у якій мільйони громадян є активними учасниками енергетичного ринку і не тільки споживають, а й заробляють, як частинка відкритої віртуальної електростанції незалежно від виробника обладнання.
У світі віртуальні електростанції активно розвиваються, але все одно технологія є досить молодою. Віртуальна електростанція об’єднує в єдину мережу користувачів, мережі які генерують сонячну електроенергію, і мережі накопичувачів. З допомогою програмного забезпечення віртуальна електростанція накопичує та розподіляє електроенергію з максимальною вигодою для користувачів та мінімальним впливом на довкілля.
Юрій з командою працюють над створенням тестової моделі віртуальної електростанції, яка передбачає накопичення електроенергії побутовими споживачами та її подальшого продажу в мережу, таким чином вирішуючи кілька проблем:
- Безперебійна наявність електроенергії в мережі.
- Компенсація затрат на електроенергію (через продаж накопиченої та не витраченої електроенергії)
- Кліматичні проблеми, пов’язані з виробництвом електроенергії традиційними, не “зеленими” способами.
Як це працює
В Україні діє ринок електроенергії. Якщо дуже спрощувати, то електроенергію можна виготовити, продати, та купити. Відповідно, електроенергія має собівартість та ціну продажу.
Уявіть, що є мережа власників, які мають вдома побутові акумулятори – накопичувачі електроенергії. Поки в мережі є надлишок, ці акумулятори заряджаються дешевою електроенергією, наприклад, в обідні години влітку. Як тільки в мережі виникає дефіцит – надлишкова накопичена електроенергія з акумуляторів повертається (продається власником акумулятора) в загальну мережу, де її споживають інші користувачі. Якщо буде достатньо таких накопичувачів, які будуть працювати не індивідуально, а в системі, можна обійтись без вимкнень світла у випадку аварій на станціях.
Віртуальна електростанція з допомогою спеціального програмного забезпечення об’єднує в єдину мережу різних користувачів з встановленими сонячними батареями, накопичувачами.
Робота системи на ринку можлива внаслідок того, що ціна на електроенергію змінюється щогодини. В обід, наприклад, ціна на електроенергію нижча. Влітку вона дуже низька. Сумарно рахуються і вугільні електростанції, і сонячні. Взимку більшу роль має атомна енергетика. Частка зеленої енергетики буде зростати все більше. В залежності від часу доби ціна електроенергії кардинально змінюється, тобто навіть якщо нема відключень, вигідніше заряджатись, коли є дешевша електроенергія.
Таким чином, коли накопичувачі, об’єднані в єдину систему, акумулюють дешеву і невикористану електроенергію, це перетворюється в “банк” чи умовний “склад” електроенергії, який можна використовувати, тобто, продавати в мережу.
В світі будують величезні промислові накопичувачі на сотні МВт-год (наприклад, Tesla). Такі об’єкти є дуже дорогими та уразливі у випадку ракетних атак. Розосереджена мережа в цьому плані є безпечнішою, адже це тисячі, сотні тисяч чи мільйони окремих “побутових” акумуляторів в одній системі. В Європі є велика компанія Sonnen, яка виготовляє накопичувачі, і вони також мають свою віртуальну електростанцію. Ці накопичувачі досить дорогі.
Інновація, над якою працює Юрій з командою, полягає в тому, щоб зробити літієві накопичувачі доступними для населення, які дозволяють економити кошти та навіть заробляти на балансуванні, використовуючи доступне обладнання, а не тільки дорогі моделі акумуляторів відомих брендів. Це дозволить створити розподілену, економічно вигідну та стійкішу до ракетних ударів систему.
Частка відновлювальної енергетики зростає, в багатьох є прагнення перейти на зелені джерела енергії, але це дороговартісно. В мирний час технологія віртуальної електростанції дозволяє знизити вартість зеленої енергії. Можна накопичувати енергію тоді, коли вона дешева, і продавати, коли дорожча. Вигоду отримує власник акумулятора-накопичувача. Протягом певного часу вартість такого накопичувача окуповується, і власник отримує вигоду від його використання.
Є різні накопичувачі, наприклад інтегровані, в яких є і зарядка, і батарейка. А є сонячні системи – окремо інвертор і батарея. Куди віддавати електроенергію вирішує саме інвертор – пристрій який подає електроенергію в мережу. Наше завдання – змусити його заряджатись і віддавати енергію в потрібний час Є під’єднана система до мережі: інвертор, батарея, і з допомогою нашого програмного забезпечення ми плануємо зробити, щоб він розряджався в конкретні години. Ми переключаємо пристрій в процесі віддачі енергії.
В Україні зовсім недавно, в липні 2023 року, прийняли відповідний закон, який частково дозволяє втілювати ідею. На жаль, встановлені обмеження на ціну продажу для побутових споживачів сповільнюють розвиток інновацій в Україні. Не всі накопичувачі підходять для наших цілей.
Ми шукаємо ідеальне технічне рішення для пілотного проєкту, яке б покривало максимум потрібних нам функцій. Проблема в тому, що дешеві варіанти не підходять по функціоналу, дорожчі – ще аналізуємо, які краще підійдуть. Є технології, які відкривають доступ до масового розповсюдження домашніх накопичувачів. Ціна на такі накопичувачі за останні декілька років впала в 5-10 разів. Тобто те, що було дуже дорогим зараз стає доступним і вигідним навіть для персонального використання.
Це може призвести до меншої кількості викидів. Зараз технологія є експериментальною, ми тестуємо її в Україні. Також бачимо потенціал для ринку Європи – там більш прозорі “правила гри”. До речі, в Німеччині за останні роки встановили мільйон домашніх накопичувачів разом із сонячними системами.
Наша команда прораховувала кліматичний вплив. За розрахунками, якщо в Україні в системі буде мільйон таких накопичувачів потужністю 5 кіловатів кожен (це типова потужність для побутового користувача), можна буде відключити одну з потужних ТЕС. Технології віртуальних електростанцій досить нові, тому частка таких рішень у загальній картині кліматичних проблем невелика.
Якщо говорити про індустріальну енергетику, то на величезних сонячних та вітрових фермах встановлюють накопичувачі – сотні контейнерів всередині, і багато “батарейок” менших розмірів. Вони можуть живити цілий регіон протягом декількох годин. Такі мережі привабливі з точки зору ціни одиниці ємності.
Якщо говорити про побутові накопичувачі – тут все складніше: потрібно зробити мільйон підключень, під’єднати мільйон користувачів, щоб вони встановили собі інвертори, накопичувачі. І потрібно, щоб ціна такого побутового накопичувача була невисокою. Технології рухаються в напрямку доступності.
Віртуальні електростанції – це технологія, яка швидко розвивається.
Для того, щоб наша інновація була успішною, лише програмного забезпечення та бізнес-моделі недостатньо. Мають бути юридичні норми, законодавство, яке регулює такі системи. І ми плануємо рухатись в цьому напрямку.
Реліз тестової віртуальної електростанції запланований на літо 2024 року для обмеженої групи користувачів. Для того, щоб процес відбувся потрібно приблизно сотня користувачів. Зараз ми фіналізуємо технічну стратегію, юридичні питання, фінансову модель.
