Sposobnost ekonomičnog skladištenja velikih količina električne energije koja se može koristiti tokom dugih vremenskih perioda, kada je to potrebno biće kritična za nastavak integracije varijabilnih OIE u SAD, jasan je zaključak pomenutog izveštaja.
Prema izveštaju, u SAD trenutno postoji niz tehnoloških opcija za proširenje mogućnosti dugotrajnog skladištenja električne energije. Većina skladišta koje postoje trenutno u mreži ogledaju se u pumpno akumulacionim postrojenjima, odnosno reverzibilnim hidroelektranama, koje trenutno čine 95% svih skladišta električne energije u SAD.
Litijum-jonske baterije ne rešavaju problem
Litijum-jonske baterije sa trenutnom tehnologijom, nažalost, ne mogu da obezbede više od četiri sata trajanja skladištenja električne energije na ekonomičan način, što je nedovoljno za neometani, siguran i stabilan rad EES. Takođe, SAD se suočava i sa dodatnim izazovom zavisnosti od lanca snabdevanja materijalima neophodnim za proizvodnju ovog tipa baterija, kojima ne dominiraju, a koji direktno utiče na energetsku bezbednost ove zemlje kako se navodi u izveštaju.
Očigledno je neophodno okrenuti se alternativama. U izveštaju je dalje navedeno od kojih se to novih tehnologija očekuju značajne mogućnosti za produženje trajanja skladištenja električne energije.
Tehnologije pretvaranja električne energije u gas, kao što je vodonik, mogu da skladište električnu energiju nedeljama, pa čak i mesecima, navodi se u izveštaju. Ali, ostaje da se ista u potpunosti razvije do nivoa spremnog za masovniju primenu iste.
Podrška tehnologijama za skladištenje energije sledeće generacije biće ključna za iskorištavanje punog potencijala proizvodnje iz varijabilnih OIE. U suprotnom slede drastična operativna ograničenja rada varijabilnih OIE, kako bi se sačuvao integritet i neometani, siguran i stabilan rad ostatka EES, odnosno, sigurno i stabilno snabdevanje stanovništva i privrede električnom energijom.
Operativna ograničenja rada varijabilnih OIE u SAD
Prema izveštaju, 2021. godine solarna energija je činila 17% ukupne proizvodnje u Kaliforniji, a vetar je činio 8%. Državni mrežni operater, kalifornijski ISO (CAISO), primenom operativnih ogranićenja u radu varijabilnih OIE u cilju očuvanja sigurnog i stabilnog rada čitavog EES, ukupno je potisnuo sa mreže 1.400 GWh solarne energije i skoro 80 GWh energije iz vetra 2021. godine. To čini, ukupno, nešto više od 1.500 GWh – dovoljno za napajanje skoro 220.000 domova u Kaliforniji tokom cele godine.
Samo u prvoj polovini 2022. godine, usled operativnih ograničenja rada varijabilnih OIE, potisnuto je skoro 2.000 GWh proizvodnje iz solarne energije i skoro 90 GWh proizvodnje električne energije iz vetra.
Potiskivanje smanjuje proizvodnju zelene energije
Njujork dobija 4% svoje električne energije iz vetra i 2,5% iz sunca, a NYISO (Operator prenosnosnog sistema države Njujork) prijavio je ukupno smanjenje proizvodnje iz vetra usled operativnih ograničenja, od skoro 84 GWh za 2021. godinu. Kada bi se ova energija uskladištila i tako postala dostupna za dalju upotrebu, bilo bi dovoljno da napaja 11.500 domova u Njujorku godinu dana.
U Southvest Pover Pool (SPP), gde 29,6% proizvodnih kapaciteta čini vetar, nešto više od 6.300 GWh energije iz vetra je moralo da bude potisnuto tokom 2021. – dovoljno za napajanje skoro 600.000 američkih domova za godinu dana.
Nedavna studija je pokazala da je 2021. godine prosečna stopa potiskivanja proizvodnje iz vetra usled operativnih ograničenja u ISO i RTO oblasti iznosila 4,8%, u rasponu od 0,4% u CAISO do 5,2% u ERCOT i 6,4% u SPP.
Ograničavanje u proizvodnji solarne energije u CAISO i ERCOT je u proseku iznosilo 3,6% u 2020. godini, sa 3,3% za CAISO i 6,4% za ERCOT. S obzirom na nivoe proizvodnje iz varijabilnih OIE u CAISO i ERCOT za 2021. godinu, potiskivanje proizvodnje solarne energije samo u ta dva regiona iznosilo bi nešto više od 2.400 GWh, a iz veztra nešto više od 5.300 GWh, ukupno skoro 7.800 GWh. Ovo bi bilo dovoljno da napaja skoro 730.000 američkih domova tokom godine.
I Srbija suočena sa ovim problemom
Sada da se vratimo na naš slučaj. Možda i najvažnija informacija koju možemo da izvučemo iz ovog izveštaja jeste upravo neophodnost postojanja dugotrajnog skladištenja električne energije kao preduslova za integraciju bilo kakvog višeg udela varijabilnih OIE u bilo koji elektroenergetski sistem.
Jasno je da i pri manjim udelima ovog tipa proizvodnje u generatorskom miksu, kao što je to slučaj u nekim od gore prikazanih američkih država, postoji jasna potreba za dugotrajnim skladištenjem električne energije. Vrlo je važno shvatiti i to da su jedina prava alternativa dugotrajnom skladištenju električne energije mere operativnog ograničavanja proizvodnje iz ovog vida izvora. One, zasigurno, ne odgovaraju investitorima u varijabilne OIE i u mnogome kvare ekonomiku i efikasnost ovog vida izvora električne energije.
Treće rešenje za održavanje sigurnog i stabilnog rada EES, kao i kontinuiranog snabdevanja stanovništva i privrede električnom energijom, barem kada govorimo o neophodnoj fleksibilnosti EES, prosto ne postoji.
Iz svega navedenog jasno je da bez rešavanja pitanja dugotrajnog skladištenja električne energije ne treba ni pomišljati o ozbiljnijem prelasku na varijabilne OIE, odnosno neophodno je biti vrlo restriktivan i pažljiv u njihovom postepenom uvodjenju u generatorski miks našeg nacionalnog EES, vodeći računa na prvom mestu o sigurnosnim i bezbednosnim aspektima, baš kao što to čine kolege u SAD, piše Energija Balkana.
