Elastyczność sieci szansą na energię elektryczną dostępną wszędzie i o każdej porze

Nowoczesny, dynamiczny system elektroenergetyczny wymaga wdrażania innowacyjnych produktów i usług. Umożliwiają one zmienne kierunki przepływu energii elektrycznej, wspierają wzrost udziału i znaczenia źródeł odnawialnych, podnoszą efektywność i zapewniają stabilność dostaw. Jedną z takich usług jest elastyczność sieci. O niej i jej roli opowiada Łukasz Sosnowski, Menedżer ds. Pozyskiwania Funduszy Zewnętrznych i Realizacji Projektów Badawczo-Rozwojowych w Stoen Operator. 

Zacznijmy od początku, czyli od pojęcia elastyczności systemu elektroenergetycznego.

W energetyce elastyczny system rozumiany jest jako efektywne technicznie i ekonomicznie, zrównoważone zapotrzebowanie konsumentów na energię elektryczną wraz z jej dostępnością oferowaną przez energetykę zawodową czy prosumentów. 

Dlaczego elastyczność jest ważna?

Elastyczność systemu elektroenergetycznego jest kluczowa by zapewnić niezawodność, efektywność i zrównoważoną przyszłość lokalnych systemów elektroenergetycznych. Szczególnie jest to ważne w obliczu rosnącego udziału odnawialnych źródeł energii, nowych wyzwań związanych ze zmianami klimatycznymi, szybkiego postępu technologicznego oraz tego, jak zmieniają się wzorce konsumpcji energii. 

W jaki sposób elastyczność systemu elektroenergetycznego wpływa na sektor odnawialnych źródeł energii?

Z punktu widzenia elastyczności systemu bardzo istotna jest integracja źródeł odnawialnych i ich aktywny udział w bilansowaniu i zarządzaniu systemem elektroenergetycznym. Odnawialne źródła energii są nieprzewidywalne i zależne od warunków atmosferycznych. Wraz z ich rosnącym udziałem w miksie energetycznym, elastyczność systemu jest niezbędna do zarządzania niestabilną produkcją energii i jej łączenia z tradycyjnymi źródłami.  Dodatkowo system elektroenergetyczny, wykorzystując mechanizmy elastyczności, może szybciej radzić sobie ze zmianami w popycie na energię. 

Zatem mechanizmy elastyczności mogą przynieść sieciom dystrybucyjnym i ich odbiorcom wiele korzyści?

Wdrożenie elastyczności w sieciach dystrybucyjnych na szeroką skalę jest procesem kompleksowym, który otwiera wiele nowych możliwości dla sektora energetycznego. Większa niezawodność i efektywność energetyczna przekładają się na mniejsze straty w przesyle energii, wyższą jakość dostarczanego prądu i potencjalnie niższe koszty dla ostatecznych użytkowników. 

A jakie niosą ze sobą wyzwania?

Związana z budowaniem elastyczności transformacja sieci dystrybucyjnych w inteligentne sieci (tzw. smart grids) jest jednym z nich. Wymaga ona znacznych inwestycji w modernizację infrastruktury.

Kolejnym wyzwaniem jest fakt, że modernizacja infrastruktury sieciowej wymaga zastosowania nowych technologii na wszystkich poziomach napięć. To z kolei wiąże się z koniecznością przeszkolenia pracowników Operatorów Systemów Dystrybucyjnych (OSD). Jest to konieczne, żeby zapewnić bezpieczną i efektywną eksploatację nowoczesnych sieci. 

Zarządzanie dużymi ilościami danych, które są generowane i przetwarzane przez inteligentne sieci, to następna kwestia do rozwiązania. Obszary związane z prywatnością i bezpieczeństwem danych są szczególnie ważne, ponieważ dotyczą informacji o zużyciu energii przez indywidualnych użytkowników. Należy więc zapewnić odpowiednie zabezpieczenia i polityki prywatności. 

Dodatkowo zmiany taryfowe, które mogą być postrzegane jako niekorzystne dla konsumentów, mogą powodować opór społeczny. Możliwe jest też pojawienie się obaw związanych z prywatnością i bezpieczeństwem danych. Z tych powodów należy prowadzić  dialog ze społeczeństwem i edukować o korzyściach płynących z modernizacji sieci. 

Czy nowe technologie, które zyskują obecnie na popularności, mają swoją rolę do odegrania również w obszarze  mechanizmów elastyczności w sieciach elektroenergetycznych?

Wdrożenie elastyczności w sieciach elektroenergetycznych jest niemożliwe bez intensywnego i dynamicznego rozwoju nowych technologii. Przede wszystkim mam na myśli inteligentne sieci, magazynowanie energii oraz zaawansowane systemy zarządzania danymi i pomiarami, które są niezbędne dla przyszłego rozwoju sektora energetycznego. Dodatkowo rozwój technologii, takich jak Internet Rzeczy (IoT) i sztuczna inteligencja (AI), może przyczynić się do dalszego usprawnienia sieci elektroenergetycznych. Pierwsza z nich pozwala monitorować i automatycznie kontrolować urządzenia na całej sieci, natomiast AI może analizować duże ilości danych, przewidywać trendy i optymalizować zarządzanie siecią. 

Podsumowując – jakie są najważniejsze czynniki, bez których nie da się tworzyć elastyczności w systemach dystrybucyjnych?

Elastyczność jest szansą na to, by sprostać oczekiwaniom klientów, aby energia elektryczna była dostępna wszędzie i o każdej porze. Nie będzie to możliwe bez ścisłej współpracy pomiędzy prosumentami, konsumentami i operatorami systemów elektroenergetycznych. 

Przyszły rozwój elastycznych systemów dystrybucyjnych, zarówno scentralizowanych, jak i lokalnych mikrosieci, będzie wymagał holistycznego podejścia. Należy w równym stopniu uwzględnić aspekty techniczne, ekonomiczne, jak i społeczne. Tylko w ten sposób będzie można zrealizować pełny potencjał i korzyści płynące z wdrożenia elastyczności w dystrybucyjnych sieciach elektroenergetycznych. 

Dynamiczny rozwój technologii inteligentnych sieci, magazynowania energii i zaawansowanych systemów zarządzania danymi jest kluczowy dla przyszłego rozwoju sektora energetycznego. Umożliwi on efektywniejsze i bardziej zrównoważone wykorzystanie zasobów energetycznych.

Źródło: Stoen Operator