Termoelektrane i hidroelektrane će ostati važan faktor sezonske fleksibilnosti do 2050.

Izvještaj Upravljanje sezonskom varijabilnoscu potrošnje i proizvodnje električne energije analizira situaciju u Evropi, Indiji i Indoneziji.

U svakom sistemu, potrebe za kratkoročnom i sezonskom fleksibilnošću značajno rastu do 2050, otkriva studija.

Fleksibilnost, koju trenutno pružaju termoelektrane i hidroelektrane, sve će više dolaziti iz novih izvora – odziva potrošnje (eng. demand response) i baterija u kraćim vremenskim intervalima i vodonika u intervalima od nedelja do godišnjih doba – pri čemu će termoelektrane sa niskim emisijama i hidroelektrane ostati važan izvor bilansiranja (eng. seasonal balancing).

Analiza IEA pokazuje da snažno razvijene prenosne mreže, dostupnost nekih dispečabilnih termoelektrana (koji se mogu uključiti ili isključiti na zahtev) i, što je presudno, povezivanje sektora sa vodoničnim sistemom i fleksibilan rad elektrolizera održavaju sigurnost u snabdevanju električnom energijom tokom dekarbonizacije.

Promjena strukture potražnje i snabdjevanja zahtijeva veću fleksibilnost

Autori studije naglašavaju da se priroda potražnje i snabdijevanja električnom energijom brzo menja sa prelaskom na čistu energiju.

Vjetroelektrane i fotonaponska postrojenja predstavljali su 12 posto globalnog snabdevanja električnom energijom u 2023, ali će porasti na 40 posto do 2030. na putu ka nultim neto emisijama do 2050.

U kombinaciji sa novim izvorima potražnje za električnom energijom, od električnih vozila do toplotnih pumpi, energetski sistemi će izgledati i funkcionisati drugačije nego do sada, a sigurnost snabdevaanja električnom energijom će postati sve važnija, navodi se u studiji.

Njeni autori navode da Evropa, Indija i Indonezija pružaju dosta putokaza za duboke promjene koje se očekuju do 2030. ili 2050, jer danas imaju različite elektroenergetske sisteme, sa jedinstvenim obrascima potrošnje i miksovima izvora električne energije. Svaki je zacrtao različite kurseve za energetsku tranziciju i nalazi se u različitim klimatskim zonama, prenosi Balkan Green Energy News.

Potrebe za sezonskom fleksibilnošću će rasti brže od potražnje za električnom energijom

U svakom od tri regiona, potražnja za električnom energijom će se značajno povećati tokom perioda do 2050, za više od 80 posto u Evropi od 2022. do 2050, više od 2,5 puta u Indiji i tri puta u Indoneziji. Ipak, u svakom regionu, potreba za sezonskom fleksibilnošću u elektroenergetskim sistemima raste još brže – mereno najvišim i najnižim vrijednostima tokom godine neto opterećenja (ukupna potražnja minus proizvodnja vjetra, solara i derivacionih hidroelektrana) koja onda treba da se izbalansira dispečabilnim resursima i skladištima energije.

U Evropi se potrebe za sezonskom fleksibilnošću povećavaju 60 posto više nego ukupna potražnja od 2022. do 2050, otkriva izvještaj.

Rastući udio vjetroparkova i fotonaponskih elektrana, i promjene u obrascima potražnje su glavni uzroci povećane sezonske promenljivosti u svim regionima.

Prema izvještaju, u Evropi je njen rast uglavnom posledica šestostrukog povećanja snage vjetra od 2022. do 2050, jake zavisnosti od godišnjih doba – sa većom proizvodnjom zimi, i povećane potražnje za električnom energijom zavisnom od temperature, uključujući grijanje prostora.

Sezonsku fleksibilnost obezbjeđuju tradicionalni i novi izvori

Trenutno, hidroelektrane i termoelektrane koje se mogu isključiti i uključiti na zahtjev ispunjavaju skoro sve zahtjeve fleksibilnosti u sva tri sistema, od kratkoročnih do sezonskih. IEA smatra da će do 2030. to ostati slučaj u svakom od tri regiona, pa će u Evropi više od 80 posto sezonske fleksibilnosti pružati hidroelektrane i termoelektrane.

Do 2050. hidroelektrane ostaju ključni pružalac sezonske fleksibilnosti, zajedno sa termoelektranama sa niskim emisijama. Međutim, postepeno napuštanje fosilnih goriva smanjuje ukupnu ulogu termo sektora.

Tokom istog perioda, fleksibilan rad elektrolizera postaje važan dio obezbjeđivanja sezonske fleksibilnosti pošto su sistemi u velikoj mjeri dekarbonizovani, pokazala je studija.

Ali, i ograničenje proizvodnje iz vjetroparkova i solarnih elektrana (eng. curtailment) tokom velikog broja radnih sati također igra važnu ulogu u obezbjeđivanju ove fleksibilnosti.

Održavanje sigurnosti snabdijevanja zahtjeva i balansiranje na satnom nivou

Prema izvještaju, održavanje bezbjednosti snabdijevanja električnom energijom tokom cijele godine takođe zahtjeva održavanje balansa između potrošnje i proizvodnje električne energije iz sata u sat tokom cijele godine.

U svakom od tri regiona, fleksibilnost na satnom nivou ili kratkoročna fleksibilnost također raste brrže od potražnje za električnom energijom. U Evropi se ta fleksibilnost povećava dvostruko brže od potražnje, otkriva studija.

Baterije i odziv potrošnje su ključne tehnologije za rješavanje kratkoročne varijabilnosti

Stručnjaci IEA naglašavaju da se baterije i odziv potrošnje pojavljuju kao ključne tehnologije za rešavanje kratkoročne varijabilnosti u svim sistemima. Zbog njihovog visokog stepena odziva, obe imaju mogućnost da se brzo prilagode u skladu sa potrebama sistema.

Odziv potrošnje, posebno pametno punjenje električnih vozila i prilagođavanja kada se prostor i voda zagrijavaju, također pomaže u usklađivanju potražnje u satima kada obnovljivi izvori pružaju izobilje energije. Time, takođe, smanjuje periode ograničenja rada vetroparkova i solarnih elektrana i troškove goriva, i dodatno smanjuje stres na mrežama u to vreme, navodi se u izveštaju.

Termoelektrane i dalje igraju ulogu u kratkoročnoj i sezonskoj fleksibilnosti

Uprkos energetskoj tranziciji, termoelektrane nastavljaju da igraju ulogu u kratkoročnoj i sezonskoj fleksibilnosti i obezbeđivanju dovoljnog snabdijevanja električnom energijom. Do 2030. instalirani kapacitet ovih objekata, uključujući nuklearnu energiju, bioenergiju, vodonik i goriva na bazi vodonika i fosilna goriva, će se povećati u Indiji i Indoneziji, dok će opasti u Evropi.

Do 2050. taj kapacitet će se smanjiti 5-10 posto u Indiji i Indoneziji i 40 odsto u Evropi, podvlači se u studiji.

Prelazak na čistu energiju može smanjiti troškove za potrošače

Autori su naglasili da se predviđa da će prelazak na tehnologije sa niskim emisijama smanjiti ukupne troškove elektroenergetskog sistema po jedinici kapaciteta u tri sistema na duži rok, velikim dijelom zbog niskih troškova solarne i energije vjetra.

U godini sa prosječnim vremenskim prilika, ukupni troškovi električne energije po jedinici kapaciteta opadaju 15-25 posto u Evropi, Indiji i Indoneziji od 2022. do 2050.

Kako sistem postaje kapitalno intenzivniji i manje zavisi od fluktuacija cijena fosilnih goriva, potrošači su sve više izolovaniji od uticaja vremenskih varijacija na rad elektrana i nestabilnih cena fosilnih goriva, navodi se u izvještaju.

Od suštinskog je značaja povjerenje da budući energetski sistemi mogu ostati pouzdani

U Evropi značaj energije vjetra i sve veća elektrifikacija grejanja stvaraju jedinstven izazov vezan za periode slabih vjetrova i niskih temperatura, koji se često nazivaju mračnim zastojima (eng. dark doldrums). Vjera da budući energetski sistemi mogu ostati pouzdani tokom ovih perioda, koji se javljaju u nepravilnim intervalima, od suštinskog je značaja za sve zainteresovane strane.

Zaključak analize IEA pokazuje da dobro razvijene prenosne mreže, dostupnost nekih dispečabilnih termoelektrana (koje se mogu uključiti ili isključiti na zahtjev) i, što je presudno, povezivanje sektora sa vodoničnim sistemom i fleksibilan rad elektrolizera održavaju sigurnost u snabdijevanju električnom energijom tokom dekarbonizacije.

Uprkos razlikama i potrebi za prilagođenim rješenjima u svakom od tri posmatrana regiona, postoji niz zajedničkih poteza koji bi podržali tranziciju ka čistoj energiji u svim regionima, navodi se u izveštaju.

Metode planiranja su ključne za upravljanje sezonskom varijabilnošću potražnje

Između ostalih savjeta, autori naglašavaju ažurirane metode planiranja kao ključne za upravljanje sezonskom varijabilnošću potražnje, što zahtijeva fleksibilnost u postojećim termoelektranama.

Podsticanje odziva potrošnje, rješenja za skladištenje energije i uklanjanje regulatornih barijera su ključni za pouzdanost sistema i tržišnu efikasnost.

Akumulacije hidroenergije, dugotrajno skladištenje vodonika i dobro razvijena mrežna infrastruktura igraju vitalnu ulogu u upravljanju sezonskom promjenljivošću i obezbeđivanju sigurnosti snabdijevanja.

Reforme su, takođe, neophodne da bi se finansijski nagradile suštinski važne elektrane i tehnologije skladištenja koje pružaju širok skup usluga energetskim sistemima sa visokim udjelom varijabilnih obnovljivih izvora energije, podvlači se u izvještaju.