Чтобы управлять будущим спросом на электроэнергию в соответствии с Дорожной картой ЕС по энергетике до 2050 года, электрические сети должны полагаться на гибкость как спроса, так и предложения и быть структурированы как система систем.
Продолжающийся энергетический кризис, начавшийся летом 2021 года из-за нехватки природного газа и еще более усугубившийся после санкции против России -важнейшего поставщика энергосети, подчеркнул настоятельную необходимость проведения более независимой европейской энергетической политики. Энергетическая дорожная карта ЕС до 2050 года, с помощью которой ЕС хочет стать климатически нейтральным к 2050 году, представляет собой прекрасную возможность уменьшить или полностью остановить энергетическую зависимость блока от соседних стран, но она также создает проблемы.
Ожидается, что в ближайшие 10–30 лет спрос на электроэнергию в Европе будет расти, в связи с чем спрос на электроэнергию, особенно из возобновляемых источников , также должен увеличиваться благодаря самой стратегии. Проблема с возобновляемыми источниками, особенно солнечной и ветровой энергией , заключается в том, что они создают изменчивые энергетические схемы, которые иногда не могут соответствовать спросу, и это может привести к перегрузке сети.
Например, сегодня в Европе насчитывается около 1,5 млн электромобилей , в то время как цель ЕС на 2030 год — 30 млн. Если бы все 30 миллионов электромобилей одновременно заряжались от существующих сетей, система бы не справилась. Чтобы соответствовать спросу на электроэнергию , система требует либо гибкости со стороны потребления, либо гибкости со стороны производства, либо, в идеале, с обеих сторон. Но что это значит?
Электричество требует прежде всего одного: оно должно потребляться при его выработке. Мы не можем предсказать, когда ветряная мельница будет производить электричество, потому что это зависит от ветра. Итак, как мы можем сбалансировать эту ситуацию? Здесь вам необходимо ввести другие элементы, такие как емкость хранилища на стороне предложения и управление спросом на стороне потребления. Это означает, например, что водители электромобилей не могут включать свою машину в розетку, когда захотят; им нужно выбрать конкретное время, когда генерация доступна.
ENTSO-E, Европейская сеть операторов систем передачи электроэнергии, недавно опубликовала документ , в котором представлено всестороннее видение того, что необходимо для создания энергосистемы, пригодной для углеродно-нейтральной Европы.
«Эта будущая энергосистема в Европе будет системой систем, которая потребует тесного сотрудничества между передачей и распределением, а также между различными энергетическими системами. Все операторы будут ключевыми факторами и помощниками, чтобы эта будущая энергосистема работала», — говорится в сообщении сети. в бумаге.
Он добавил: «В то же время [он будет] более европейским и более локальным, а операторы системы передачи обеспечивают критически важный интерфейс между обоими измерениями». ENTSO-E подчеркнул, что такая энергосистема находится в пределах досягаемости, хотя для того, чтобы она стала возможной, необходимо изменить четыре элемента: развитие гибкости крупномасштабной системы, рассчитанное на будущие потребности системы, и постепенный отказ от производства ископаемого топлива; работа системы, которая выдержит вызов этой гораздо более сложной Системы Систем благодаря инновациям и сотрудничеству; облегчающая нормативно-правовая база и структура рынка в качестве ключевого фактора.
С экономической точки зрения элемент гибкости представляет собой на данный момент самые большие затраты, хотя Smart Energy Europe (SmartEn), европейская бизнес-ассоциация, объединяющая ориентированные на потребителя решения перехода к экологически чистой энергии, недавно опубликовала исследование о том, как спрос- боковая гибкость может привести к значительной экономии как для потребителей, так и для распределителей электроэнергии. Согласно SmartEn, сценарий, который позволяет полностью активировать гибкость зданий, электромобилей и промышленности в 2030 году, может привести к ежегодной экономии 37,5 млн тонн выбросов парниковых газов, 11,1–29,1 млрд евро экономии инвестиций в распределительные сети. , 71 миллиард евро сэкономлен непосредственно потребителями, 15,5 ТВт-ч (61%) удалось избежать сокращения возобновляемых источников энергии и 2,7 миллиарда евро было сэкономлено за счет предотвращения пиковых генерирующих мощностей.
«Чем более изменчива система возобновляемой энергии, тем больше у вас рисков перегрузки в системе, поэтому мы должны убедиться, что гибкие потребители действительно получают сигналы к потреблению в зависимости от времени, основанном на возобновляемой генерации», Майкл Вилла, исполнительный директор SmartEn прокомментировал. Он добавил: «Если возобновляемой генерации слишком много, поставщики возобновляемой энергии должны остановить производство, чтобы избежать перегрузки в системе, что дорого обходится. Но если вы действительно даете потребителям сигналы о том, что им нужно потреблять или хранить еще больше этого изобилие возобновляемой генерации, то вы уменьшите эти затраты на сокращение возобновляемых источников энергии».
Постепенное совершенствование сети, увеличение доли возобновляемых источников энергии и гибкость, необходимая в сети, также реализуются в умных городах, таких как Анталия, Дрезден и Валенсия, которые являются частью европейского исследовательского проекта MAtchUP. MATchUP стремится преобразовывать города с помощью инновационных решений и технологий на службе местных сообществ. Он предусматривает конкретные меры по увеличению доли возобновляемых источников энергии, увеличению устойчивой мобильности и инвестированию в технологии.
«Сети на данный момент не готовы, нам нужно менять инфраструктуру и переходить на совершенно другую. Основная проблема в том, что это новый тип нагрузки на электросеть, а значит, нам потребуется больше энергии, чтобы покрыть спрос на электроэнергию от электромобилей, поэтому для начала нам нужно больше мощностей», — сказал Омер Акюрек, руководитель отдела энергетики в MAtchUP. И это также вопрос того, как быстро потребители хотят заряжать свои электромобили.
«Никто не готов ждать полдня для зарядки, потребители хотят, чтобы это было быстро и немедленно. Для этого требуются мощные зарядные станции, которые могут очень быстро передавать много энергии. Но это создает пиковый спрос на сеть и это проблема. Как мы можем управлять этими пиковыми нагрузками, можем ли мы установить емкость хранения, можем ли мы связать эту емкость хранения и спрос на зарядку с возобновляемой энергией?» В заключение Акюрек добавил, что это меры, помогающие умным городам решать проблему пиковых нагрузок и управлять стабильностью сети и спроса на электроэнергию.
