Енергийна устойчивост: ключове за осигуряване на доставки на възобновяема енергия

В свят, където заплахите за електроснабдяването нарастват всеки ден, осигуряването на енергийна устойчивост се очертава като основен приоритет. Топлинните вълни, интензивните бури, кибератаките и технологичните повреди представляват все по-често срещани рискове за традиционната енергийна система. Следователно, Инвестирането във възобновяема енергия се превърна в крайъгълен камък на прехода към по-безопасно, по-автономно и устойчиво бъдеще..

Енергийната устойчивост включва много повече от издържане на случайни прекъсвания на електрозахранването: това е способността да се предвиждат, адаптират и възстановяват от всякакви смущения, като се минимизира въздействието върху домовете, бизнеса и критичните услуги. По-долу обясняваме подробно как възобновяемата енергия, дигитализацията, съхранението на енергия и гъвкавостта на търсенето могат да помогнат за изграждането на по-стабилна и диверсифицирана електроенергийна система, подготвена за глобалните предизвикателства.

Какво всъщност означава енергийна устойчивост?

Терминът енергийна устойчивост се отнася до способността на енергийната система да предвижда, реагира и да се възстановява бързо от всяка заплаха или смущениеСпоред международни организации като Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL), това включва предвиждане на неблагоприятни събития, адаптиране на инфраструктурата и моделите на потребление и най-вече поддържане на оперативната непрекъснатост на жизненоважни услуги след неочаквано събитие.

През последните години Екстремни метеорологични явления като бури, горски пожари или горещи вълни оставиха милиони хора без достъп до електричество. в продължение на дни. Например, Канада и Гърция претърпяха масивни прекъсвания на електрозахранването за този вид бедствие. В Испания случаи като пожара в Ла Оротава, Тенерифе, изведоха на преден план въпроса за уязвимост на електрическата инфраструктура към нарастващи събития, дължащи се на изменението на климатаГеополитическата нестабилност и кибератаките добавят още един слой риск, който преди това беше практически остатъчен.

Наличието на надеждна, гъвкава и достъпна електрическа система е основата за икономическо и социално развитие.Енергийната устойчивост изисква идентифициране на уязвимости, модернизиране на мрежите, диверсифициране на източниците и разработване на технологични решения, които позволяват бърза реакция и възстановяване от всяка заплаха.

Актуални предизвикателства в енергийните доставки и приносът на възобновяемите енергийни източници

La енергиен преход Това е мотивирано главно от два фактора: необходимостта от намаляване на емисиите на парникови газове и осигуряване на непрекъснато електрозахранване в условията на множество заплахиВъзобновяемата енергия, водена от слънчевата и вятърната, е престанала да бъде алтернативен вариант и се е превърнала в стълб на енергийната сигурност за настоящето и бъдещето.

Въпреки това, Масовата интеграция на възобновяемите енергийни източници е свързана с някои технически предизвикателстваПроизводството на слънчева и вятърна енергия е непостоянно, тъй като зависи от наличието на слънце и вятър. Следователно Осигуряването на енергийна устойчивост изисква:

• Усъвършенствани системи за съхранение да се използва енергия, когато има излишно производство, и да се освободи тя в моменти на пиково търсене.
• Дигитализирани и децентрализирани електрически мрежи, които улесняват обмена и ефективното управление на енергията.
• Гъвкавост в търсенето и активно участие на потребителите, които ще могат да адаптират потреблението си към наличността на енергия и да станат производители („потребители“).

Тази нова парадигма намалява уязвимостта към неуспехи, тъй като Моделът преминава от централизиран към разпределенПо този начин, единичен инцидент в една област не причинява широко разпространено прекъсване на електрозахранването и възстановяването на системата е много по-бързо.

Реални случаи и последни тенденции: крехкостта на традиционната система

През последните години преживяхме няколко епизода, които подчертават необходимостта от модернизиране на енергийните системи:

• Природни бедствия като например DANA във Вега Баха (Аликанте, 2019 г.), която остави хиляди жители без електричество в продължение на дни и причини милиони загуби.
• Пожари в електроцентрали и технологични повреди, които парализират доставките за цели региони.
• Кибератаки като например този в Украйна (2015 г.), който остави десетки хиляди хора без електрозахранване за часове и показа как критичната инфраструктура може да бъде мишена за саботаж.
• Ценова нестабилност и геополитически събития, като например войни или международни кризи, които засягат сигурността на доставките.

Световната метеорологична организация предупреди, че Честотата на климатичните бедствия се е умножила през последните десетилетия, а неблагоприятните събития се очаква да стават все по-сериозни. Следователно, укрепването на устойчивостта на енергийната система е от съществено значение за предотвратяване на щети по основни услуги като болници, водоснабдителни системи и телекомуникации, както и за намаляване на икономическите загуби, произтичащи от прекъсвания на електрозахранването.

Защо възобновяемите енергийни източници са ключови за енергийната устойчивост?

Възобновяемите енергийни източници предлагат редица предимства, които са от съществено значение за осигуряване на енергийни доставки във все по-несигурен контекст:

• Намаляване на зависимостта от вносни изкопаеми горива, което намалява уязвимостта към международни кризи и ценови колебания.
• Те предлагат възможност за производство на енергия на местно ниво, благодарение на слънчевите, вятърните и водноелектрически инсталации както на промишлено, така и на битово ниво.
• Те позволяват диверсифициране на енергийната матрица, като се избягва прекомерната концентрация върху потенциално уязвими технологии.
• Те подобряват екологичната устойчивост, намалявайки емисиите на парникови газове и потреблението на вода.
• Те насърчават разпределеното производство и овластяването на гражданите, чрез енергийни общности и собствено потребление.

Всички тези функции Те подкрепят устойчивостта чрез децентрализиране на производството, увеличаване на автономността и улесняване на възстановяването от екстремни събития.Възобновяемите енергийни източници също така осигуряват ясни икономически ползи: дългосрочно намаляване на разходите, създаване на работни места, стимулиране на веригите за създаване на стойност и технологични иновации.

Ролята на дигитализацията и автоматизацията в устойчивото управление

Дигиталната трансформация е един от стълбовете за изграждане на устойчива енергийна система.Сензоризацията на мрежата и използването на усъвършенствани платформи за мониторинг и контрол позволяват:

• Следете състоянието на инфраструктурата в реално време и да откриват, по превантивен начин, всякакви аномалии или измами.
• Автоматизирайте реакцията при инциденти, бързо възстановяване на електроснабдяването до най-слабо засегнатите сектори.
• Оптимизирайте управлението на търсенето, коригиране на потреблението спрямо предлагането, особено когато производството на енергия от възобновяеми източници е променливо.
• Прогнозни модели на потребление и производство благодарение на анализа на големи данни, улесняващ интегрираното планиране и цялостната ефективност.

Освен това, Дигитализацията улеснява интеграцията на енергийните общности и потребителите-потребители, които могат да споделят енергия, да съхраняват излишъци и дори да ги продават на мрежата, което прави системата много по-стабилна при прекъсвания или пиково търсене.

Съхранение на енергия: най-големият съюзник на възобновяемите енергийни източници за устойчивост

Една от големите неизвестни на възобновяемите енергийни източници традиционно е тяхната периодичностТоест, какво се случва, когато няма достатъчно вятър, слънце или дъжд? Тук се намира технология за съхранение, което е от съществено значение за осигуряване на непрекъснатост на доставките.

Лос мащабни батерийни системи, помпено-акумулиращите водноелектрически централи и други решения, като например хибридни системи (комбиниращи няколко енергийни източника плюс съхранение), позволяват натрупват енергия по време на периоди на максимално производство и я освобождават, когато е най-необходимаПо този начин избягваме да разчитаме единствено на централизирана инфраструктура, която често е по-уязвима от повреди или атаки.

Микромрежи, разпределено производство и енергийни общности

В днешно време е все по-често срещано потребителите, компаниите и институциите да се обединяват, за да създават микромрежи и енергийни общностиВ този модел, производството и потреблението са локални, което означава, че:

• Съседите в даден район могат да обменят енергия според своите нужди по всяко време.
• Загубите при транспортиране са сведени до минимум и ефективността е повишена.
• Автономността в случай на повреди в основната мрежа е много по-голяма.

Испания, Боливия и Коста Рика стартираха пилотни проекти и каталози за слънчева енергия, за да популяризират разпределено производство с възобновяеми енергийни източници и да подобрят качеството и устойчивостта на електрозахранването дори при извънредни ситуации.

Този тип решения насърчават енергийна демокрация, тъй като потребителите престават да бъдат просто пасивни потребители и поемат активна роля в прехода и в управлението на собствените си доставки.

Енергийният микс като гаранция за непрекъснатост

Европейският опит и последните големи прекъсвания на електрозахранването показват, че поне в краткосрочен и средносрочен план, Диверсифицираният енергиен микс остава от съществено значение за осигуряване на непрекъснатост в кризисни ситуацииВ момента конвенционалните технологии (като дизел или комбинирани цикли) продължават да играят ключова резервна роля в случай на непредвидени събития, особено с развитието на капацитета за съхранение и дигитализацията.

Целта на устойчивостта не е да се забави преходът към възобновяема енергия, а осигуряване на оперативна жизнеспособностДокато възобновяемите енергийни източници се консолидират, Ключово е да се поддържа налична резервна инфраструктура да се осигури функционирането на критична инфраструктура, болници или телекомуникации в случай на прекъсване на електрозахранването или сериозна спешна ситуация.

Оттук и значението на планирайте прехода с техническа визия, инвестиране в интелигентни мрежи, съхранение, логистика на доставките (биогорива, природен газ, дизелово гориво за аварийни ситуации) и осигуряване на технологична оперативна съвместимост между традиционните и съвременните системи.

Стратегии и инструменти за повишаване на енергийната устойчивост

Всяка съвременна енергийна система трябва да започне от... реалистичен анализ на настоящите и бъдещите заплахи и да възприемат поредица от стратегии, адаптирани към всеки контекст:

• Диверсификация на източницитеникога не разчитайте само на една технология или външен доставчик.
• Оценка и управление на рискаИдентифицирайте слабостите чрез анализ на уязвимостите и планове за действие при извънредни ситуации.
• Резервиране и алтернативни маршрутида имат резервни системи и алтернативни вериги за поддържане на услугата при всякакви обстоятелства.
• Разработване и интеграция на микромрежи и системи за съхранение да се позволи местна автономия.
• Дигитализация и автоматизация да се ускори реакцията и да се оптимизират енергийните потоци според действителното търсене.
• Защита срещу кибератаки и саботаж, тъй като дигитализацията трябва да бъде съпроводена от надеждна компютърна сигурност.
• Стимули за научни изследвания и иновацииОт Европа и Латинска Америка се насърчават пилотни проекти и помощ с публични и частни средства, така че компаниите и отделните лица да могат активно да участват в промяната.

Свързана статия:

Пълно ръководство за слънчевата екосистема и нейната роля във възобновяемата енергия

Енергийна устойчивост в промишлеността и веригите за доставки

Индустриалният сектор е един от най-големите потребители на енергия и следователно една от областите, където значението на устойчивостта и възобновяемата енергия е най-очевидно. Интегрирането на чиста енергия в индустриалните вериги за доставки не само намалява разходите и емисиите, но и защитава компаниите от прекъсвания, нестабилност на цените и регулаторни промени.

Сред основните предимства на инвестирането в зелена енергия в индустрията са:

• Драстично намаляване на дългосрочните оперативни разходи, тъй като възобновяемата енергия е по-евтина и по-стабилна.
• Смекчаване на рисковете от прекъсване, чрез диверсифициране на източниците и разполагане със собствени съоръжения (слънчеви панели, мини вятърни турбини и др.).
• Подобряване на корпоративния имидж и съответствие с регулаторните изисквания, ключово за пазар и общество, които все повече изискват устойчивост.
• Улеснява иновациите и внедряването на технологии, което открива нови бизнес възможности и диференциация.

Днес все повече компании си сътрудничат с експертни партньори, за да проектират цялостни решения, от оценка и проектиране на енергийни системи до монтаж, интеграция на системи за съхранение и цифров мониторинг, осигурявайки стабилно и гъвкаво снабдяване при всякакви прекъсвания.

Активната роля на потребителя: потребители-производители и гъвкавост на търсенето

Преживяваме промяна на парадигмата, при която Самите потребители са главните герои на енергийната устойчивостВъзходът на собственото потребление, съхранението на енергия в дома и интелигентното управление на търсенето поставят гражданите и бизнеса в центъра на системата.

Концепцията за потребител-потребител Той описва тези, които произвеждат и потребяват енергия, което им позволява да коригират навиците си, за да използват по-добре наличното производство от възобновяеми източници. Когато мрежата е наситена или възобновяемите енергийни източници допринасят значително, цената на електроенергията спада и потребителите могат да адаптират своите процеси, за да се възползват икономически и да допринесат за стабилизиране на системата.

La гъвкавост на търсенето Това ще става все по-важно с все по-широкото разпространение на използването на възобновяеми енергийни източници. Всъщност експертите прогнозират, че най-евтиното време ще се измести от нощта (както е при въглищните и атомните електроцентрали) към обяд, когато производството на слънчева енергия е в пика си. По този начин гъвкавите потребители ще допринесат за устойчивостта, като адаптират потреблението си към предлагането.

Международни инициативи, политики и проекти за енергийна устойчивост

Европа, Латинска Америка и други региони поемат силен ангажимент за укрепване на енергийната устойчивост. В ЕС съществуват множество стратегии и фондове за дигитализация, съхранение и насърчаване на чиста енергия, докато в Латинска Америка се насърчават иновативни проекти като градски слънчеви портфолиа, микромрежи и системи за съхранение, за да се подобри непрекъснатостта на услугите.

Освен това, научноизследователската и развойна дейност са ключови в технологичното усъвършенстване и намаляването на разходите, което дава възможност дори на страни с по-малко ресурси да имат достъп до устойчиви и стабилни енергийни решения. Субсидии, директна помощ и стимули са на разположение на бизнеса и физическите лица, за да внедрят усъвършенствани системи и да участват активно в прехода.

Свързана статия:

Защо ядрената енергия е най-безопасната и ефективна в света?