„Neophodno je održati dovoljan nivo inercije, otpornosti/žilavosti, odnosno robusnosti EES, koji poseduje postojeći sistem, pre svih otpornost/žilavost na teške vremenske uslove, zadržavanjem značajnog nivoa instalisanog kapaciteta iz konvencionalnih izvora za proizvodnju električne energije u potpunosti upravljivih od strane čoveka (ugalj, gas, nuklearna energija), a ne manjeg od trenutno postojećeg instalisanog kapaciteta iz baznih, konvencionalnih izvora – i to pre svega baziranim na gorivu koje nam je dostupno u Republici Srbiji, ali i na drugim konvencionalnim gorivima, uključujući potencijalno i nuklearnu opciju”, deo je zaključaka Panela 1 Međunarodne stručne konferencije Kako sprovesti održivu tranziciju u elektroenergetskom sektoru Zapadnog Balkana, koja je decembra 2022. godine na Mašinskom fakultetu organizovala redakcija Energija Balkana.

Značaj strateških rezervi

Stručnjaci su predložili uvođenje strateških rezervi nacionalne bezbednosti iz lignita (do isrpljenja resursa), gradnjom novih, savremenijih kapaciteta na lignit ili gradnjom drugih konvencionalnih baznih izvora električne energije – uključujući, kao potencijalnu opciju i nuklearne elektrane u budućnosti i prevođenje postojećih kapaciteta na lignit i na druga konvencionalna goriva u stratešku rezervu nacionalne bezbednosti.

Predloženo je i kontinuirano praćenje i prognoza adekvatnosti EES-a na srednjoročnom i dugoročnom nivou, te u skladu sa prepoznatim rizicima po sistem, uvođenje kapacitivnog mehanizma (strateške rezerve ili drugi), kao vid podsticaja dovoljnog nivoa konvencionalnih baznih izvora u sistemu i garanta nacionalne energetske bezbednosti.

Kao prilog navedenom analiziraćemo trenutnu situaciju u Nemačkoj, koja se čak i pod vlašću zelenih ne odriče svojih termokapaciteta na lignit, kameni ugalj, svojih gasnih termoelektrana, ali i svojih nuklearnih termoelektrana. Pokazaćemo, koristeći podatke sa portala Agora Energiwende kako izgleda trenutna situacija u Nemačkoj.

Pre analize podataka sa pomenutog portala bitno je spomenuti da je krajem 2022. godine instalisani kapacitet za proizvodnju električne energije u Nemačkoj bio 66 GW u vetroelektranama, 65 GW u solarnim PV elektranama, 32 GW u gasnim termoelektranama, 19 GW u termoelektranama na lignit, 19 GW u termoelektranama na kameni ugalj, oko 4 GW u nuklearnim termoelektranama, oko 5 GW u hidroelektranama, 9.4 u elektranama na biomasu i 4.7 GW iz nafte.

U uslovima visoke integracije varijabilnih obnovljivih izvora energeije Nemačka koristi svoje termokapacitete za pokrivanja ekstremno varijabilne prirode proizvodnje električne energije iz vetra i solara koja se ogleda u dnevnim variranjima, sezonskim variranjima, kao i u izuzetnoj nepredvidljivosti, uopšte, na nivou višegodišnjeg praćenja, kao i slabe otpornosti ovog tipa izvora električne energije na ekstremne vremenske uslove.

Koncept rezervi u termokapacitetima u Nemačkoj

Detaljno opisan koncept rezervi u termokapacitetima u Nemačkoj je dat u tekstu 50 nijansi zelene – ugalj kao OIE

Ovom prilikom ćemo analizirati podatke koji se mogu naći na Agora Energiwende portalu. Naredna dva dijagrama prikazuju satnu proizvodnju i potrošnju električne energije u Nemačkoj u poslednjih mesec dana. Crvena linija označava konzum koji se kreće od 50 do 70 GW satno. Plavom bojom je označena satna proizvodnja iz vetra, žutom iz sunca (usled veoma niskog faktora kapaciteta možete odmah primetiti kolika je ostvarena satna proizvodnja od ukupno oko 130 GW instalisane snage u ovim kapacitetima koju pominjemo na početku analize). Sivom bojom je označena bazna proizvodnja iz nuklearnih elektrana, koja nije od interesa za sledeću analizu, ali jasno doprinosi bilansnom pokrivanju bazne potrošnje, kao i održavanja gore pominjanih parametara stabilnosti i sigurnosti rada EES.

Na prvom dijagramu je izostavljena proizvodnja iz uglja (TE na lignit i TE na kameni ugalj) i gasa (TE na gas). Primetićete veliki debalans ovog tipa proizvodnje prema potrošnji koji je prisutan praktično konstantno, i kreće se u velikom opsegu.

Interesantno je primetiti proizvodnju iz vetra i solara u periodu od 22. do 28. januara, zumiraćemo na sledećoj slici. Ukupna proizvodnja iz vetra i solara u period od 22. do 28. januara, podsetićemo od ukupno instalisanog kapaciteta od 130 GW, iznosi svega par GW. Tokom 25. januara proizvodnja iz vetra i solara pada i ispod 1 GW (manje od 1% od ukupno instalisanog kapaciteta u vetru i solaru). Naišao je oblačan dan, odnosno dani bez vetra.

Na narednom dijagramu je za isti period od mesec dana, dodata i proizvodnja iz kamenog uglja, lignita i gasa… I, postignut je balans između proizvodnje i potrošnje.

Nemačko iskustvo

Dve stvari ćemo ovde primetiti. Prvo, veoma je interesantno primetiti koliki nedostatak proizvodnje bi nemački elektroenergetski sistem imao naročito od 18. do 28. januara bez termokapaciteta na ugalj i gas, a imajući u vidu da instalisana snaga u vetru i solaru premašuje već skoro dva puta njihov maksimalni konzum. Praktično Nemačka bi bez svojih termokapaciteta imala veliki problem u bilansnom pokrivanju potrošnje.

Ne bih da komentarišem period od od 22. do 28. januara, kada ukupna proizvodnja iz vetra i solara, od ukupno instalisanog kapaciteta od 130 GW, iznosi svega par GW, a 25. januara je ista pala čak ispod 1 GW. Ovde ne govorimo o problemu satnog balansiranja sistema i pokrivanja neplaniranih odstupanja u varijabilnim OIE – ovde govorimo o mnogo ozbiljnijem nedostatku više od 98% kapaciteta za pokrivanje potrošnje. Ovde govorimo o ozbiljnom bilansnom problemu dugog trajanja, koje ne može da pokrije nikakva rezerva predvidjena za svrhu balansiranja sistema. Ovde leži najozbiljniji problem koji bi se javio potpunim napuštanjem stabilnih izvora električne energije koje predstavljaju termokapaciteti (bilo da su voženi ugljem, gasom ili nuklearnim gorivom). Termokapaciteti su podjednako bitni i tokom i nakon delimične tranzicije elektroenergetskog sistema na varijabilne obnovljive izvore energije.

Sa poslednjeg prikazanog dijagrama možemo primetiti da se i balansiranje elektroenergetskog sistema u Nemačkoj vrši, takođe, pre svega pomoću termoelektrana na kameni ugalj i gasnih termoelektrana i nešto malo reverzibilnim hidroelektranama, prosto zbog koncepcije sistema i nedostatka hidro potencijala. Dvojaka, suštinska uloga termokapaciteta u nemačkom elektroenergetskom sistemu i bilansna i balansna je nedvosmislena.

Kako Srbija da iskoristi nemačko iskustvo

Postavlja se pitanje kako ovaj model da mudro iskoristimo u slučaju Srbije. Što se tiče problematike flesibilnosti sistema, odnosno balansiranja sistema, Srbija ne poseduje ni termoelektrane na kameni ugalj, niti dovoljno gasnih termoelektrana. Srbija poseduje potencijal za reverzibilne hidroelektrane, protočne i akumulacione hidroelektranekao, kao i termoelektrane na lignit. Ostatak fleksibilnosti, u slučaju veće integracije varijabilnih obnovljivih izvora energije, bićemo primorani da potražimo u skladištima električne energije, ali i u termoelektranama na lignit kao i novim gasnim termoelektranama donekle.

Izuzetno je važno primetiti da za pokrivanje bilansnih nedostataka dugog trajanja, kao što je ovaj prikazan na prvom dijagramu od 18. do 28. januara u Nemačkoj ne pomaže balansna rezerva u sistemu koja nije ni predvidjena za ovakve situacije. U ovakvim situacijama, kada imamo nedostatak u proizvodnji električne energije velikog kapaciteta i dužeg trajanja jedino što sistemu može pomoći jesu stabilni izvori kakvi su termokapaciteti, dovoljne instalisane snage, bilo u pogonu ili u hladnoj rezervi, odnosno strateškoj rezervi nacionalne bezbednosti. Termokapaciteti u budućnosti ostaju nezamenjiv deo elektroenergetskog sistema u decenijama pred nama. Termokapaciteti u strateškoj rezervi nacionalne bezbednosti predstavljaju koncept koji je zasigurno neophodan i nezaobilazan kako bi se delimična energetska tranzicija na varijabilne obnovljive izvore energije sprovela bez negativnog uticaja na sigurnost snabdevanja i stabilan rad sistema, odnosno kako bi se sačuvao integritet elektroenergetskog sistema i njegova osnovna funkcija kao činioca nacionalne bezbednosti.