Energie de la A la Z. Reţelele de distribuţie, piesa-cheie a tranziţiei energetice: ce presupune electrificarea consumului de energie de la o medie de numai 25% la peste 50%?

♦ ZF a început o nouă campanie editorială susţinută de PPC (PUBLIC POWER CORPORATION) prin care va dezbate săptămânal cele mai fierbinţi teme din domeniul energetic, alături de specialiştii din piaţă ♦ În episodul de azi analizăm gradul de electrificare al consumului de energie la nivelul UE şi cum se poate face tranziţia de la reţelele de azi la smart grids, fenomen împins de granularizarea producţiei de energie.

„În mijlocul tranziţiei energetice, ope­ratorii de sisteme de distri­buţie a energiei au mai multe pro­vocări pentru a asigura dez­voltarea şi operarea reţelelor în condiţii de siguranţă şi eficienţă a costurilor. Printre acestea se numără ponderea tot mai mare a producţiei distribuite de energie verde şi preluarea acesteia în reţea şi creşterea numărului de consumatori implicaţi în zona de demand-response şi mobilitate electrică“, se arată într-unul din studiile realizate de Eurelectric, cea mai mare organizaţie care reprezintă industria energetică la nivel european.

Practic, odată cu accelerarea investiţiilor în energia verde, mai ales în zona de proiecte solare, producţia de energie este tot mai granularizată, consumatorul nemaifiind inactiv la „viaţa“ reţelei, ci având puterea de a injecta sau lua energie din reţea în funcţie de nevoile sale. Mai departe, prin comportamentul lor, unii mari consumatori pot acţiona în direcţia echilibrării sistemului prin modelarea cererii de energie, ceea ce se înscrie în logica unui sistem demand-response.

Totodată, caracterul dinamic al viitoarelor reţele energetice este sporit de ascensiunea mobilităţii electrice. Practic, tranziţia energetică presupune trecerea de la un sistem clasic de piaţă, în care energia curgea într-un singur sens, de la producător la consumator, la un model în mişcare, marcat de mulţi producători mici şi consumatori de energie care-şi pot modifica comportamentul de consum. Realizarea acestei schimbări se face prin reţele, companiile de distribuţie devenind astfel centrale pentru tot procesul de tranziţie energetică.

„Fără dubiu, operatorii de distribuţie a energiei sunt esenţiali în procesul de tranziţie energetică şi se mută în direcţia unui management descentralizat al reţelelor. În alte cuvinte, operatorii de distribuţie a energiei trebuie să treacă de la un model de business bazat pe linii către unul de tipul platformă, care permite îndeplinirea cerinţelor consumatorilor şi care îi aduce pe toţi jucătorii din piaţa energiei în acelaşi loc.“

Unul dintre pilonii pe care se sprijină digitalizarea reţelelor de energie este implementarea de contoare inteligente, lucru care va facilita comunicarea bidirecţională între actorii din piaţă.

Tot datele Eurelectric arată că în timp ce ţările nordice, Italia sau Spania deja au finalizat implementarea acestor sisteme, unele state abia sunt la început. În România, circa 12% din consumul de energie este contorizat inteligent, cea mai delicată situaţie fiind înregistrată în Germania, acolo unde impactul smart meters este nesemnificativ, intenţia fiind de a schimba complet această situaţie până la finele acestei decade.

Dar dincolo de smart meters, una dintre cele mai importante tendinţe pe care reţelele de energie vor trebui să o susţină este chiar electrificarea consumului de energie, adică creşterea ponderii energiei electrice consumate în totalul cererii de energie la nivel european. Calculele ZF făcute pe baza datelor Eurostat arată că la nivelul anului 2021, doar 25% din consumul final de energie al UE era asigurat de energie electrică. Din nou, statele nordice stau bine la acest capitol, Norvegia având un procent de peste 51% de electrificare a economiei sale, în timp ce România avea un procent de numai 16%. De la această medie europeană de 25% la nivelul anului 2021, până în 2050 ponderea energiei electrice în consumul total de energie ar trebui să ajungă la 58%, lucru care va necesita o creştere de 5-7 ori a capacităţii de producţiei de energie regenerabilă la nivelul anului 2050 faţă de 2020.

„Până în 2050 rata de electrificare în cazul consumului rezidenţial va trece de 50%. În industrie va fi de cel puţin 40%. Pentru zona de mobilitate, inclusiv aviaţie şi transport maritim, procentul va fi de cel puţin 25%. În agricultură, electrificarea directă ar trebui să ajungă la 20%“, se arată într-un studio comun realizat de ENTSOG şi ENTSOE, cele două mari organizaţii ale transportatorilor de gaze, respective energie la nivel european.

Practic, tranziţia energetică presupune mutarea consumului final de energie spre zona de energie electrică regenerabilă. Această tranziţie va duce la creşterea semnificativă a consumului de electricitate, creştere care ar trebui alimentată de investiţii în energia regenerabilă. Mai depate, această energie verde trebuie integrată în sisteme, lucru care presupune investiţii în reţele, smart-grids şi soluţii de flexibilizare, cum este cazul demand-response. Dar dacă, dacă tehnologiile pentru flexibilizarea sistemului energetic nu vor fi dezvoltate în timp util, gazul rămâne singura soluţie reală care le va permite regenerabilelor accesul la reţea.

„Proporţia capacităţilor pe gaz o să depindă foarte mult de procesul de phaseout (scoatare din funcţiune) al cărbunelui (2032), de dezvoltarea capacităţilor regenerabile şi de disponibilitatea gazului. în plus, dacă diferite soluţii de flexibilitate nu o să fie dezvoltate în timp util - demand response, utility-scale storage etc - atunci rolul gazului pentru echilibrarea sistemului electroenergetic rămâne unul important“, spunea recent Andrei Covatariu, energy & climate policy expert.

Pe de altă parte, cel puţin în acest moment, tendinţa transformării sistemelor energetice pare ireversibilă, ascensiunea prosumatorilor şi a mobilităţii electrice fiind cei mai puternici factori de schimbare, cu impact direct în funcionarea reţelelor.

„Vom continua să asistăm la granularizarea producţiei prin creşterea ponderii de regenerabile, mai ales microproducţie, şi astfel la descentralizarea reţelelor“, spunea Vlad Bodea, cofondator Bento, companie antreprenorială românească specializată în dezvoltarea şi implementarea de soluţii software şi furnizarea de servicii de infrastructură IT şi cloud. Fenomenul prosumatorilor are astfel un caracter transformator la nivelul reţelelor şi va determina adopţia la scară largă a unor concepte care până acum s-au regăsit mai degrabă la nivel de discurs în sistemul energetic local.

„Cred că intrăm în final în epoca demand-response, smart grids şi virtual power plants, concepte care nu sunt deloc noi, însă cărora le-a lipsit până acum contextul pentru a fi cu adevărat relevante la scară largă. În acest val de descentralizare, nu ar fi surprinzător să asistăm şi la o revoluţionare a structurilor de operare de reţea, cât şi de tranzacţionare de energie, fenomen care ar atrage după sine inovaţie tehnologică“, mai spunea Vlad Bodea.