Cum pregătim rețelele de distribuție pentru valul de prosumatori și producătorii de energie verde?
În luna ianuarie a anului trecut puțin peste 44.000 de prosumatori erau conectați la rețeaua de distribuție a energiei electrice. La finalul lunii noiembrie, conform datelor ANRE, clubul prosumatorilor s-a metamorfozat într-o comunitate impresionantă de 107.001 membri, mai mult decât dublu față de începutul de an. Creșterea spectaculoasă a coincis cu o expansiune substanțială a capacității de producție de la 478 MW în ianuarie 2023 la 1.400 MW în noiembrie*.
Practic sunt conectați la rețea, în medie, 300 de prosumatori pe zi. Tendința este îmbucurătoare. Asistăm la un veritabil “val” de prosumatori atât gospodării, cât și operatori economici care la nivelul clădirilor și halelor industriale instalează în special centrale fotovoltaice pentru autoconsum.
Ambele sectoare de consum devin în tot mai mare măsură și producătoare de energie electrică, acoperindu-și parțial sau integral consumul pe durata zilei. Acest lucru se numește asigurarea suficienței energetice.
Creșterea rapidă a numărului de prosumatori vine cu o serie de provocări pentru rețelele de distribuție. În miezul zilei, avem un excedent semnificativ de energie produsă local și injectată în rețea, urmată de perioadele de seara, noaptea și dimineața când alimentarea cu energie electrică este asigurată exclusiv din rețea.
Așadar, structura tradițională a sistemelor energetice, care până acum ne-a obișnuit cu alimentarea unidirecțională a energiei dinspre centralele mari, prin rețelele de transport, apoi prin rețelele de distribuție și până la consumatori, iată că în cazul prosumatorilor implică o circulație bidirecțională a energiei, atât tradițional dinspre rețea spre consumator, cât și dinspre prosumator spre rețea și alimentarea altor consumatori cu excedentul produs.
Efectul prosumatorilor face ca rețelele de transport și distribuție a energiei să devină căi de alimentare bidirecțională, care trebuie să fie permanent pregătite să livreze, dar și să preia energie.
Pentru ca acest regim de funcționare să fie asigurat continuu și flexibil pentru prosumatorii și consumatorii de energie, este necesară menținerea calității energiei în parametrii reglementați: nivelul de tensiune trebuie să se păstreze cu fluctuații cât mai mici, pentru a nu perturba consumatorii și nivelul distorsiunii armonice trebuie să se încadreze în limitele admise (popular spus, semnalele de tensiune și curent trebuie să rămână “curate”).
Aici vine provocarea, fiindcă în momentul în care un prosumator generează energie excedentară în rețea, automat și nivelul tensiunii din rețea crește și poate ajunge prea ridicat atât pentru prosumatorul în cauză, cât și pentru consumatorii vecini.
Să luăm un exemplu ipotetic: avem un grup de case, toate cu sisteme fotovoltaice și, implicit, prosumatori racordați la rețea. Peste zi, când avem cer senin și soare din plin, producția de energie atinge cote maxime în același timp în care consumul de energie al fiecărei locuințe este minim, proprietarii fiind în majoritate plecați la serviciu. Avem astfel o producție importantă de energie injectată în rețea. Apare însă acest fenomen nedorit, de creștere a nivelului tensiunii din rețea monofazat de la 230 V la 260-270 V, fluctuant, motiv pentru care, intempestiv, protecțiile electrice ale sistemelor fotovoltaice declanșează și deconectează sursele regenerabile de energie.
Operatorul de rețea intervine prompt și ca singură soluție disponibilă, reduce nivelul tensiunii în rețea, din ploturile transformatorului de medie / joasă tensiune care alimentează și această stradă. Ulterior, sursele regenerabile pot injecta din nou surplusul în rețea.
Apare însă următoarea situație: seara, când locuitorii se întorc acasă, se înregistrează o creștere a consumului de energie în gospodării, fără să mai existe producție locală din fotovoltaice, iar această creștere de consum face ca nivelul tensiunii deja redus, să scadă și mai mult și anumiți consumatori (de ex. electrocasnice) să nu mai funcționeze. Este fenomenul acela cunoscut ca de pâlpâire a becurilor și de sunete ciudate scoase de frigider și mașina de spălat. Apar din nou sesizările la operatorul de rețea.
Operatorul de rețea intervine și crește tensiunea la nivelul inițial, pentru a asigura alimentarea în condiții de siguranță, însă acest nivel de tensiune se păstrează până a doua zi când rețeaua se confruntă iar cu fenomenul produs de energia excendentară din fotovoltaice și tot procesul descris mai sus se reia.
Măsurile luate de operatorul de rețea au ca scop asigurarea funcționării sistemului public de alimentare în condiții de siguranță și în parametrii optimi.
Acest fenomen îi afectează pe consumatori și pe prosumatori deopotrivă și arată, în primul rând, necesitatea ca ritmul pregătirii rețelelor și a transformării acestora în rețele flexibile să fie mult mai alert ca să integreze cu succes mult mai multe surse regenerabile.
Aproximativ 40% din rețelele de distribuție ale Europei au peste 40 de ani și trebuie modernizate. Pregătirea rețelelor este un proces constant care a fost demarat deja de către operatorii de distribuție a energiei, prin investiții semnificative în modernizare, în digitalizare, automatizare și control și prin lucrări de întărire.
Totuși, schimbarea de viteză necesară pentru a realiza o tranziție accelerată este atât de semnificativă încât e imperativ să abordăm mai serios dezvoltarea și modificarea rețelelor de distribuție, pentru a ne asigura că pot gestiona eficient cantitățile mari de energie descentralizată din surse regenerabile.
Investițiile necesare doar pentru dezvoltarea unui sector energetic decarbonizat sunt estimate, pentru țara noastră, la 356 de miliarde de dolari până în 2050, reprezentând aproximativ 3 la sută din PIB-ul României cumulativ pentru aceeași perioadă.** (Raport World Bank – octombrie 2023).
Rețelele sunt active reglementate, iar investițiile sunt plătite de toți consumatorii prin tarife de rețea. Integrarea eficientă, rapidă și fără costuri semnificative a surselor curate de energie se poate face prin planificări prealabile realizate la nivel local, prin concursul comun al operatorilor de rețea împreună cu autoritățile publice locale, respectiv cu sprijinul Autorității de reglementare în energie și prin politici de reglementare care stimulează accesul la finanțare, inclusiv alocări suplimentare din programele de finanțare ale UE pentru a cofinanța dezvoltarea sistemelor energetice inteligente, a rețelelor și a proiectelor de stocare.
O abordare integrată, care combină inovația tehnologică cu politici bine gândite, un cadru de reglementare stimulativ, flexibil și inovativ, implicarea activă a comunității, va juca un rol crucial în realizarea unei tranziții de succes către sursele regenerabile de energie.
Federația ACUE a dezvoltat pentru proiectul Eficiență energetică pentru case, clădiri și rețele inteligente un videoinfografic care conturează o perspectivă foarte probabilă a viitorului energiei, în care rețelele inteligente distribuie energia optimizând modelele de consum pe baza analizei datelor în timp real. Sursele de energie regenerabilă domină scena, alimentate de progresele în tehnologiile de stocare a energiei. Conceptul comunităților energetice devine o realitate tangibilă, producția descentralizată facilitând transferul de putere și energie către consumatori.
_______
*https://anre.ro/wp-content/uploads/2023/12/Informatii-privind-prosumatori-31.10.2023.pdf
Articol susținut de ACUE
INTERVIURILE HotNews.ro