Китай делает ставку на гибкость угольной генерации

Аналитический центр Ember опубликовал сегодня новый доклад, посвященный фундаментальным изменениям в энергетическом секторе Китая. Согласно исследованию, Китай стратегически пересматривает роль своего угольного флота, переходя от использования угля в качестве источника базовой генерации к его использованию для обеспечения гибкости энергосистемы. Этот сдвиг происходит на фоне стремительного расширения мощностей ветровой и солнечной энергетики, которые в 2024 году по установленной мощности превзошли уголь. В настоящее время перед страной стоит задача обеспечить стабильность энергоснабжения в условиях растущей доли возобновляемых источников, и модернизация существующих угольных станций стала прагматичным решением для покрытия краткосрочных потребностей в маневренности системы.

За последнее десятилетие китайская энергетическая политика претерпела значительную эволюцию, что нашло отражение в стратегиях правительства и пятилетних планах. Если ранее уголь рассматривался как основа экономического роста и гарант энергобезопасности, то теперь его функция все чаще определяется как поддерживающая. Власти КНР реализуют программу так называемой «трехкомпонентной модернизации», которая включает повышение энергоэффективности, развитие теплоснабжения и, что наиболее важно, увеличение гибкости работы станций. По данным Ember, страна находится на пути к завершению модернизации всего парка угольных станций для работы в маневренном режиме к 2027 году. Прогресс в этом направлении уже опередил первоначальные цели: к третьему кварталу 2024 года было модернизировано 360 ГВт мощностей.

Техническая суть модернизации заключается в способности угольных блоков снижать нагрузку до минимально возможных значений без отключения, чтобы освободить место в сети для зеленой энергии в часы пиковой выработки ВИЭ. Для конденсационных блоков целевой показатель минимальной нагрузки составляет 20–30% от номинальной мощности, а для теплоэлектроцентралей – около 40%. Это требует сложных технических решений, включая модификацию турбин, котлов и систем управления. Однако эксперты отмечают, что потенциал такой модернизации ограничен физическими свойствами оборудования и будет практически исчерпан к 2027 году, что ставит вопрос о необходимости быстрого масштабирования альтернативных технологий хранения энергии.

Экономическая сторона перехода также претерпевает изменения. Работа угольных станций в режиме маневрирования с частыми изменениями нагрузки приводит к снижению КПД, ускоренному износу оборудования и росту эксплуатационных расходов. Чтобы компенсировать потери генераторов и сохранить их финансовую устойчивость, правительство ввело механизм платы за мощность. С 2024 года угольные электростанции получают гарантированные платежи за готовность предоставить мощность, независимо от фактической выработки электроэнергии. Эта мера фактически разделяет оплату за произведенную энергию и оплату за системную надежность, превращая угольные станции в страховочный актив.

Снижение коэффициента использования установленной мощности угольных станций уже стало заметной тенденцией. В докладе указывается, что загрузка угля становится все более сезонной и неравномерной, реагируя на пики спроса и колебания выработки ВИЭ. Особенно ярко это проявляется в регионах с высокой долей возобновляемой генерации, таких как Гуанси, где после модернизации более 80% флота коэффициент использования угля значительно упал. Тем не менее, Китай сталкивается с системными вызовами, поскольку текущие рыночные механизмы и правила диспетчеризации пока не позволяют полностью раскрыть гибкий потенциал модернизированных станций.

Важным аспектом будущего энергосистемы Китая является развитие «чистой гибкости», прежде всего систем накопления энергии. Аналитики Ember подчеркивают, что по мере исчерпания потенциала угольной модернизации именно батареи должны взять на себя основную роль в балансировке системы. Китай уже лидирует в этом секторе, обладая почти половиной мировых мощностей аккумуляторных хранилищ. Ожидается, что к 2030 году потребности в гибкости системы утроятся по сравнению с 2022 годом, и если темпы внедрения чистых технологий замедлятся, риск сохранения высокой зависимости от угля и блокировки выбросов углекислого газа останется высоким.

В преддверии 15-й пятилетки, которая охватит период с 2026 по 2030 годы, Китай вступает в решающую фазу своего энергетического перехода. Реформа электроэнергетического рынка, направленная на создание единого национального рынка к 2030 году, должна устранить барьеры для перетока энергии между провинциями и создать рыночные стимулы для предоставления вспомогательных услуг. Успех этой стратегии будет зависеть от того, насколько эффективно удастся синхронизировать вывод угольных мощностей из базовой нагрузки с вводом новых технологий хранения и передачи энергии, избегая при этом строительства новых избыточных угольных станций.