W Polsce działa już ponad 470 tysięcy prosumenckich instalacji fotowoltaicznych. Według przewidywań do 2050 roku OZE będą odpowiadały nawet za połowę produkcji energii elektrycznej w Europie. Dynamiczny rozwój źródeł odnawialnych to jednak wyzwanie dla sieci energetycznej, ponieważ są rozproszone i niestabilne: zależne od pory roku czy dnia. Jeśli liczba instalacji i udział zielonej energii ma rosnąć, potrzebny jest nowy sposób działania całego systemu energetycznego.
Konieczne wyłączanie instalacji OZE?
Sieć elektroenergetyczna została zbudowana hierarchicznie: energię wytwarzała ograniczona liczba elektrowni bazujących na stabilnych paliwach takich jak gaz czy węgiel. Moc wytwarzana z instalacji wiatrowych i słonecznych gwałtownie się waha w zależności od warunków atmosferycznych – z dnia na dzień, a nawet z godziny na godzinę. Przyjęcie coraz większego udziału niestabilnej zielonej energii jest więc wyzwaniem dla operatorów sieci energetycznej.
W niektórych krajach europejskich w nadchodzących latach produkcja energii wiatrowej i słonecznej może momentami przekraczać całkowite zapotrzebowanie na moc, zwłaszcza w sezonie letnim. Jeśli system nie będzie na to przygotowany konieczne może być ograniczanie lub całkowite wyłączanie wytwarzania energii z OZE – w Niemczech nawet o 16% do 2040 roku.
– Źródła odnawialne nie są tak przewidywalne jak elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne, np. gaz czy węgiel. Żeby system był stabilny i nie groziły nam przerwy w dostawach prądu potrzebne będzie bieżące dopasowywanie produkcji energii do jej zużycia. Jest to możliwe bez kosztownej modernizacji sieci – wskazuje Mariusz Hudyga, Product Manager w firmie Eaton.
Technologia pomocnikiem w rewolucji
Transformacja energetyczna i rozwój OZE będzie możliwy tylko jeśli operatorzy, podmioty wytwarzające energię i konsumenci będą inteligentnie zarządzali mocą. Rozwój i upowszechnienie magazynów energii pozwoli domom, biurom, stadionom czy fabrykom zużywać moc wytwarzaną przez własne instalacje.
– Potrzebne będą inwestycje w rozwiązania magazynowania energii oraz inteligentne czujniki. Pozwolą one wyrównywać skoki lub spadki produkcji i popytu na energię – nie tylko w perspektywie sezonowej, ale też w ciągu dnia. Pobiorą i przechowają moc gdy wystąpi nadwyżka, a gdy nie będzie słońca czy wiatru oddadzą ją do sieci – dodaje Mariusz Hudyga.
Cichym pomocnikiem dla sieci mogą być też samochody elektryczne i centra danych. Tylko w Niemczech i Wielkiej Brytanii w ciągu 20 lat na drogach ma się pojawić 40 mln nowych „elektryków”. Spowoduje to większe zapotrzebowanie na energię, ale może też pomóc równoważyć system energetyczny, a nawet zmniejszać wahania cen energii. Akumulatory samochodowe mogą pełnić rolę magazynów energii i zbierać nadwyżkę produkcji z OZE, a następnie służyć jako zasilanie awaryjne podczas przerw w dostawie prądu lub przy droższej taryfie. Podobnie funkcjonują już urządzenia UPS w centrach danych – magazynują energię w momencie nadwyżki i odciążają sieć korzystając z zasilania awaryjnego gdy zapotrzebowanie w sieci jest wysokie.
Źródła:
Dane Agencji Rynku Energii
Raport Bloomberg NEF New Energy Outlook 2020
Aurora Energy Research
Raport Bloomberg NEF „Sector Coupling in Europe”
Raport Bloomberg NEF „Beyond the Tipping Point”
