Во всем мире энергетические системы претерпевают быстрые изменения. Растущий спрос, климатические императивы и технологические инновации создают сложную среду планирования. В ответ на это возник стратегический подход, известный как Интегрированное планирование ресурсов (IRP), как мощная основа, которую коммунальные предприятия и специалисты по планированию энергетики могут использовать для балансирования спроса и предложения, одновременно находя экономически эффективные подходы к долгосрочным потребностям в электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии.
Во многих частях мира IRP и аналогичные процессы долгосрочного планирования (известные под разными названиями, например, «Интегрированное энергетическое планирование» или «Интегрированное системное планирование») помогают правительствам и коммунальным предприятиям разрабатывать устойчивое, экономически эффективное и справедливое энергетическое будущее.
Что такое интегрированное планирование ресурсов?
В отличие от традиционных моделей планирования, ориентированных исключительно на производство электроэнергии, IRP включает в себя энергоэффективность, реагирование на спрос, хранение и распределение энергетических ресурсов. Он также объединяет более широкие цели, такие как равенство, защита окружающей среды, надежность и экономическое развитие.
Процесс IRP обычно начинается с постановки четких целей, отражающих приоритеты конкретной страны, региона или местной юрисдикции, таких как увеличение использования возобновляемых источников энергии, снижение затрат или улучшение доступа к энергии. Специалисты по планированию прогнозируют будущий спрос на энергию, оценивают варианты ресурсов и используют инструменты моделирования для разработки и сравнения сценариев. После выбора предпочтительного плана он передается на одобрение регулирующих органов, внедряется и периодически обновляется с учетом меняющихся условий.
Эта статья основана на исследованиях и идеях, полученных WRI Польский Центр глобального энергетического перехода. Центр использует аналитические возможности, возможности объединения и глобальный опыт, чтобы помочь организовать переход к чистому, изобилующему, доступному и надежному энергетическому будущему путем преодоления критических барьеров.
В глобальном масштабе практика IRP различается, но имеет общие принципы. В Соединенных Штатах, например, более 40 штатов имеют официальные мандаты IRP, которые обычно обновляются каждые два-четыре года. В Европейском Союзе государства-члены представляют 10-летние национальные энергетические и климатические планы для достижения общеевропейских целей по декарбонизации, энергоэффективности и энергетической безопасности. Эти планы обновляются каждые два года и поддерживаются долгосрочные стратегии которые страны должны развивать для достижения своих энергетических целей и целей по сокращению выбросов в соответствии с Парижским соглашением. В некоторых развивающихся странах IRP и аналогичные процессы долгосрочного планирования помогают управлять быстрым ростом спроса на энергию и интеграцией развивающихся технологий, несмотря на ограниченный капитал.
Глобальные примеры процессов долгосрочного планирования в действии
Несколько развивающихся стран приняли IRP или аналогичные механизмы для руководства своим энергетическим переходом и добились успешных результатов:
- Лаос в 2018 году при поддержке Агентства США по международному развитию и Стокгольмского института окружающей среды разработала процесс интегрированного планирования ресурсов и устойчивости. Используя инструменты программного моделирования, страна разработала сценарии обеспечения доступа к доступной и надежной электроэнергии, определила зоны возобновляемых источников энергии и разработала план действий по обеспечению устойчивости для устранения таких рисков, как наводнения и экстремальные температуры. После внедрения этого процесса Лаос установил новый рекорд по инвестициям в чистую энергетику. вырастет до $550 млн в 2024 годучто на 5320% больше, чем 10 миллионов долларов в 2023 году..
- Гана запустила свой генеральный план интегрированной энергосистемы в 2018 году и обновила его в 2019 и 2023 годах. Используя модель интегрированного планирования консалтинговой фирмы ICF, план Ганы фокусируется на устойчивости, климатических воздействиях и всеобщем доступе. План включает в себя надежную систему мониторинга и оценки и помог расширить доступ к энергии с 84% в 2018 году до 90% к 2023 году, что является одним из самых высоких показателей в странах Африки к югу от Сахары.
- Ямайка в 2020 году утвердил 20-летний IRP для достижения своей цели по достижению 50% возобновляемой энергии к 2030 году. План включает в себя солнечную, ветровую, сжиженный природный газ и другие возобновляемые источники энергии, и, как ожидается, он мобилизует более 7 миллиардов долларов инвестиций в инфраструктуру и энергоэффективность. Страна опережает этот путь 42% производства электроэнергии поступающих из возобновляемых источников энергии.
Уроки США: как IRP помогла обеспечить энергетическую стабильность
В США ПИВТ развивалась на протяжении четырех десятилетий. Первоначально ориентированная на сокращение затрат, IRP приобрела популярность в 1980-х годах из-за волатильности цен на топливо и интереса к энергоэффективности. После дерегулирования рынка электроэнергии США в 1990-х годах регулирующие органы стали больше полагаться на рыночную конкуренцию при планировании электроэнергетической системы, а правила IRP во многих штатах были смягчены или отменены. Но затем в Калифорнии в 2000 и 2001 годах разразился электроэнергетический кризис: нехватка генерирующих мощностей, засуха и задержки в строительстве новых электростанций привели к отключениям электроэнергии, краху крупной энергетической компании и росту цен на электроэнергию на 800%. Для всей страны кризис в Калифорнии подчеркнул важность долгосрочного энергетического планирования, и регулирующие органы по всей стране начали продлевать и укреплять мандаты IRP. Сегодня почти 80% штатов США требуют от коммунальных предприятий подачи IRP или другого документа долгосрочного планирования.
Процессы IRP адаптированы к контексту каждого штата. Например:
- Калифорния использует централизованный процесс IRP, возглавляемый Калифорнийской комиссией по коммунальным предприятиям, согласованный с целевыми показателями выбросов парниковых газов и с участием коммунальных предприятий, заинтересованных сторон и специалистов по планированию передачи электроэнергии.
- Колорадо требуются планы электрических ресурсов, а одно коммунальное предприятие в штате — Xcel Energy — использует торги из всех источников для определения экономически эффективных проектов.
IRP в США формируются на основе требований каждого штата в области чистой энергии, таких как стандарты портфеля возобновляемых источников энергии, стандарты чистой энергии и требования к хранению энергии. Подобные цели поставлены более чем в 30 штатах, многие из которых нацелены на 100% безуглеродную электроэнергию к 2040–2050 годам. Многие коммунальные предприятия также ставят свои собственные цели, которые превосходят государственные мандаты: более 50 коммунальных предприятий взяли на себя обязательства по достижению целей по нулевой или 100% чистой энергии.
Эти цели и требования создают сложную сеть требований и ожиданий в отношении соблюдения требований коммунальными предприятиями. Но использование процесса IRP позволило коммунальным предприятиям США наметить пути одновременного достижения всех этих целей и требований: Исследование, проведенное Университетом Колорадо обнаружили, что коммунальные предприятия, как правило, находятся на правильном пути к выполнению или превышению своих государственных требований и собственных целей, и прогнозируют, что электрическая сеть США будет на 100% декарбонизирована к 2060 году, если все цели будут достигнуты.
Но для достижения таких амбициозных целей подходы и моделирование IRP должны продолжать развиваться для решения новых проблем, связанных с переходом на чистую энергию. Новые задачи для специалистов по планированию, участвующих в процессе IRP, включают моделирование хранения энергии, отражение изменения затрат на возобновляемые источники энергии, оценку цен на природный газ, включение политических стимулов и планирование новых технологий, таких как морская энергия ветра и водород. Доступность воды и последствия изменения климата также становятся все более важными проблемами, что побуждает использовать такие механизмы, как Принятие решений в условиях глубокой неопределенностичто помогает коммунальным предприятиям подготовиться к множеству возможных вариантов будущего.
Практический пример: Как IRP может помочь Индии сбалансировать рост спроса с декарбонизацией
В то время как каждая страна имеет свой собственный уникальный набор проблем и решений энергетического планирования, Индия представляет собой интересный пример растущей экономики, стремящейся добавить больше возобновляемых источников энергии таким образом, чтобы это было эффективно, устойчиво и доступно.
Спрос на электроэнергию стремительно растет в Индии, население которой приближается к 1,5 миллиардам человек, а экономика растет. В то же время страна взяла на себя серьезные обязательства в области климата. сокращение интенсивности выбросов на 45% и достижение 50% мощности без ископаемого топлива – что это достигнуто на пять лет раньше запланированного срока, в июле 2025 года.
Между тем угольный сектор продолжает играть значительную роль в энергетическом балансе Индии, внося более 70% от общего объема электроэнергии, произведенной по состоянию на март 2025 года. Ожидается, что в условиях падения цен на солнечные и аккумуляторные системы хранения и более гибкой ситуации с закупками электроэнергии для потребителей доля возобновляемых источников энергии в энергосистеме вырастет. Однако это увеличение потребует технических и экономических решений для управления изменчивостью, прерывистостью и, как следствие, затратами на интеграцию в сеть.
IRP может помочь штатам Индии найти баланс надежности и доступности, одновременно соблюдая требования системы достаточности ресурсов Центрального управления электроэнергетики и нормативных актов, специфичных для штата. Хотя государственные коммунальные предприятия могут делать независимые предположения и прогнозы, им необходимо убедиться, что их планы по увеличению мощности синхронизированы с их долей национальных целей. В противном случае им грозит суровое наказание. Хотя разные штаты сталкиваются с разными энергетическими реалиями, они разделяют общую потребность в более точной оценке спроса и надежном подходе к планированию, который обеспечивает надежное и доступное энергоснабжение и предотвращает будущий дефицит и/или бесполезные активы.
Правильно проведенный с использованием инструментов моделирования с открытым исходным кодом, процесс IRP может позволить регулирующим органам и политикам в Индии прозрачно и объективно оценить затраты и результаты различных энергетических сценариев с различными структурами поставок и прогнозами спроса, а также сетевые ресурсы, необходимые для удовлетворения прогнозируемого спроса. Эти решения могут помочь определить конкретные политические и нормативные цели, которые могут способствовать более устойчивому, доступному и/или надежному энергетическому будущему.
Стратегия экономически эффективного планирования чистой энергетики
IRP предлагает стратегический путь для ускорения перехода к чистой энергетике, обеспечивая при этом надежность, доступность и справедливость. IRP и другие процессы долгосрочного планирования могут помочь согласовать национальные климатические цели с потребностями местного развития, оптимизировать использование ресурсов и построить устойчивые энергетические системы.
По мере развития глобальных энергетических систем IRP предлагает проверенную, адаптируемую структуру, которая может помочь странам разработать устойчивые, инклюзивные и низкоуглеродные электроэнергетические системы, отвечающие как нынешним потребностям, так и будущим амбициям.
Читайте также
