Послуги з розробки проєктної документації: Ескізного інженерного проєкту та Техніко-економічного обґрунтування (українського ТЕО, що відповідає законодавству)
Services for the Elaboration of the Project Design Documentation: the Preliminary Engineering Design and the Technical and Economical Substantiation (statutory Ukrainian TEO)/ Послуги з розробки проєктної документації: Ескізного інженерного проєкту та Техніко-економічного обґрунтування (українського ТЕО, що відповідає законодавству)
The investment project is originated by the combination of a rapidly increasing share of variable renewable energy (RE) generation in Ukraine, which requires a higher level of flexibility in the IPS of Ukraine, and the quality of balancing and ancillary services demanded by the new electricity market. These challenges have gained even higher importance due to the integration of the IPS of Ukraine to the European Network of Transmission System Operators for Electricity (ENTSO-E), which requires significant increase in the flexibility of the system, both during its ongoing trial synchronous operation with ENTSO-E and also afterwards, when the Ukraine’s system is finally and completely integrated to and becomes a part of the European grid.
The investment project,
“Ukraine – Improving Power System Resilience for European Power Grid Integration Project (Installation of Hybrid Systems for Electricity Production in PrJSC UkrHydroEnergo) – P176114” (the Project),
is directed to increase the frequency response and flexibility of the Integrated Power System (IPS) of Ukraine to facilitate its integration to the ENTSO-E.
The Project’s concept and design are based on a technology (already known and tested in various locations worldwide but new to the Project country) of hybrid operation of the existing hydropower generation and pump storage plants of UHE with new utility-scale battery energy storage systems (BESS) jointly managed by an advanced control system formed through the integration of the new energy management system (EMS) with the existing plant’s SCADA, to provide a quick frequency response to the national power grid – the IPS of Ukraine.
The Project provides an innovative, least-cost and carbon-free solution for the IPS of Ukraine that will expand the range and quality of the ancillary services provided by PrJSC UkrHydroEnergo (UHE) to the IPS, ensuring increased economic efficiency, flexibility and primary response capacity of the IPS, while also reducing the cost of regulating the IPS in Ukraine, and, at the same time, reducing the wear-and-tear on hydro units, extending their overhaul interval and lifetime, thereby reducing UHE’s both operational and capital expenditures, eventually improving the overall power system reliability and stability, and leading to improved power quality.
More specifically, the Project envisages the installation of 197 MW high power and fast discharge BESS in a combination with 35.9 MWp solar photovoltaic panels (to be used as back-up power supply in low water conditions and for covering plant internal and auxiliary power needs), which will be operated in conjunction with the existing hydropower turbines, at four strategically selected hydropower plants, including Kyiv (or Kyivska) HPP/PSP, Kaniv (or Kanivska) HPP, Kremenchuk (or Kremenchutska) HPP, Seredniodniprovska) HPP, located along Ukraine’s main hydropower generation backbone Dnipro. The Project will also include the installation of 15 MW of long-duration BESS and 28 MWp of solar photovoltaic panels at Dniester (or Dnistrovska) HPP that will be not only used by UHE, but also for charging public transport electric vehicles.
Each of the sites’ new BESS units will be functionally integrated with the existing hydropower units and the new solar PV facilities, and jointly managed by the advanced control system resulting from the integration of the new EMS (controlling the BESS and the solar PV) with the existing HPP/PSP’s in-plant SCADA (Emerson’s Ovation 3.3.2) thus enabling coordinated hybrid operation of the various units within the plant, and, on the other hand, communicating with both the UHE’s central SCADA and the existing dispatch and control systems (SCADA, AGC and other) of the TSO (Ukrenergo) for the coordination in the provision of frequency regulation services for the IPS.
As a result, the Project will extend the range of ancillary services, with first priority given to Frequency Containment Reserve (FCR), and capability to also provide Automated Frequency Restoration Reserve (aFRR), frequency and power regulation system (FPRS), reactive power/voltage regulation, “black start”, and others which could be eventually provided.
BESS and EMS are designed to be installed within each of the selected hydropower plants. Solar PV will be also installed at each hydropower plant and are designed primarily to cover the internal and auxiliary power needs from the hydro plants own operations. Thus, solar PV are designed to help UHE reduce on-site operational costs without delivering this solar-generated electricity directly to the national grid, although PV output could be routed to charge the BESS under certain operational settings.
In addition, the design of the system at Dniester HPP site includes an opportunity for the local municipality to provide charging points for electric vehicles. The Project will also help enhance private sector engagement in electricity storage.
The Project also contributes to the implementation of Ukraine’s National Emission Reduction Plan 2033, as it creates an emission-free source of system flexibility, not contingent on the availability of resources and the working status of the provider.
The commissioning of the Project in envisaged in 2024, that would enable to significantly improve operating parameters of the IPS of Ukraine for its final technical integration to ENTSO-E./
ОПИС ПРОЄКТУ
Передумовами інвестиційного проєкту стало поєднання швидко зростаючої частки змінної генерації відновлюваної енергетики (ВЕ) в Україні, яка вимагає більш високого рівня гнучкості в об’єднаній енергетичній системі (далі – ОЕС) України, та якості балансуючих та допоміжних послуг, що потрібні новому ринку електроенергії. Ці виклики набули ще більшого значення через інтеграцію ОЕС України до Європейської мережі операторів систем передачі електроенергії (ENTSO-E), що вимагає значного збільшення гнучкості системи як протягом поточної пробної експлуатації у синхронному режимі з ENTSO-E , так і у подальшому, коли українська система буде остаточно і повністю інтегрована до європейської мережі та стане її частиною.
Інвестиційний проєкт
«Україна – підвищення стійкості енергосистеми для європейської інтеграції енергомережі
(Встановлення гібридних систем з виробництва електроенергії в ПрАТ «Укргідроенерго») – Р176114» (далі – Проєкт)
спрямований на підвищення частотних характеристик та гнучкості ОЕС для синхронної роботи з ENTSO-E.
Концепція та дизайн Проєкту базуються на технології (вже відомій і випробуваній у різних країнах світу, але новій для країни виконання Проєкту) гібридної експлуатації існуючих гідроелектростанцій та гідроакумулюючих станцій УГЕ з новими системами накопичення енергії (СНЕ) промислового масштабу, які спільно керуватимуться новітньою системою управління, утвореною шляхом інтеграції нової системи управління енергією (EMS) з існуючою системою SCADA електростанції, для забезпечення швидких частотних характеристик національної електромережі – ОЕС України.
Проєкт забезпечує інноваційне, найнижче за вартістю та позбавлене вуглецевих викидів рішення для ОЕС України, яке розширить обсяг та якість надання допоміжних послуг ПрАТ «Укргідроенерго» (далі – УГЕ) для ОЕС, забезпечуючи підвищену економічну ефективність, гнучкість та оперативність реагування ОЕС, водночас скорочуючи витрати на регулювання ОЕС в Україні та зменшуючи знос гідроагрегатів, подовжуючи їхній інтервал капітального ремонту та термін служби, тим самим скорочуючи експлуатаційні та капітальні витрати УГЕ та зрештою покращуючи загальну надійність та стабільність енергосистеми та призводячи до покращення якості електроенергії.
Зокрема, Проєкт передбачає встановлення СНЕ високої потужності з швидким розрядом на 197 МВт у поєднанні з 35,9 МВт сонячних фотоелектричних панелей (для використання в якості резервного джерела живлення в умовах низької води та для покриття внутрішніх та допоміжних потреб в електроенергії), які керуватимуться разом з наявними гідротурбінами на чотирьох стратегічно обраних гідроелектростанціях, включаючи Київську ГЕС/ГАЕС, Канівську ГЕС, Кременчуцьку ГЕС, Середньодніпровську ГЕС, які розташовані вздовж Дніпра – основної магістралі гідрогенерації в Україні. Проєкт також передбачатиме встановлення довготривалої СНЕ на 15 МВт та 28 МВт сонячних фотоелектричних панелей на Дністровській ГЕС, які використовуватимуться не лише УГЕ, але й для зарядки громадського електротранспорту.
Кожен з нових блоків СНЕ на станційних майданчиках буде функціонально інтегрований з існуючими гідроагрегатами та новими сонячними фотоелектричними установками та спільно керуватиметься новітньою системою управління, яка з’явиться в результаті інтеграції нової EMS (що керуватиме СНЕ та сонячною фотоелектрикою) з існуючою станційною системою SCADA ГЕС / ГАЕС (Emerson’s Ovation 3.3.2), що дозволить забезпечувати скоординоване гібридне функціонування різних блоків у межах станції, а з іншого боку, яка здійснюватиме обмін інформацією як центральною SCADA УГЕ, так і з існуючими системами диспетчеризації та управління (SCADA, автоматичного регулювання частоти та потужності – AGC, та інших) ОСП (Укренерго) для координації надання послуг регулювання частоти для ОЕС.
В результаті Проєкт розширить спектр допоміжних послуг із наданням пріоритету послузі Резерв підтримки частоти (РПЧ), а також з можливістю надання Автоматичного резерву відновлення частоти (аРВЧ), Системи регулювання частоти та потужності (СРЧП), Регулювання реактивної потужності / напруги, послуги із забезпечення відновлення функціонування ОЕС України після системної аварії та інших послуг, які можна буде надавати пізніше.
СНЕ та EMS заплановано встановити на кожній з обраних гідроелектростанцій. Крім того, на кожній ГЕС буде також встановлена система сонячної фотоелектричної (PV) генерації для покриття в основному внутрішніх та допоміжних енергетичних потреб для експлуатації гідроелектростанцій. Тобто, система сонячної фотоелектричної генерації допоможе УГЕ скоротити операційні витрати на місцях без поставки виробленої сонцем електроенергії безпосередньо в національну мережу, хоча цю енергію можна буде використовувати для зарядки СНЕ за певних операційних налаштувань.
Крім того, проєктування для майданчика Дністровської ГЕС включає можливість для місцевого муніципалітету забезпечити станції зарядки для електромобілів. Проєкт також сприятиме залученню приватного сектору до зберігання електроенергії.
Проєкт також сприяє реалізації Національного плану скорочення викидів в Україні до 2033 року, оскільки створює джерело гнучкості системи без викидів, яке не залежить від наявності ресурсів та робочого стану постачальника.
Введення Проєкту в експлуатацію заплановане на 2024 рік, що дозволить суттєво покращити параметри роботи ОЕС України для її остаточної технічної інтеграції до ENTSO-E.