Hirdetés


A megújuló energia terjedése teljesen átalakítja a hálózatokat
theconversation.com

A megújuló energia terjedése teljesen átalakítja a hálózatokat

portfolio.hu

2017.01.03. 15:28

Egyre több országban éri el a megújuló alapú energiatermelés a 10 százalékos, vagy azt meghaladó részarányt. Ezután azonban az energiahálózat meglévő eszközeinek fejlesztése nem elég a megújulók integrálásához.


A jövő okoshálózatainak kialakításához a szabályozói környezet és a piaci infrastruktúra változására, valamint az elosztóhálózati szereplők felelősségi viszonyainak újradefiniálására is szükség van. Az energiapolitika döntéshozóinak nem a termelési költségekre, hanem a termelési technológiák által hozott nettó haszonra kell fókuszálniuk - hangsúlyozza elemzésében a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA).

A megújuló energiatermelés biztos és költséghatékony integrálásához az összes technológiai, intézményi, energiapolitikai és piacfelépítéssel kapcsolatos változást figyelembe kell venni. Az árampiac fizikai jellemzői megkövetelik, hogy a kereslet és a kínálat folyamatosan egyensúlyban legyen. Ezt jelenleg megnehezíti, hogy nagy mennyiségben nem lehet gazdaságosan áramot tárolni. Az, hogy egy áramelosztó hálózatba mennyire nehéz integrálni az ingadozó megújuló energiát, elsősorban két tényező egymásra hatásától függ: ezek a termelési technológia és a rendszer rugalmassága.

 

Az energiát általában nem ott használjuk fel, ahol termeljük

A szél- és a napenergia esetében a maximális termelés váltakozik a rendelkezésre állás függvényében, ráadásul ezek a termelésbeli ingadozások kellő megbízhatósággal csak néhány napra jelezhetők előre. Az előrejelzések pontossága nagymértékben nő, ha csupán néhány órára tekintünk előre.

A szél és a nap is áramátalakító technológiával jut be a hálózatokba. A fosszilis üzemanyagokkal ellentétben a nap és a szél nem szállítható, a legjobb erőforrásokkal rendelkező lokációk pedig jellemzően távol vannak a fogyasztás helyétől. A nap- és szélenergiát könnyebb az energiarendszerekbe táplálni ott, ahol az áram iránti kereslet és a megújuló energiatermelés pozitív korrelációt mutat, és fontos a rendszerek rugalmassága is.

Az IEA vizsgálatai szerint az áramkereslet, valamint a nap- és szélenergia erőforrások között Dél-Afrikában pozitív korreláció volt kimutatható, ahol sem a keresletnél, sem a termelésben nincs jelentős szezonalitás. Nagyon lényeges tényező itt, hogy a szélenergiánál Dél-Afrikában jellemzően este és éjszaka van a csúcsidőszak, ami jól kiegészíti a napenergia termelést. Ezzel szemben például Dániában nem ilyen kedvezők a feltételek: vannak olyan időszakok a szélenergia termelésben, aminek a keresleti fedezete igen alacsony.

 

10 százalék felett összehangolt stratégia szükséges

Ahol a megújuló alapú energiatermelés eléri a 10 százalékos szintet, ott többnyire a meglévő hálózati eszközök működését javították, nem volt szükség további jelentős tőkeberuházásokra.

Egy bizonyos szint után azonban ez már nem elegendő. Az IEA szerint az elosztórendszerek transzformációja során az alábbi területeken van szükség stratégiai döntések meghozatalára:

  • a hálózat teljes, rendszerbarát átalakítása a nettó hatások maximalizálása érdekében: a fókusz nem csak az egyes termelési technológiák költségén van,
  • a hálózatok jobb működtetése, fenntartása a kínálat biztonságának növelése érdekében (ez magában foglalja a megújuló termelés előrejelzésének javulását, valamint az erőművek termelésének jobb összehangolását, tervezését),
  • további rugalmas erőforrásokba történő beruházások.

Ahhoz azonban, hogy ezek az intézkedések kifejthessék hatásaikat, megfelelő piaci, energiapolitikai és szabályozói környezetre van szükség. A rendszerek átalakítása gyakran azt is megköveteli, hogy az energiarendszerhez tartozó intézmények új szerepet kapjanak.

 

Engedni kell a decentralizált energiatermelést

Ahogy egyre összetettebbek lesznek az áramlások az elosztórendszerekben, a hálózatok működtetésében szükségessé válnak az innovatív megoldások. Technológiai szempontból az egyre dinamikusabb és kétirányú áramáramlások megkövetelik az erősebb kontrollt, valamint az infrastruktúra fejlesztését. Ezen a téren az új generációs technológiák (például a fejlettebb inverterek) segíthetik a helyi elosztóhálózatok biztonságos üzemeltetését, csökkentve a teljes rendszerbeli energiaveszteséget.

A gazdasági szempontokat nézve szükség van az árazás megreformálására. Ahol a fogyasztók saját maguk építik ki napenergia rendszereiket, a kiskereskedelmi árazásnak meghatározó szerepe lesz a beruházásösztönzésben és az erőforrások működtetésében.

Intézményi oldalon felül kell vizsgálni, hogy a jelenlegi szerepek és felelősségi viszonyok kellően tudják-e kezelni a technológiai és üzleti változásokat. A piacokat hagyományosan a rendszerirányítók vezérelték, ezek között pedig nagyon kevesen adnak lehetőséget a decentralizált megújuló energiatermelésre.

 

Nem csak a termelési költség számít

Az elektromos áram értéke függ attól, hogy mikor és hol termelődik. Ennek mentén meghatározható a rendszerérték, ami a nettó hasznot jelenti egy adott termelési technológia rendszerhez történő hozzáadásakor. Magas rendszerérték esetén nagyon közel van egymáshoz az, amit az adott technológia nyújtani tud, és amit az áramelosztó hálózat igényel. A rendszerértékek kulcsfontosságú információval szolgálhatnak az energiapolitikai döntéshozóknak és az áramelosztó rendszerek szereplőinek. Ahol egy megújuló termelési technológia rendszerértéke magasabb, mint a termelés költsége, ott további kapacitás kiépítése segíthet a teljes hálózat költségeinek csökkentésében.

villamoshálózat fejlesztésnapenergiamegújuló energia