Cursa către zero și cum poate da Soarele „carburant” pentru viitor și pentru toate tehnologiile necesare

În momentul în care discutăm despre tehnologie aceasta n-ar funcționa fără un element important: energie electrică. Modul în care aceasta e obținută și furnizată e la fel de important ca tehnologia în sine. Din fericire, există opțiuni care să susțină și cerere mai mare, și să nu aibă impact asupra planetei.

În contextul orașelor smart de mâine și în contextul digitalizării vieții pentru un plus considerabil de eficiență, trebuie pusă în discuție și calea prin care poate fi obținută energia electrică. În acest moment, sunt câteva feluri deja utilizate la scară mai mică sau mai mare. Ai, pe de o parte, cărbune sau petrol, apoi ai mori eoliene, hidrocentrale sau nucleare și uzinele solare. Ultimul subiect ar trebui să fie de interes mare pentru toate țările și, inclusiv, administrații de orașe sau companii.

De la panourile solare montate pe case până la uzine în toată regula, precedentul există și sunt zone deja alimentate masiv cu energie solară. Am cercetat un pic situația din Europa și acolo unde Olanda, în urmă cu secole bune, a folosit forța apei ca să-și facă treaba, energia solară e următorul pas firesc. Și în acest context nu-i importantă doar infrastructura fizică, adică panourile respective, bateriile și rețeaua de distribuție, ci și tehnologia care eficientizează producția, distribuția și, eventual, previne problemele.

Ziceam însă de Europa și e important de menționat un lucru. În urmă cu aproape doi ani, Uniunea Europeană a prezentat un plan impresionant. Primul an din cei șase aproape s-a dus. Mai rămâne perioada de până în 2027, așa că vei mai auzi de demers. Planul a fost numit Pactul Verde European și prevede, pe scurt, investiții de până la 1.000 de miliarde de euro în acești ani ‘20, astfel încât poluarea să fie redusă, iar energia să fie colectată din surse ceva mai curate. Un rol important, în această strategie, îl joacă Mecanismul pentru Tranziție Justă, care prevede investiții de circa 100 miliarde de euro între 2021 și 2027 pentru a-i ajuta pe muncitorii și cetățenii din regiunile afectate de tranziția către energii curate.

Dincolo de ce se întâmplă la nivel european, e important și ce se întâmplă la nivel global. În acest context s-a și derulat summitul privind schimbările climatice COP26. Miza acestuia e ca guvernele, mediul de afaceri și societatea civilă să lucreze împreună pentru a transforma modul în care funcționează casele și afacerile, modul în care e cultivată hrana, în care e dezvoltată infrastructura și în care sunt gândite mijloacele de transport. În tot acest cadru în care și România ar trebui să se racordeze, mai ales că necesarul de energie crește, sunt exemple care pot fi urmate.

Producția de energie electrică nu se schimbă 100% peste noapte, ci se începe de undeva

Un oraș de dimensiuni rezonabile poate consuma undeva între 25 și 50 de megawați pe oră. Sigur, cifrele sunt imprecise în general pe acest subiect, că niciun oraș nu-i ca altul – de exemplu, schimbarea tuturor becurilor stradale cu unele LED are un impact considerabil asupra consumului. Însă circa 10.000 de locuințe ar putea fi alimentate cu aproximativ 10 MW de energie pe zi. Ideea e următoarea însă: furnizarea energiei electrice din mai multe surse, iar pentru majoritatea țărilor energia solară se poate dovedi o alegere bună. Așa am ajuns la ce se întâmplă în Irlanda de Nord.

Cu miza unui viitor digital sustenabil, țara aceasta a experimentat în ultimii ani cu energia solară implementată conform standardelor moderne, adică și monitorizarea sistemului pentru a reduce cât mai mult posibilele probleme. În proiectele care țin de energie solară s-a implicat și Huawei.

În ultimul deceniu a oferit soluțiile Smart PV pentru șase unități de producție. Unul dintre partenerii din Irlanda de Nord a dezvoltat prima fermă de energie solară în 2016. În prezent, a ajuns 10 unități și produce circa 84,5 MW. Un alt caz e al companiei Horan Power Engineering care produce circa 70 MW de energie, cu una dintre unități cotată la 45 MW.

Desigur, cele două cazuri sunt cu ferme, la propriu, de panouri solare. Tocmai de aceea un caz aparte e al BWG Food care a instalat panouri pe acoperișurile centrelor de distribuție pe care le are în Irlanda de Nord. E vorba aici de sisteme de 250 kW, care folosesc invertoare Huawei (dispozitive care schimbă curentul continuu generat de panourile solare în curent alternativ standard utilizat pentru orice). Impactul asupra mediului, că sustenabilitatea e un factor important, e impresionant: o reducere cu 70 de tone de CO2. Din 2015 până în 2020, invertoarele solare Huawei au ocupat prima poziție pe piața globală.

Pe continent, compania a furnizat invertoare pentru cea mai mare centrală fotovoltaică plutitoare în Zwolle, Țările de Jos. Și tot în Europa Huawei a furnizat invertoarele FusionSolar pentru o uzină de producție a energiei amplasată într-o fostă mină din Ganzlin, Germania. Producția ajunge la 65 MW și poate alimenta circa 16.500 de locuințe fără poluare. Rețeaua a fost activată în 2020, în același an în care compania a contribuit la lansarea celei mai mari uzine PV din lume: 2,2 gigawați de energie. E în provincia Qinghai din China și-a fost conectată la rețea în octombrie 2020.

Tot din Germania poate fi dat exemplul unui „revizii” de sistem solar din Hamburg. În 2004 a fost implementat un sistem de producție a energiei electrice prin panouri montate predominant pe acoperișuri. În renovarea sistemului, astfel încât să țină pasul cu vremurile, sunt prevăzute 18 proiecte din portofoliu, iar sistemul generează vârfuri de producție între 241 kWp și 4 MWp. Invertoarele vechi, cu capacități diferite dintre care cele mai mari erau la 90 kW, sunt înlocuite cu 22 de invertoare Huawei SUN2000-100KTL-M1 fiecare capabil să susțină până la 100 kW. Dincolo de detaliile tehnice, partea mai interesantă e că proiectul acesta e amortizat la nivel de costuri în trei ani de folosire. Poți face o comparație simplă: a funcționat din 2004 până în 2021 fără schimbări majore, iar acum în trei ani ajunge să fie amortizată investiția.

În acest context al energiei care vine, la propriu, din cer merită amintit că o cercetare din 2006 arăta că Soarele „trimite” către Pământ, într-o singură zi, mai multă energie decât era generată la acel moment într-un an din toate celelalte surse, inclusiv cele fosile. Cifrele din 2019, citate într-o altă cercetare despre energia fotovoltaică, arăta că ajunge pe Pământ energie echivalentă cu circa 173.000 terawați. Spre comparație, cererea globală de energie se ridică la circa 2,6 TW. Da, e o diferență enormă și demersul ar trebui să fie acum în direcția de-a exploata cât mai eficient energia aceasta.

În cazul Huawei, pe ce s-a axat a fost introducerea tehnologiei, și în special a automatizărilor, pentru a reduce costurile și a asigura și o creștere a eficienței. Totodată, susține că cei patru piloni importanți sunt: reducerea emisiilor de carbon, promovarea energiei regenerabile, conservarea naturii și susținerea unei economii circulare. Pe aceste principii se bazează și implementările derulate până acum în diverse țări. Sunt reunite sub ideea Smart PV care presupune introducerea tehnologiei moderne și a următorului deceniu, cum ar fi AI și automatizarea, în acest domeniu.

În octombrie 2021, Huawei și-a prezentat proiectul FusionSolar pentru toate scenariile, cu unități Smart PV și de stocare a energiei. Aici merită menționat că stocarea eficientă a energiei este cheia pentru ca sursele de energie solară și eoliană să fie principalele surse de energie din lume 24 de ore pe zi, pe tot parcursul anului. Expertiza Huawei în implementarea rețelelor îi permite să digitalizeze complet sisteme energetice complexe. Acest lucru face posibilă identificarea rapidă, într-un sistem care cuprinde mii sau chiar zeci de mii de module de stocare litiu-ion, unde defecțiunea se întâmplă atunci când o baterie dă greș. Acest lucru sporește viabilitatea comercială a energiei generate din surse regenerabile.

Dincolo de îmbunătățirile care pot fi făcute la nivelul infrastructurii energetice din orașe și țări, există și următorul aspect: circa 900 de milioane de oameni n-au acces la o rețea de energie electrică și nici la o sursă stabilă de energie. Cererea, cum ziceam la început, va fi din ce în ce mai mare. Și în acest context e important cum obținem „combustibil” pentru tot ce va fi societatea digitală de mâine.

Schimbările care pot fi făcute și prin tehnologie

Ținte pentru frânarea încălzirii globale există. Recent, au fost asumate unele noi. În contextul COP26, HUawei susține că cercetarea și dezvoltarea energetică pe care le derulează sunt deplin aliniate cu scopurile summitului. Este al treilea cel mai mare investitor în cercetare și dezvoltare, după Microsoft și Alphabet (Google). În cadrul Digital Power, de exemplu, peste 3.500 din cei 6.000 de angajați sunt implicați în cercetare și dezvoltare. Filiala are centre de cercetare și dezvoltare în mai multe țări, inclusiv Germania și Suedia.

Un obiectiv central al eforturilor de cercetare este asigurarea că digitalizarea, ca rezultat al implementării 5G, a miliarde de dispozitive, cum ar fi vehiculele autonome și echipamentele din fabrică, va avea o amprentă de carbon minimă. Astfel, tehnologia 5G este optimizată pentru a transmite date la o fracțiune din consumul de energie per bit de 4G (procentul exact variază în funcție de factori precum densitatea utilizatorilor, ora din zi și proximitatea de stația de bază). Apoi, plăcile de circuite și spațiile de stocare a centrelor de date sunt răcite cu lichid, ceea ce este mult mai eficient din punct de vedere energetic decât răcirea cu ventilator.

Totodată, centrele de date pe care Huawei le livrează clienților din întreaga lume sunt proiectate de inginerii și fizicienii noștri pentru a maximiza utilizarea răcirii naturale cu aer dacă sunt instalate în locații în care temperaturile permit acest lucru.

Independent de aceste tehnologii, compania mizează și pe industria auto. În acest sens a dezvoltat Intelligent Automotive Solutions pentru furnizarea de componente producătorilor de vehicule ecologice autonome. Componentele cheie pe care mizează sunt: extinderea gamei de vehicule electrice, accelerarea încărcării; reducerea greutății totale a vehiculului, sporirea experienței de utilizare a pasagerilor, dar și producerea mai economică a mașinilor.

Miza COP26, în linie cu alte demersuri de până acum în acest sens, presupune că știința și inovația sunt esențiale pentru dezvoltarea și scalarea soluțiilor, astfel încât să putem limita creșterea temperaturii globale la 1,5 grade Celsius și să ne adaptăm la impacturile actuale și viitoare ale schimbărilor climatice. Pentru a reuși așa ceva este necesară o abordare colaborativă și multidisciplinară pentru cercetare și inovare. Și tocmai de aceea investiția în cercetare și dezvoltare e atât de importantă.

Articol susținut de Huawei România