Acoperirea decalajului de energie din surse regenerabile: ce rol pot juca sistemele hibrid pe bază de gaz/baterie?

Gaz versus baterie
 

ce rol pot juca sistemele hibrid pe bază de gaz/baterie?

Karim Wazni, Director General, Microrețea și Soluții de stocare la Aggreko

În timp ce peisajul energetic părea blocat în timp de câteva decenii, între anii 1950 și 2000, cu siguranță am ieșit din epoca glaciară și acum ne îndreptăm, poate puțin prea repede, spre vremuri mult mai călduroase.

Conștientizarea impactului încălzirii globale a condus la o accelerare a schimbării în sectorul energetic, care a fost comparată cu schimbările observate în timpul marii revoluții industriale din secolele al XVIII-lea și al XIX-lea. Prin aceasta, apariția energiei din surse regenerabile intermitente a determinat o serie de provocări cu totul noi, cu care părțile interesate nu s-au mai confruntat niciodată. Tehnologiile și sursele de energie ridicate în slăvi într-o zi, cad în dizgrație în următoarea zi. Energia pe bază de gaz este una dintre acestea, dar așa cum voi argumenta în acest articol, există o modalitate pentru ca aceasta să fie din nou preferată: implementarea inteligentă a stocării energiei în baterii.

Fiind un combustibil mult mai ecologic decât cărbunele sau combustibilii fosili lichizi, în acest mileniu, gazul a urcat rapid în topul mixului energetic în mai multe țări. Turbinele cu gaz cu ciclu combinat (CCGT) au devenit cea mai populară formă de generare centralizată a electricității, determinată de costul mic al gazelor și de eficiența lor ridicată. Acest lucru este confirmat de cifrele furnizate de Bloomberg New Energy Finance (BNEF), care arată că între 2008 și 2015 au fost instalate 250 GW de noi capacități de gaze naturale în aproximativ 2 000 de locații din întreaga lume.

Cu toate acestea, cum nevoia de producție flexibilă a crescut ca urmare a creșterii numărului de instalații de energie solară și eoliană, CCGT a început să aibă probleme; deși eficiente, acestea nu se pot pune în mișcare suficient de repede pentru a compensa variațiile din alimentare, comparativ cu energia din surse regenerabile. Astfel, sectorul a răspuns cu mai multă tehnologie pe bază de gaz: turbinele cu gaz cu ciclu deschis cu acțiune rapidă (OCGT) au revenit la modă.

Aici au apărut noi provocări atunci când s-a ajuns la integrarea energiei din surse regenerabile. În primul rând, costul marginal al producției de energie din surse regenerabile este în realitate zero, ceea ce face ca energia din surse regenerabile să concureze puternic cu CCGT pe piețele angro de energie electrică, prin înlocuirea cu cea mai ecologică formă de generare de energie termică din sistem. În al doilea rând, creșterea necesarului de energie din surse regenerabile a condus la o cerere tot mai mare de OCGT-uri care să reacționeze rapid și care să poată ține pasul cu intermitența asociată, dar care au fost mai puțin eficiente decât CCGT-urile.

Pe scurt, cea mai eficientă formă de generare de energie pe bază de gaz a fost înlocuită de energie din surse regenerabile combinată cu turbine cu gaz OCGT mult mai puțin eficiente.

Sigur ne putem descurca mai bine?

Răspunsul vine sub forma stocării energiei. Prețul bateriilor a scăzut considerabil în ultimii 10 ani - conform BNEF, prețul pachetelor de celule de baterii a scăzut de la aproape 1 200 dolari SUA în 2010 la mai puțin de 200 dolari SUA în 2018. Bateriile sunt acum o alternativă mai competitivă (și mai ecologică) comparativ cu OCGT, care este acum recunoscută prin legislație. De exemplu, cele două facturi de referință de stocare a energiei din California, obligă utilitățile deținute de investitori (IOU-uri) din California să achiziționeze și să instaleze o capacitate de stocare de aproape 2 GW până în 2024. Evaluarea efectuată de guvernul de stat cu privire la costul și beneficiile oferite de baterii comparativ cu turbinele cu gaze a concis că bateriile sunt mai economice.

De asemenea, generarea centralizată a electricității pare să își fi intrat în ritm. Acum avem niveluri de energie din surse regenerabile mai mari decât oricând înainte, prin stocarea energiei la scară mare și generarea eficientă a energiei termice, grație utilizării gazului ca energie la sarcina de bază în mod controlabil.

La Aggreko, suntem de părere că lecțiile învățate la generarea centralizată a electricității pot fi aplicate la generația distribuită pentru a oferi clienților noștri, oriunde s-ar afla, cel mai bun echilibru între energia ecologică, ieftină și fiabilă. „CCGT” este flota noastră de motoare cu gaz extrem de eficiente, tehnologia noastră de stocare fiind noul nostru Y.Cube, o baterie de 1MW complet containerizată, iar operatorul de rețea fiind sistemul nostru inteligent de management al energiei YQ.

Există o serie de exemple unde am văzut-o în funcțiune în întreaga lume.

De exemplu, la mina de aur Granny Smith a companiei Gold Fields din Australia de Vest este prevăzută să să instaleze una dintre cele mai mari microrețele de energie din surse regenerabile. Aceasta va fi alimentată de o combinație de generatoare pe gaz și 20 000 de panouri solare și susținută de noul sistem mobil și modular de stocare a energiei în baterii Y.Cube al Aggreko. Stocarea energiei în baterii va permite operatorilor de mină să utilizeze mai multă energie solară, în timp ce motoarele cu gaz funcționează mai economic.

Gold Fields este doar începutul. În numeroase locații din afara rețelei, combinația adecvată de gaz, baterii și energie solară este deja cea mai atractivă combinație tehnologică din punct de vedere economic. Soluțiile hibride pe bază de gaz/baterie au o aplicare și mai largă decât proiectele neracordate la rețea, aflate la distanță. Accesul la energie fiabilă poate fi, de asemenea, o problemă în țările cu un sistem de electricitate fiabil. De exemplu, data center-urile, sunt construite adesea mai repede decât ritmul în care rețeaua poate ține pasul; în plus, computerele din fiecare centru sunt și ele extrem de sensibile la calitatea energiei și pot necesita creșteri bruște ale consumului de energie.

I-am ajutat pe clienții noștri care conduc data center-uri să facă față acestei provocări prin punerea la dispoziție în Irlanda a unui astfel de centru cu generatoare de gaze și o baterie, garantând atât o alimentare cu energie stabilă, cât și o calitate maximă a energiei. De asemenea, oferă o soluție ușor de implementat și fiabilă pentru a menține activitatea în funcțiune.

În ultimii ani s-au înregistrat progrese uriașe pentru a stabili soluții de energie mai ecologice ca sursă de energie. Cu toate acestea, tranziția energetică este departe de a fi finalizată. Tehnologii noi continuă să apară și încă nu reușim să ne dăm seama cum va arăta momentul final sau cât timp va dura până la atingerea acestuia.

Dar, în ciuda tuturor incertitudinilor, există câteva lucruri pe care le știm. Unul este faptul că, combinarea bateriilor cu gazul va contribui foarte mult la accesul la o energie mai ieftină, mai ecologică și mai fiabilă.

 

Spune-ne de ce ai nevoie

Vă vom ajuta să găsiţi soluţia potrivită pentru dvs