Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

Вибір відповідної моделі функціонування ринку електроенергії і її адаптація до умов кожної конкретної країни в ході реформування електроенергетичної отрясли – дуже складний комплексний процес, який повинен враховувати безліч різних чинників, основними з яких є:

• мета реформування (наприклад підвищення ефективності галузі, зменшення ціни на електричну енергію, підвищення якості електропостачання шляхом введення конкуренції, приватизація або необхідність залучення інвестицій);

• існуюча структура генеруючих потужностей за їх видами і регіонами країни;

• ступінь централізації (децентралізації) диспетчерського керування енергосистемою;

• державна політика відносно формування оптових і роздрібних тарифів і, відповідно, міра їх регуляції;

• джерела інвестування в галузь.

На сьогоднішній день можна виділити наступні основні моделі організації взаємовідносин між учасниками ринку електроенергії:

• вертикально інтегрований ринок (мал. 4.1);

• модель єдиного покупця (модель пулу);

• модель з дерегульованою оптовою торгівлею;

• модель з нерегульованою оптовою і роздрібною торгівлею;

• ринок двосторонніх договорів і балансуючий ринок.

Кожна модель функціонування ринку електроенергії оцінюється з точки зору фактичного стану всіх складових елементів, у тому числі міри автоматизації обліку виробленої і споживаної електричної енергії в першу чергу, наявності необхідних організаційних структур, ефективності функціонування механізмів контролю і керування, фінансового стану споживачів електричної енергії, платоспроможності й платіжної дисципліни учасників ринку електроенергії тощо. Таким чином, навіть за наявності позитивного світового досвіду реформування електроенергетики вибір національної моделі – суто індивідуальний процес, який проводиться дуже зважено і поетапно.

Мал. 4.1. Структурна схема вертикально інтегрованого ринку електричної енергії

Всі зазначені вище моделі організації ринку електроенергії мають загальну передумову, яка складається з основних «правил гри» будь-якої ринкової економіки – обов’язкового дотримання договорів і рамкових угод. Без цього (наприклад обов’язкової сплати рахунків за спожиту електричну енергію) неможливе функціонування жодної з наведених моделей. І, навпаки, чітке дотримання встановлених правил є передумовою ефективного функціонування кожної із зазначених моделей.

Вертикально інтегрований ринок електроенергії реалізується на основі вертикально інтегрованих підприємств, які безпосередньо виробляють, передають і постачають електричну енергію. Така модель характеризується повною відсутністю можливості для споживачів вибору оптового і роздрібного постачальників електричній енергії. Структурна схема вертикально інтегрованого ринку електричної енергії наведена на мал. 4.1.

Модель єдиного покупця (модель пулу) характеризується монополією у сфері оптової торгівлі електричною енергією, але допускає (за певних умов) конкуренцію як у сфері виробництва, так і у сфері постачання електричної енергії кінцевим споживачам.

Мал. 4.2. Структурна схема організації ринку електричної енергії по моделі єдиного покупця (перший етап)

Мал. 4.3. Структурна схема організації ринку електричної енергії по моделі єдиного покупця (другий етап)

Мал. 4.4. Структурна схема організації ринку електричної енергії по моделі єдиного покупця (третій етап)

Структурні схеми варіантів організації ОРЕ за моделлю єдиного покупця (моделлю пулу) наведені на мал. 4.2–4.4.

На першому етапі (див. мал. 4.2) функція виробництва електричної енергії відокремлена від функції єдиного покупця. На наступному етапі від функції єдиного покупця (див. мал. 4.3) відділяються функції передавання електричної енергії і її розподілення. На завершальному етапі (див. мал. 4.4) від функції єдиного покупця відокремлюється також функція диспетчеризації і залишається лише функція оптової закупівлі електричної енергії у виробників і продажу її постачальникам.

Крім створення конкурентного середовища для постачальників і споживачів, пул також надає можливість новим виробникам електричної енергії виходити на ринок, здійснювати нові інвестиції, використовувати різні види палива, збільшувати ефективність виробництва тощо. При цьому якість і надійність постачання електричної енергії стають все вищими.

На перших етапах організації роботи пулу Англії і Уельсу мали місце певні проблеми, зокрема:

• недостатня конкуренція між енергогенеруючими блоками при визначенні ціни пулу на електричну енергію. Ця проблема вирішувалася шляхом постійного зменшення частки великих енергогенеруючих компаній на ринку;

• недостатня участь у встановленні ринкових цін споживачів електричної енергії. Лише найбільш великі з них могли пропонувати відчутне зниження свого споживання і, таким чином, виступати як псевдовиробники електричної енергії;

• неефективна взаємодія між ринками газу і електричної енергії;

• примусове членство в пулі, коли всі постачальники були зобов’язані купувати всю електричну енергію з пулу, а всі виробники зобов’язані продавати всю вироблену електричну енергію в пул;

• низькі темпи реформування пулу.

З початком роботи пулу Англії і Уельсу істотно змінилася структура енергогенеруючої складової галузі.

Значна кількість енергогенеруючих компаній конкурували в процесі продажу електричної енергії в пул, тобто єдиному покупцеві. Постачальники, які купували електричну енергію в пулі, також продавали її кінцевим споживачам на конкурентній основі. Конкуренція вигідна споживачам, оскільки надавала можливість вибирати постачальника замість того, щоб купувати електричну енергію лише у місцевої енергетичної компанії.

Пул електричної енергії Англії і Уельсу став першим оптовим ринком електричної енергії, в якому комерційні результати діяльності визначалися за допомогою ринкових механізмів. Пул був заснований в квітні 1990 року, коли в країні почалася лібералізація ринку електричної енергії і були створені умови для конкуренції між виробниками електричної енергії і між роздрібними постачальниками (споживачі дістали можливість вибору постачальника електричній енергії).

Модель з дерегульованою оптовою торгівлею електричною енергією є ринком електроенергії, в якому єдиний оптовий покупець поступово зменшує свою частку участі в діяльності ринку, дозволяючи все більшій кількості енергопостачальних компаній і крупним споживачам укладати прямі договори купівлі-продажу електричній енергії безпосередньо з виробниками. Структурна схема організації моделі наведена на мал. 4.5. Дана модель організації ОРЕ характеризується наступними основними чинниками:

• функція складання графіків навантаження і планування балансу потужності поступово переходить від єдиного покупця до енергогенеруючих та енергопостачальних компаній, які працюють за прямими договорами купівлі-продажу;

• створюється можливість функціонування біржі електричної енергії (або деяких її елементів);

• метою регуляції діяльності ринку електроенергії стає оптимізація правил ринку, а також умов і правил передавання електричної енергії і тарифів на передавання і постачання.

Результатом реалізації такої моделі є створення ринку тривалих прямих договорів купівлі-продажу електроенергії за ринковими цінами на підставі угод між виробниками і постачальниками, а також ринку короткострокових контрактів (так званого спот-ринку). При цьому має місце значна конкуренція як між виробниками, так і між постачальниками, що приводить до оптимізації ціноутворення на ринку електричної енергії.

Кінцевою метою реструктуризації є поступове наближення до найбільш досконалої моделі організації ринку електроенергії. При цьому сегментами оптового ринку є двосторонні контракти, біржа контрактів на фізичне постачання, біржа фінансових контрактів, а також балансувальний ринок і ринок системних (допоміжних) послуг.

Модель з нерегульованою оптовою і роздрібною торгівлею електричною енергією є однією з найбільш досконалих моделей організації ринків електричної енергії, якій притаманні наступні властивості: • всі кінцеві споживачі електричної енергії набувають можливість вибирати постачальника;

• діяльність з розподілення електричної енергії відділяється від роздрібного продажу електричній енергії як товару;

• всі роздрібні продавці електричної енергії набувають можливість конкурувати між собою при укладенні договорів на постачання;

• можливість роботи «відкритого» ринку електроенергії з вільним доступом зовнішніх виробників і споживачів, а також фінансових посередників, які працюють в режимі вільної конкуренції.

Мал. 4.5. Структурна схема організації ринку електричної енергії з дерегульованою гуртовою торгівлею

На першому етапі реформування діяльність розподільчих компаній з передавання електричної енергії місцевими мережами відділяється від функції роздрібної торгівлі. На ринку працюють незалежні роздрібні продавці, які отримують можливість конкурувати між собою і з постачальниками – власниками розподільчих електричних мереж. На завершальному етапі реформування доступ на ринок дістають зовнішні виробники і споживачі, тобто створюється мультинаціональний ринок електричної енергії.

Повномасштабний конкурентний ринок електроенергії включає ринок двосторонніх договорів і балансуючий ринок, які відрізняються різними періодами часу:

• ринок довгострокових контрактів, на якому покупці та продавці укладають контракти купівлі-продажу електроенергії на майбутні періоди, наприклад на тиждень, місяць або рік наперед;

• ринок «на добу наперед», на якому покупці та продавці укладають контракти купівліпродажу електроенергії на подальшу добу;

• балансувальний ринок, який використовується для узгодження пропозиції електроенергії і попиту на неї («балансування» системи) в реальному часі впродовж поточної доби.

Покупці електроенергії спочатку планують покрити прогнозований попит на електроенергію за рахунок купівлі на ринку довгострокових контрактів. Це може бути разова операція або декілька послідовних операцій аж до початку дії ринку «на добу наперед», який у свою чергу використовується для точнішого узгодження очікуваного попиту із законтрактованим постачанням, оскільки за добу перед постачанням є можливість точніше визначити прогнозований попит. Балансувальний ринок використовується для узгодження попиту і пропозиції безпосередньо в день постачання.

Двосторонні контракти передбачають фізичне постачання електроенергії виробником постачальникові або кінцевому споживачеві й можуть укладатися на постачання обсягів «базової» або «пікової» електроенергії (або їх певної комбінації) відповідно до певного графіка навантаження та інших потреб покупця.

Пули електроенергії і ринки двосторонніх контрактів мають багато спільних елементів, але між ними існують й істотні відмінності. Учасники ринку двосторонніх контрактів укладають угоди на фізичне постачання електроенергії. Після цього виробники шляхом «самодиспетчеризації» забезпечують вироблення законтрактованих обсягів електроенергії. Ціна купівлі електроенергії та її обсяги визначаються в контракті та є різними для різних виробників і покупців. Оператор системи (ОС) забезпечує балансування ринку в реальному часі, вибираючи найменш витратні й технічно доцільні комбінації заявок або пропозицій учасників балансувального ринку відповідно для зменшення або збільшення постачання електроенергії. У пулі електроенергії диспетчеризація визначається не двосторонніми домовленостями учасників ринку, а здійснюється оператором системи. Обсяг вироблення визначається диспетчерським графіком, а ціна, однакова для всіх виробників і покупців, встановлюється на рівні граничної ціни системи – цінової заявки найдорожчого блоку, включеного в добовий графік навантаження.

Нижче як приклад розглянемо організацію і процес трансформації найрозвиненіших ринків електричної енергії – пулу Англії і Уельсу, а також об’єднаного ринку електричної енергії скандинавських країн (так званий Nord Pool).