Svetska dilema: Dugotrajno skladištenje električne energije ili drastična operativna ograničenja proizvodnje varijabilnih OIE

U cilju očuvanja sigurnog i stabilnog rada ostatka EES u svetu elektroenergetike trenutno postoji kritična potreba za rešavanjem problema dugotrajnog skladištenja električne energije, kako bi se izbegla ograničavanja rada varijabilnih OIE. I kod nas, bez rešavanja ovog pitanja, ne treba ni pomišljati na ozbiljniji prelazak na varijabilne OIE. Neophodno je biti vrlo restriktivan i pažljiv u njihovom postepenom uvodjenju u generatorski miks našeg nacionalnog EES, vodeći računa na prvom mestu o sigurnosnim i bezbednosnim aspektima, baš kao što to čine kolege u SAD.

Američka agencija za energetiku publikovala je prošle sedmice u saradnji sa Citizens For Responsible Energy Solutions (CRES) i Smart Energy International kratak izveštaj, koji se bavi neophodnošču razvoja i primene u praksi dugotrajnog skladištenja električne energije u cilju omogućavanja integracije varijabilnih OIE u elektroenergetskom sistemu SAD. Prenosimo ovde glavne zaključke iz navedenog izveštaja.

Sposobnost ekonomičnog skladištenja velikih količina električne energije koja se može koristiti tokom dugih vremenskih perioda, kada je to potrebno biće kritična za nastavak integracije varijabilnih OIE u SAD, jasan je zaključak pomenutog izveštaja.

Prema izveštaju, u SAD trenutno postoji niz tehnoloških opcija za proširenje mogućnosti dugotrajnog skladištenja električne energije. Većina skladišta koje postoje trenutno u mreži ogledaju se u pumpno akumulacionim postrojenjima, odnosno reverzibilnim hidroelektranama, koje trenutno čine 95% svih skladišta električne energije u SAD.

Litijum-jonske baterije ne rešavaju problem

Litijum-jonske baterije sa trenutnom tehnologijom, nažalost, ne mogu da obezbede više od četiri sata trajanja skladištenja električne energije na ekonomičan način, što je nedovoljno za neometani, siguran i stabilan rad EES. Takođe, SAD se suočava i sa dodatnim izazovom zavisnosti od lanca snabdevanja materijalima neophodnim za proizvodnju ovog tipa baterija, kojima ne dominiraju, a koji direktno utiče na energetsku bezbednost ove zemlje kako se navodi u izveštaju.

Očigledno je neophodno okrenuti se alternativama. U izveštaju je dalje navedeno od kojih se to novih tehnologija očekuju značajne mogućnosti za produženje trajanja skladištenja električne energije.

Tehnologije pretvaranja električne energije u gas, kao što je vodonik, mogu da skladište električnu energiju nedeljama, pa čak i mesecima, navodi se u izveštaju. Ali, ostaje da se ista u potpunosti razvije do nivoa spremnog za masovniju primenu iste.

Podrška tehnologijama za skladištenje energije sledeće generacije biće ključna za iskorištavanje punog potencijala proizvodnje iz varijabilnih OIE. U suprotnom slede drastična operativna ograničenja rada varijabilnih OIE, kako bi se sačuvao integritet i neometani, siguran i stabilan rad ostatka EES, odnosno, sigurno i stabilno snabdevanje stanovništva i privrede električnom energijom.

Operativna ograničenja rada varijabilnih OIE u SAD

Prema izveštaju, 2021. godine solarna energija je činila 17% ukupne proizvodnje u Kaliforniji, a vetar je činio 8%. Državni mrežni operater, kalifornijski ISO (CAISO), primenom operativnih ogranićenja u radu varijabilnih OIE u cilju očuvanja sigurnog i stabilnog rada čitavog EES, ukupno je potisnuo sa mreže 1.400 GWh solarne energije i skoro 80 GWh energije iz vetra 2021. godine. To čini, ukupno, nešto više od 1.500 GWh – dovoljno za napajanje skoro 220.000 domova u Kaliforniji tokom cele godine.

Samo u prvoj polovini 2022. godine, usled operativnih ograničenja rada varijabilnih OIE, potisnuto je skoro 2.000 GWh proizvodnje iz solarne energije i skoro 90 GWh proizvodnje električne energije iz vetra.

Potisnuta energija iz varijabilnih OIE usled operativnih ograničenja u proizvodnji, primer Kalifornije

Potisnuta proizvodnja iz vetra, usled operativnih ograničenja, za različite regione u SAD

Potisnuta proizvodnja iz sunca, usled operativnih ograničenja, za različite regione u SAD

Potiskivanje smanjuje proizvodnju zelene energije

Njujork dobija 4% svoje električne energije iz vetra i 2,5% iz sunca, a NYISO (Operator prenosnosnog sistema države Njujork) prijavio je ukupno smanjenje proizvodnje iz vetra usled operativnih ograničenja, od skoro 84 GWh za 2021. godinu. Kada bi se ova energija uskladištila i tako postala dostupna za dalju upotrebu, bilo bi dovoljno da napaja 11.500 domova u Njujorku godinu dana.

U Southvest Pover Pool (SPP), gde 29,6% proizvodnih kapaciteta čini vetar, nešto više od 6.300 GWh energije iz vetra je moralo da bude potisnuto tokom 2021. – dovoljno za napajanje skoro 600.000 američkih domova za godinu dana.

Nedavna studija je pokazala da je 2021. godine prosečna stopa potiskivanja proizvodnje iz vetra usled operativnih ograničenja u ISO i RTO oblasti iznosila 4,8%, u rasponu od 0,4% u CAISO do 5,2% u ERCOT i 6,4% u SPP.

Ograničavanje u proizvodnji solarne energije u CAISO i ERCOT je u proseku iznosilo 3,6% u 2020. godini, sa 3,3% za CAISO i 6,4% za ERCOT. S obzirom na nivoe proizvodnje iz varijabilnih OIE u CAISO i ERCOT za 2021. godinu, potiskivanje proizvodnje solarne energije samo u ta dva regiona iznosilo bi nešto više od 2.400 GWh, a iz veztra nešto više od 5.300 GWh, ukupno skoro 7.800 GWh. Ovo bi bilo dovoljno da napaja skoro 730.000 američkih domova tokom godine.

I Srbija suočena sa ovim problemom

Sada da se vratimo na naš slučaj. Možda i najvažnija informacija koju možemo da izvučemo iz ovog izveštaja jeste upravo neophodnost postojanja dugotrajnog skladištenja električne energije kao preduslova za integraciju bilo kakvog višeg udela varijabilnih OIE u bilo koji elektroenergetski sistem.

Jasno je da i pri manjim udelima ovog tipa proizvodnje u generatorskom miksu, kao što je to slučaj u nekim od gore prikazanih američkih država, postoji jasna potreba za dugotrajnim skladištenjem električne energije. Vrlo je važno shvatiti i to da su jedina prava alternativa dugotrajnom skladištenju električne energije mere operativnog ograničavanja proizvodnje iz ovog vida izvora. One, zasigurno, ne odgovaraju investitorima u varijabilne OIE i u mnogome kvare ekonomiku i efikasnost ovog vida izvora električne energije.

Treće rešenje za održavanje sigurnog i stabilnog rada EES, kao i kontinuiranog snabdevanja stanovništva i privrede električnom energijom, barem kada govorimo o neophodnoj fleksibilnosti EES, prosto ne postoji.

Iz svega navedenog jasno je da bez rešavanja pitanja dugotrajnog skladištenja električne energije ne treba ni pomišljati o ozbiljnijem prelasku na varijabilne OIE, odnosno neophodno je biti vrlo restriktivan i pažljiv u njihovom postepenom uvodjenju u generatorski miks našeg nacionalnog EES, vodeći računa na prvom mestu o sigurnosnim i bezbednosnim aspektima, baš kao što to čine kolege u SAD.

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
Odštampaj

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *

Logo

Newsletter

Možda će Vam se svideti:

Logo

Energija Balkana

Newsletter

Nedeljni pregled vesti

Najava Konferencije

21. decembar 2022.