OZE winne problemów systemu energetycznego Kalifornii?
W tym miesiącu Kalifornię nawiedziła fala upałów, które mocno zwiększyły zużycie energii wykorzystywanej do zasilania klimatyzatorów, co sprawiło problemy w zarządzaniu stanowym systemem energetycznym. Wielu komentatorów szybko powiązało problemy kalifornijskiego systemu energetycznego z rosnącym znaczeniem odnawialnych źródeł energii.
Po pożarach, które w ostatnich latach niszczyły kalifornijskie sieci, system energetyczny tego stanu w ostatnich dniach zmierzył się z kolejnym wyzwaniem. Rekordowe upały tak bardzo zwiększyły pobór energii, że dobił on do granic możliwość kalifornijskiego systemu elektroenergetycznego. Problem występował zwłaszcza w godzinach wieczornych, w czasie szczytu zapotrzebowania, gdy nie pracowały już elektrownie fotowoltaiczne, a potrzebnych mocy nie zapewniły elektrownie wiatrowe, które w czasie upałów pracują na znacznie wolniejszych obrotach.
W efekcie pojawiło się wiele komentarzy, których autorzy upatrywali przyczyn problemów Kalifornii w zwiększaniu roli odnawialnych źródeł energii i dążeniu do wyznaczonego przez stanowe władze celu 100 proc. udziału czystej energii w miksie energetycznym, który ma zostać osiągnięty do 2045 roku (często podawanego błędnie jako cel 100 proc. wyłącznie energii odnawialnej).
Według danych California Energy Commission, w 2018 roku Kalifornia skonsumowała 285,5 TWh energii elektrycznej. Największy udział w generacji miały elektrownie gazowe (34,9 proc.), następnie źródła odnawialne bez dużych elektrowni wodnych (31,3 proc.), duże hydroelektrownie dołożyły 10,6 proc., elektrownie jądrowe 9 proc., a elektrownie węglowe – 3,3 proc. Udział wiatru i fotowoltaiki wyniósł po około 11,4 proc.
Jak się okazało podczas ostatnich upałów, w krytycznych chwilach przy ograniczonych możliwościach importu energii z sąsiednich stanów czy Meksyku, kalifornijski operator w dniach 14-21 sierpnia wprowadzał stany alarmowe i sięgał po narzędzia takie jak tzw. FlexiAlert, wzywając odbiorców do dobrowolnego ograniczenia zużycia energii w czasie, gdy w systemie zaczynało brakować mocy.
Na będącą efektem ostatnich problemów krytykę kalifornijskiej strategii energetycznej, która stawia na odnawialne źródła energii wspomagane bateryjnymi magazynami energii, odpowiedziało stanowe stowarzyszenie California Solar + Storage Association (CSSA), zapewniając, że tym, czego potrzebuje kalifornijska energetyka, aby uniknąć podobnych problemów w przyszłości, jest jeszcze większa moc fotowoltaiki i bateryjnych magazynów energii.
– Elektrownie fotowoltaiczne zrobiły dokładnie to, co powinny. Produkowały duże ilości energii w gorące dni. Jeśli nie generacja z fotowoltaiki, deficyt mocy trwałby dłużej i miałby szerszy zasięg. Wina jest po stronie konwencjonalnych elektrowni, które nie potrafiły pracować na potrzebnym poziomie, gdy były najbardziej potrzebne. Budowa nowych elektrowni szczytowych i przedłużanie funkcjonowania już istniejących to recepta na więcej deficytów mocy w kolejnych miesiącach i latach – czytamy w analizie California Solar + Storage Association.
– To czego potrzeba, to więcej energetyki słonecznej połączonej z bateriami, które będą pokrywać wieczorne szczyty zapotrzebowania. Stan nie robi wystarczająco dużo w tym zakresie – komentuje CSSA.
W swojej odpowiedzi na krytykę energetyki odnawialnej CCSA zamieszcza wykres stanowego operatora systemu przesyłowego California Independent System Operator (CAISO) pokazujący, jak dodatkowe magazyny energii montowane za licznikiem u odbiorców energii, o mocy 3 GW, mogły obniżyć zapotrzebowanie na energię w czasie wieczornego peaku w dniu 14 sierpnia, gdy kalifornijski system zbliżył się do granicy wytrzymałości.
Źródło: California Independent System Operator / California Solar + Storage Association.
– Od ostatniego kryzysu energetycznego w roku 2001 Kalifornia zbudowała 9 GW instalacji fotowoltaicznych w ponad 1 mln lokalizacji. Bez nich zarządzanie systemem w czasie upalnych dni byłoby jeszcze trudniejsze, co widać na powyższym wykresie (linia żółta) – ocenia CSSA, zaznaczając, że generacja powstająca „za licznikiem” nie jest widoczna dla operatora systemu, którego dane nie odzwierciedlają w pełni znaczenia, jakie fotowoltaika i magazyny energii funkcjonujące po stronie „behind-the-meter” mają już obecnie dla stanowego systemu.
CSSA wnioskuje, analizując dane na temat profilu zużycia energii w systemie energetycznym Kalifornii, że dane CAISO mogą tworzyć błędny obraz co do tego, kiedy pojawia się największe zapotrzebowanie na energię. Z danych operatora może wynikać, że jest to wieczór. Tymczasem wcześniej w ciągu dnia już teraz zapotrzebowanie obniżają instalacje fotowoltaiczne i magazyny, redukujące pobór energii z sieci, który widać na wykresach CAISO.
Kalifornia to obecnie największy na świecie plac budowy jeśli chodzi o bateryjne magazyny energii – duże baterie mające bezpośrednio wspomagać pracę sieci, ale także mniejsze jednostki montowane u odbiorców „za licznikiem”, które wraz z fotowoltaiką będą zmniejszać zapotrzebowanie na energię, które odnotowuje CAISO.
Ostatnio oddano tam do użytku największy bateryjny magazyn na świecie, którego moc wynosi 250 MW, a w przygotowaniu są projekty magazynów o mocach liczonych w gigawatach. Gdy zostaną uruchomione, dadzą niezbędny bufor w upalne dni, oddając w czasie wieczornych peaków nadwyżki energii wyprodukowanej w ciągu dnia z fotowoltaiki.
Dodatkowo przemysłowe magazyny będą wspierane przez zapewniające dodatkową elastyczność magazyny energii montowane „za licznikiem” – zmniejszające zapotrzebowanie u odbiorców, ale także agregowane w ramach wirtualnych elektrowni w celu bilansowania systemu elektroenergetycznego.
Jeden z tego rodzaju projektów prowadzi obecnie w Kalifornii niemiecki producent małych magazynów energii, Sonnen, który w tym celu nawiązał współpracę z lokalnym deweloperem Wasatch Group. Obie firmy w ramach projektu wycenionego na 130 mln dolarów uruchomią wirtualną elektrownię łączącą domowe baterie o całkowitej pojemności 60 MWh, zasilane dodatkowo ma miejscu z instalacji fotowoltaicznych.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
