Izveštaj IEA: Termoelektrane i hidroelektrane će ostati važan faktor sezonske fleksibilnosti do 2050.

Očekuje se da će se potrebe za kratkoročnom fleksibilnošću u Evropi do 2050. godine povećati 100 odsto, a za sezonskom 66 odsto. Te potrebe će sve više biti zadovoljene odzivom potrošnje, baterijama i vodonikom, međutim termoelektrane i hidroelektrane će zadržati svoju ulogu u obezbeđivanje sezonske fleksibilnosti (bilansiranje), navodi se u studiji o efektima sezonskih varijacija u potrošnji i proizvodnji na rad elektroenergetskog sistema do 2050. godine, koju je izradila Međunarodna agencija za energetiku (IEA).

Izveštaj Upravljanje sezonskom varijabilnoscu potrošnje i proizvodnje električne energije analizira situaciju u Evropi, Indiji i Indoneziji.

U svakom sistemu, potrebe za kratkoročnom i sezonskom fleksibilnošću značajno rastu do 2050, otkriva studija.

Fleksibilnost, koju trenutno pružaju termoelektrane i hidroelektrane, sve će više dolaziti iz novih izvora – odziva potrošnje (eng. demand response) i baterija u kraćim vremenskim intervalima i vodonika u intervalima od nedelja do godišnjih doba – pri čemu će termoelektrane sa niskim emisijama i hidroelektrane ostati važan izvor bilansiranja (eng. seasonal balancing).

Analiza IEA pokazuje da snažno razvijene prenosne mreže, dostupnost nekih dispečabilnih termoelektrana (koje se mogu uključiti ili isključiti na zahtev) i, što je presudno, povezivanje sektora sa vodoničnim sistemom i fleksibilan rad elektrolizera održavaju sigurnost u snabdevanju električnom energijom tokom dekarbonizacije.

Promena strukture potražnje i snabdevanja zahteva veću fleksibilnost

Autori studije naglašavaju da se priroda potražnje i snabdevanja električnom energijom brzo menja sa prelaskom na čistu energiju. Vetroelektrane i fotonaponska postrojenja predstavljali su 12 odsto globalnog snabdevanja električnom energijom u 2023, ali će porasti na 40 odsto do 2030. na putu ka nultim neto emisijama do 2050.

U kombinaciji sa novim izvorima potražnje za električnom energijom, od električnih vozila do toplotnih pumpi, energetski sistemi će izgledati i funkcionisati drugačije nego do sada, a sigurnost snabdevaanja električnom energijom će postati sve važnija, navodi se u studiji.

Njeni autori navode da Evropa, Indija i Indonezija pružaju dosta putokaza za duboke promene koje se očekuju do 2030. ili 2050, jer danas imaju različite elektroenergetske sisteme, sa jedinstvenim obrascima potrošnje i miksovima izvora električne energije. Svaki je zacrtao različite kurseve za energetsku tranziciju i nalazi se u različitim klimatskim zonama.

Potrebe za sezonskom fleksibilnošću će rasti brže od potražnje za električnom energijom

U svakom od tri regiona, potražnja za električnom energijom će se značajno povećati tokom perioda do 2050, za više od 80 odsto u Evropi od 2022. do 2050, više od 2,5 puta u Indiji i tri puta u Indoneziji. Ipak, u svakom regionu, potreba za sezonskom fleksibilnošću u elektroenergetskim sistemima raste još brže – mereno najvišim i najnižim vrednostima tokom godine neto opterećenja (ukupna potražnja minus proizvodnja vetra, solara i derivacionih hidroelektrana) koja onda treba da se izbalansira dispečabilnim resursima i skladištima energije.

U Evropi se potrebe za sezonskom fleksibilnošću povećavaju 60 odsto više nego ukupna potražnja od 2022. do 2050, otkriva izveštaj.

Rastući udeo vetroparkova i fotonaponskih elektrana, i promene u obrascima potražnje su glavni uzroci povećane sezonske promenljivosti u svim regionima.

Prema izveštaju, u Evropi je njen rast uglavnom posledica šestostrukog povećanja snage vetra od 2022. do 2050, jake zavisnosti od godišnjih doba – sa većom proizvodnjom zimi, i povećane potražnje za električnom energijom zavisnom od temperature, uključujući grejanje prostora.

Sezonsku fleksibilnost obezbeđuju tradicionalni i novi izvori

Trenutno, hidroelektrane i termoelektrane koje se mogu isključiti i uključiti na zahtev ispunjavaju skoro sve zahteve fleksibilnosti u sva tri sistema, od kratkoročnih do sezonskih. IEA smatra da će do 2030. to ostati slučaj u svakom od tri regiona, pa će u Evropi više od 80 odsto sezonske fleksibilnosti pružati hidroelektrane i termoelektrane.

Do 2050. hidroelektrane ostaju ključni pružalac sezonske fleksibilnosti, zajedno sa termoelektranama sa niskim emisijama. Međutim, postepeno napuštanje fosilnih goriva smanjuje ukupnu ulogu termo sektora.

Tokom istog perioda, fleksibilan rad elektrolizera postaje važan deo obezbeđivanja sezonske fleksibilnosti pošto su sistemi u velikoj meri dekarbonizovani, pokazala je studija.

Ali, i ograničenje proizvodnje iz vetroparkova i solarnih elektrana (eng. curtailment) tokom velikog broja radnih sati takođe igra važnu ulogu u obezbeđivanju ove fleksibilnosti.

Održavanje sigurnosti snabdevanja zahteva i balansiranje na satnom nivou

Prema izveštaju, održavanje bezbednosti snabdevanja električnom energijom tokom cele godine takođe zahteva održavanje balansa između potrošnje i proizvodnje električne energije iz sata u sat tokom cele godine.

U svakom od tri regiona, fleksibilnost na satnom nivou ili kratkoročna fleksibilnost takođe raste brrže od potražnje za električnom energijom. U Evropi se ta fleksibilnost povećava dvostruko brže od potražnje, otkriva studija.

Baterije i odziv potrošnje su ključne tehnologije za rešavanje kratkoročne varijabilnosti

Stručnjaci IEA naglašavaju da se baterije i odziv potrošnje pojavljuju kao ključne tehnologije za rešavanje kratkoročne varijabilnosti u svim sistemima. Zbog njihovog visokog stepena odziva, obe imaju mogućnost da se brzo prilagode u skladu sa potrebama sistema.

Odziv potrošnje, posebno pametno punjenje električnih vozila i prilagođavanja kada se prostor i voda zagrevaju, takođe pomaže u usklađivanju potražnje u satima kada obnovljivi izvori pružaju izobilje energije. Time, takođe, smanjuje periode ograničenja rada vetroparkova i solarnih elektrana i troškove goriva, i dodatno smanjuje stres na mrežama u to vreme, navodi se u izveštaju.

Termoelektrane i dalje igraju ulogu u kratkoročnoj i sezonskoj fleksibilnosti

Uprkos energetskoj tranziciji, termoelektrane nastavljaju da igraju ulogu u kratkoročnoj i sezonskoj fleksibilnosti i obezbeđivanju dovoljnog snabdevanja električnom energijom. Do 2030. instalirani kapacitet ovih objekata, uključujući nuklearnu energiju, bioenergiju, vodonik i goriva na bazi vodonika i fosilna goriva, će se povećati u Indiji i Indoneziji, dok će opasti u Evropi.

Do 2050. taj kapacitet će se smanjiti 5-10 odsto u Indiji i Indoneziji i 40 odsto u Evropi, podvlači se u studiji.

Prelazak na čistu energiju može smanjiti troškove za potrošače

Autori su naglasili da se predviđa da će prelazak na tehnologije sa niskim emisijama smanjiti ukupne troškove elektroenergetskog sistema po jedinici kapaciteta u tri sistema na duži rok, velikim delom zbog niskih troškova solarne i energije vetra.

U godini sa prosečnim vremenskim prilika, ukupni troškovi električne energije po jedinici kapaciteta opadaju 15-25 odsto u Evropi, Indiji i Indoneziji od 2022. do 2050.

Kako sistem postaje kapitalno intenzivniji i manje zavisi od fluktuacija cena fosilnih goriva, potrošači su sve više izolovaniji od uticaja vremenskih varijacija na rad elektrana i nestabilnih cena fosilnih goriva, navodi se u izveštaju.

Od suštinskog je značaja poverenje da budući energetski sistemi mogu ostati pouzdani

U Evropi značaj energije vetra i sve veća elektrifikacija grejanja stvaraju jedinstven izazov vezan za periode slabih vetrova i niskih temperatura, koji se često nazivaju mračnim zastojima (eng. dark doldrums). Vera da budući energetski sistemi mogu ostati pouzdani tokom ovih perioda, koji se javljaju u nepravilnim intervalima, od suštinskog je značaja za sve zainteresovane strane.

Zaključak analize IEA pokazuje da dobro razvijene prenosne mreže, dostupnost nekih dispečabilnih termoelektrana (koje se mogu uključiti ili isključiti na zahtev) i, što je presudno, povezivanje sektora sa vodoničnim sistemom i fleksibilan rad elektrolizera održavaju sigurnost u snabdevanju električnom energijom tokom dekarbonizacije.

Uprkos razlikama i potrebi za prilagođenim rešenjima u svakom od tri posmatrana regiona, postoji niz zajedničkih poteza koji bi podržali tranziciju ka čistoj energiji u svim regionima, navodi se u izveštaju.

Metode planiranja su ključne za upravljanje sezonskom varijabilnošću potražnje

Između ostalih saveta, autori naglašavaju ažurirane metode planiranja kao ključne za upravljanje sezonskom varijabilnošću potražnje, što zahteva fleksibilnost u postojećim termoelektranama.

Podsticanje odziva potrošnje, rešenja za skladištenje energije i uklanjanje regulatornih barijera su ključni za pouzdanost sistema i tržišnu efikasnost.

Akumulacije hidroenergije, dugotrajno skladištenje vodonika i dobro razvijena mrežna infrastruktura igraju vitalnu ulogu u upravljanju sezonskom promenljivošću i obezbeđivanju sigurnosti snabdevanja.

Reforme su, takođe, neophodne da bi se finansijski nagradile suštinski važne elektrane i tehnologije skladištenja koje pružaju širok skup usluga energetskim sistemima sa visokim udelom varijabilnih obnovljivih izvora energije, podvlači se u izveštaju.