Рекомендую хорошую статью об истоках и развитии кризиса в энергосистеме Техаса.
Если очень тезисно, это ровно то, о чем я писал ранее - просто со ссылками, цифрами и иллюстрациями:
1. В штате свободный рынок и его энергосистема сознательно отделена от соседей. Система не поддерживает транзитные перетоки электроэнергии через территорию штата и тем самым не подпадает под федеральное энергетическое регулирование. Это такая местная сумасшедшинка, с расчетом на построение внутри системы свободного рынка электроэнергии, который регулируют только местные власти. Платой за это является очень ограниченная пропускная способность ЛЭП между штатом и соседями. Помощь извне и импорт наружу ограничены by design.
2. Сам рынок внутри штата действительно очень свободный, десятки поставщиков и острая конкуренция. В штате одни из самых низких цен на электроэнергию (средняя цена ниже 9 центов за квтч до конечного потребителя, для промышленности значительно дешевле). Емкость рынка огромна, максимальные нагрузки под 68 ГВт, пики летние из-за кондиционирования, спрос на энергию стабильно растет.
3. Генераторов масса. В штате очень свободно можно строить электростанции всех типов - и зеленые и газовые/угольные/атомные. Дешевый газ, есть уголь и вообще все топливо в наличии, очень удобно и конкурентно по поставкам. Нет проблем с присоединением к сети, за деньги можно что угодно. Субсидий от штата никому никаких нет, те же ветряки имеют только федеральную поддержку.
Генерирующих компаний десятки, энергоблоков - многие сотни.
4. Генераторы зарабатывают только на производстве энергии, как таковой. Продажа в пиковые часы очень-очень выгодна - ценник колеблется вместе со спросом и генерация окупается. Но если взялся поставить и не смог - плати всю стоимость непоставленного по рынку плюс штрафы. Считается, что генераторы и диспетчера ERCOT внимательно следят за прогнозом нагрузки и успевают балансировать систему.
5. В то же время, платы генераторам за саму возможность быстро предоставить на рынок мощность не существует.
Небольшое отступление - пояснение:
Практически во всех странах мира существует понимание необходимости резервировать энергосистему электростанциями, находящимися в той или иной степени готовности к быстрому пуску. Обычно, резерв не может быть менее 13-20% от прогнозного максимума нагрузки на сутки вперед.
У нас в России, различают три вида оперативных резервов генераторов: холодный (до 4-8 часов на включение), горячий (менее часа), вращающийся (минуты).
Поддержание блока электростанции в резерве стоит денег - необходимо присутствие оперативного персонала, расходы на сжигаемое топливо, электроэнергию, износ оборудования. Поэтому, резервирование везде жестко регулируется властями и оплачивается рынком владельцам генераторов.
Везде, кроме Техаса, ага.
Еще в середине 90-х годов при построении рынка Техаса обязанность поддержания генерации в резерве была исключена. И за резерв не платят, расчитывая, что генераторы сами будут поддерживать высокую степень готовности к пуску ибо жаждут прибылей от работы в пиковые часы нагрузки, когда энергия дорогая. Расчет на жадность.
Но и никаких штрафов за отказ от участия в рынке тоже нет. Не хочешь - не производи.
6. Вторая важная особенность - отсутствие централизованной подготовки к осенне-зимнему периоду. У нас подготовка к зиме энергетиков - основа основ всей работы. А в Техасе никакого регулирования и надзора за установкой и эксплуатацией оборудования обеспечивающего круглогодичную работу нет. Хочешь - ставь изоляцию на газовые трубы и подогрев компрессоров, хочешь - не ставь. Твои деньги, твой риск.
7. Расчет, в целом оправдался. Система работает в течении 25 лет, но были и звоночки. Первый крупный прозвенел в 2011 году, когда из-за холодной погоды система зашаталась и у половины штата отлетела нагрузка на 8 часов. Потом повторный звонок в 2014 - то же самое, но покороче.
Были проведены расследования, комиссии и ученые выпустили толстые отчеты с рекомендациями. Стройте ПХГ, резервируйтесь, утепляйтесь и все такое. Но возможности обязать генераторов и смежных им газовиков что-то делать не было. Свободный рынок же.
8. В ночь с воскресенья на понедельник в театре прозвенел 3-й звонок.
Диспетчера Техасского ERCOTа не идиоты и видели прогноз погоды сильно заранее. Расчетная модель спроса тоже не подвела. Кривая прогнозного спроса подскочила с 44 до почти 70 ГВт. Чтобы вы понимали - это ввод в работу десятков новых блоков десятков электростанций.
Генераторы увидали прогноз спроса и мысленно стали считать прибыля. Пошли команды на пуск стоящих холодных блоков. Многие из которых стояли несколько лет, особенно угольные и старые газовые. Горячего и вращающегося резерва у системы не было. Пускать холодный блок - то ещё счастье, особенно если он стоял много лет. Это как запуск станции с нуля, который может занимать до недели. А температура падала.
И наступила ночь с воскресенья на понедельник. И прогноз спроса полностью оправдался. А вот у генераторов было веселее. Там, масса народу обнаружила ВНЕЗАПНОЕ - пуск холодного блока не самое простое дело. Особенно, если перемерзла топливоподача или начались отказы давно стоявшего оборудования.
В этот момент и отлетела ветряная генерация - сразу на 5 ГВт, а потом система посыпалась вся. Диспетчера могли удержать систему от развала только своевременно ограничив крупную промышленность (опасно! Химия и газо/нефтеперегонка в огромных количествах). Это грозило неиллюзорными технологическими и экологическими катастрофами. Решили отсекать всех остальных.
Пока принимали решения - система потеряла 185 блоков (!!!). Еще раз - сто восемьдесят пять блоков электростанций всех типов - ветряные, газовые, угольные, и один атомный блок вышли из работы в самый пик спроса.
Отлетело 30 ГВт, система вместо прогнозируемого набора нагрузки почти ополовинилась.
Все что удалось диспетчерам - выделить отдельные районы, сохранив нагрузку для критически уязвимой химической промышленности и нефтяных терминалов, да в первые сутки - электронщикам. Аварий там не было. Остальными пожертвовали, махом отрубив добычу газовиков и нефтяников. Что привело к дополнительным проблемам с поставками газа, но это уже были мелочи.
9. Надо сказать, что при всем провале самой системы рынка, диспетчера ERCOT и сетевики совершили маленький подвиг - не было катастроф и аварий у наиболее опасных промышленников. Были приняты жестокие и правильные решения и их удалось реализовать автоматикой и ручными переключениями.
Еще один подвиг совершил персонал электростанций, который даже в таких условиях обеспечивал работу оставшихся блоков и вводил холодные. Совсем уж полного развала системы удалось избежать.
10. Какие уроки извлекут из произошедшего власти Техаса?
Личное ощущение - никаких.
Смотрите статью, там масса циферок и ссылок.
The state’s electricity system was considered a model. This week’s outages revealed shortcomings in the market structure, including with incentives to producers.
www.wsj.com
edition.cnn.com
