Wyobraźmy sobie rzeczywistość, w której promienie słoneczne z afrykańskich pustyń dostarczają energię do domów w Europie, a siła wiatru z Bałtyku napędza przemysł w jej sercu. Choć może to brzmieć jak futurystyczna wizja, jest bliżej realizacji, niż się wydaje.

Kluczem do tej przyszłości jest unowocześnienie sieci przesyłowych, usunięcie tzw. „wąskich gardeł” oraz pełne wykorzystanie mocy, jaką kryją odnawialne źródła energii (OZE).

Czym są "wąskie gardła" w sieciach energetycznych?

Wąskie gardła to punkty w sieci przesyłowej, które ograniczają przepływ energii, podobnie jak zator na autostradzie spowalnia ruch. W kontekście energetyki oznacza to miejsca, gdzie infrastruktura nie nadąża za rosnącym zapotrzebowaniem lub produkcją energii, co prowadzi do strat i ograniczeń w dostępie do czystej energii.

Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA), opóźnienia w przesyle energii z OZE mogą uniemożliwić osiągnięcie globalnych celów klimatycznych do 2050 roku.

Wąskie gardła zmniejszają efektywność energetyczną, a ich usunięcie jest kluczowe dla maksymalizacji wykorzystania OZE i ograniczenia emisji.

Jakie technologie mogą pomóc?

Przesył prądem stałym wysokiego napięcia (HVDC)

W świecie energetyki, technologia HVDC (High Voltage Direct Current) stanowi innowacyjne rozwiązanie, które radykalnie zmienia sposób przesyłu energii na duże odległości. W porównaniu z tradycyjnymi sieciami prądu zmiennego (AC), HVDC pozwala na redukcję strat przesyłowych nawet o 30%.

Jest to niezwykle ważne dla integracji odnawialnych źródeł energii, takich jak elektrownie wiatrowe na morzu czy farmy słoneczne, które są zazwyczaj zlokalizowane z dala od obszarów intensywnej konsumpcji.

Przykładem może być połączenie HVDC North Sea Link, które łączy Wielką Brytanię z Norwegią. Pozwala ono nie tylko na przesył energii pomiędzy krajami, ale również na balansowanie podaży i popytu w zależności od dostępności energii odnawialnej. Dzięki HVDC można także w łatwiejszy sposób integrować wyspy energetyczne, co umożliwia przesył energii z bardziej odległych lokalizacji przy minimalnych stratach, zmniejszając jednocześnie emisję CO₂.

North Sea Link © www.nationalgrid.com

Inteligentne systemy zarządzania siecią (ANM)

Zastosowanie zaawansowanych systemów, takich jak Active Network Management, umożliwia operatorom sieci dynamiczne reagowanie na zmienne warunki przesyłu i zapotrzebowania na energię. ANM monitoruje sieć w czasie rzeczywistym, co pozwala nie tylko zapobiegać przeciążeniom, ale również na bieżąco dostosowywać przepływy energii, umożliwiając pełne wykorzystanie potencjału źródeł odnawialnych.

Dla przykładu, w Szkocji ANM jest używany w regionach, gdzie występuje duża liczba turbin wiatrowych (archipelag Orkady). System umożliwia dynamiczne dostosowanie mocy generowanej z wiatru, minimalizując ryzyko przeciążenia sieci oraz zapewniając stabilność w sytuacjach, gdy występują nagłe zmiany w podaży energii. Inteligentne systemy zarządzania siecią są więc kluczowe dla maksymalizacji udziału zielonej energii w miksie energetycznym, jednocześnie zwiększając stabilność i niezawodność sieci.

Orkney Energy © Urban Foresight Limited

Elastyczne rynki energii

Wprowadzenie elastycznych rynków energii, zwłaszcza w krajach o zaawansowanej integracji odnawialnych źródeł energii, takich jak Niemcy czy Wielka Brytania, przynosi istotne korzyści dla systemu energetycznego.

Mechanizmy te zachęcają użytkowników końcowych – zarówno prywatnych, jak i przemysłowych – do zwiększenia zużycia energii w okresach, gdy w systemie występuje jej nadmiar, np. w słoneczne dni, gdy produkcja energii z paneli fotowoltaicznych jest wysoka, lub wietrzne noce, gdy farmy wiatrowe pracują na pełnej mocy.

Przykładem są programy demand-side response (DSR) w Wielkiej Brytanii, które umożliwiają konsumentom przemysłowym oraz komunalnym elastyczne dostosowanie zużycia energii, dzięki czemu mogą oni korzystać z energii w sposób bardziej efektywny i oszczędny. Tego typu mechanizmy pomagają równoważyć sieć bez konieczności inwestycji w dodatkowe linie przesyłowe, zmniejszając koszty i przyczyniając się do bardziej zrównoważonego i ekologicznego systemu energetycznego.

Spektakularny projekt EuroAsia Interconnector

Projekt EuroAsia Interconnector jest przełomową inicjatywą mającą na celu połączenie systemów energetycznych Cypru, Grecji i Izraela za pomocą kabla podmorskiego o długości ponad 1200 km. Stanowi największe tego typu połączenie energetyczne na świecie, co czyni go kluczowym krokiem w tworzeniu bardziej zintegrowanego rynku energii w regionie śródziemnomorskim i jednocześnie w Europie.

Projekt ten, współfinansowany przez Unię Europejską, ma znaczenie strategiczne i techniczne – nie tylko eliminuje wąskie gardła, ale także wzmacnia stabilność i bezpieczeństwo energetyczne trzech państw, umożliwiając im wzajemne wsparcie w przypadku nagłych potrzeb energetycznych. Przy maksymalnej przepustowości 2000 MW EuroAsia Interconnector zapewnia możliwość szybkiego przesyłu dużej ilości energii, co jest szczególnie ważne dla stabilizacji sieci w sytuacjach kryzysowych, jak np. nagłe spadki produkcji lub zwiększone zapotrzebowanie na energię.

Kabel podmorski nie tylko wspiera przesył konwencjonalnej energii, ale też umożliwia dynamiczne zarządzanie przepływem energii odnawialnej między trzema krajami.

Na przykład nadwyżki energii pochodzącej z greckich farm wiatrowych lub izraelskich farm słonecznych mogą być przesyłane do Cypru, co pozwala efektywnie wykorzystać dostępne zasoby naturalne. W przypadku Cypru, który jest wyspą, EuroAsia Interconnector umożliwia po raz pierwszy w historii pełne połączenie energetyczne z kontynentem, co redukuje jego zależność od drogich paliw kopalnych i pozwala na pełniejsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Interconnector EuroAsia Map CC-BY-SA Wikipedia

Wpływ na biznes elektroenergetyczny

Dla branży elektroenergetycznej EuroAsia Interconnector tworzy nowe możliwości rozwoju i zwiększa atrakcyjność inwestycyjną regionu.

Operatorzy systemów przesyłowych oraz producenci energii zyskują dostęp do nowych rynków, co pozwala na dywersyfikację działalności i minimalizację ryzyka związanego z zależnością od jednego kraju. Biznes energetyczny w regionie może teraz rozwijać się szybciej, przyciągając inwestycje w odnawialne źródła energii, które będą miały zapewniony efektywny przesył do sąsiednich krajów. Przedsiębiorstwa mogą także skorzystać na możliwości eksportu energii, np. nadwyżek energii słonecznej z Izraela do Grecji.

Takie połączenia przyciągają inwestorów, którzy są zainteresowani rozwojem farm fotowoltaicznych, wiatrowych oraz technologii magazynowania energii. EuroAsia Interconnector wspiera także rozwój rynku „zielonych certyfikatów” oraz zrównoważonych rozwiązań biznesowych, co dodatkowo zwiększa jego znaczenie na arenie międzynarodowej.

Znaczenie technologiczne i rozwój innowacji

Z technicznego punktu widzenia projekt ten wyznacza nowe standardy w budowie infrastruktury przesyłowej. Podmorski kabel o długości ponad 1200 km i mocy 2000 MW wymaga zaawansowanej technologii, zarówno pod względem przesyłu prądu stałego (HVDC), jak i systemów zarządzania przepływem energii.

Projekt EuroAsia Interconnector przyciąga uwagę liderów technologicznych i dostawców rozwiązań elektroenergetycznych, stymulując rozwój nowych technologii w obszarze przesyłu, monitoringu i zarządzania energią.

Przykładowo, technologie HVDC są obecnie udoskonalane, aby umożliwić przesył na coraz większe odległości przy jeszcze niższych stratach energii. Dzięki takim projektom firmy technologiczne mają możliwość testowania i wdrażania najnowszych rozwiązań, co przyspiesza rozwój branży i prowadzi do tworzenia bardziej wydajnych i ekologicznych sieci energetycznych.

Inspiracja dla przyszłych projektów i globalne znaczenie

EuroAsia Interconnector może stać się wzorem dla podobnych inicjatyw na całym świecie, szczególnie w regionach o dużym potencjale energii odnawialnej, ale słabej infrastrukturze przesyłowej. Podobne projekty mogłyby być wdrażane w Afryce, Azji czy Ameryce Południowej, gdzie istnieje potrzeba zintegrowania źródeł energii odnawialnej na większą skalę.

W ten sposób projekt EuroAsia Interconnector staje się nie tylko kluczowym elementem infrastruktury energetycznej dla Europy i Bliskiego Wschodu, ale także inspiracją do budowania bardziej zrównoważonej i zintegrowanej sieci energetycznej na świecie.

Co to oznacza dla nas?

Dla producentów transformatorów, akumulatorów litowo-jonowych, rozdzielnic oraz baterii słonecznych, modernizacja sieci przesyłowych stwarza ogromne możliwości rozwoju.

Takie projekty jak EuroAsia Interconnector, oparte na zaawansowanych technologiach przesyłowych, znacznie zwiększają popyt na innowacyjne komponenty, które są w stanie sprostać nowym wyzwaniom w przesyle energii na dużą skalę.

W przypadku komponentów takich jak transformatory HVDC, akumulatory o dużej pojemności czy zaawansowane rozdzielnice, projekty tego typu mogą napędzać inwestycje w rozwój technologiczny, oferując producentom możliwość dostarczania rozwiązań o kluczowym znaczeniu dla stabilności i efektywności energetycznej.

Dla przemysłu elektroenergetycznego modernizacja infrastruktury oznacza również większą elastyczność rynku, a dla dostawców energii – szansę na rozszerzenie działalności na rynki międzynarodowe. Przykłady dynamicznej wymiany energii, jak w przypadku nadwyżek z greckich farm wiatrowych lub izraelskich farm solarnych, pokazują, że przyszłość rynku energetycznego leży w optymalnym zarządzaniu OZE i skutecznym przesyle między krajami. Inwestycje w nowoczesne technologie przesyłowe otwierają przed firmami nie tylko możliwości eksportu energii, ale także rozwój zaawansowanych systemów magazynowania, które z powodzeniem wspierają stabilność i równowagę w systemie energetycznym.

Z punktu widzenia technologicznego modernizacja sieci przesyłowych i eliminacja wąskich gardeł jest krokiem milowym w kierunku czystszej i bardziej wydajnej przyszłości.

Rozwiązania takie jak HVDC i inteligentne systemy zarządzania (ANM) pozwalają na pełniejsze wykorzystanie potencjału odnawialnych źródeł energii, które coraz częściej zasilają zarówno przemysł, jak i gospodarstwa domowe.

To szansa na zmniejszenie emisji CO₂ i zminimalizowanie uzależnienia od paliw kopalnych, co jest kluczowe dla realizacji globalnych celów klimatycznych.

Źródła:

IEA
BNEF

HVDC North Sea Link
Neso Energy