Декарбонизация на Азорските острови: Съхранение на енергия в батерии и микромрежи

Терсейра, един от деветте Азорски острова, трансформира мрежата си дигитално, за да увеличи значително нейната устойчивост и дела на възобновяемите енергийни източници.

Комбиниране на реалния и дигиталния свят

Азорските острови, вече известни със своята пищна дива природа и флора, стават още по-зелени в друго отношение – правейки енергийното си снабдяване по-чисто и по-малко зависимо от генератори на изкопаеми горива. За да постигне това, остров Терсейра разшири капацитета си за местно производство на възобновяема енергия, поставяйки интелигентна микрорешетка (smart microgrid) в основата му. В сътрудничество с Fluence, Siemens внедрява система за управление на микрорешетки и голяма автономна система за съхранение на енергия в батерии, за да ускори пътя на островите към по-устойчива електрическа мрежа.

Азорските острови – вулканичен архипелаг на 1400 километра от континенталната част на Португалия – са населени с видове, които не се срещат никъде другаде по света. А от 2023 г. островите предлагат нова атракция, макар и вероятно по-интересна за технологично ориентираните, отколкото за любителите на природата: на Терсейра, един от деветте обитаеми острова на архипелага, е изградена една от най-големите системи за съхранение на енергия в батерии в Европа.

External view of Terceira power plant on a hill

Възобновяема енергия за Терсейра

Столицата на Терсейра, Ангра ду Ероижму, има стар град и укрепления, класифицирани като обект на световното наследство на ЮНЕСКО. А новата микрорешетка и решение за съхранение на енергия в батерии вече ще направят възможно снабдяването с повече възобновяема енергия на историческия град – и на всички останали градове на острова.

Най-важните източници на възобновяема енергия на острова са:

геотермална енергия
вятърна енергия
хидроенергия
слънчева енергия

Историята на Азорските острови в използването на възобновяема енергия датира от десетилетия. В края на 80-те години на миналия век там са инсталирани първите в архипелага вятърни турбини, а малко след това е пусната в експлоатация и първата геотермална електроцентрала. Днес всички населени острови произвеждат енергия от възобновяеми източници. Около 40 процента от нуждите от електроенергия на архипелага се задоволяват от възобновяеми източници. Геотермалната енергия е особено значима, като тя съставлява 60 процента от общото количество произведена електроенергия от възобновяеми източници; останалата част идва основно от вятърни и водни електроцентрали.

Застрашен островен рай

Като всички острови, Азорските острови са особено уязвими към изменението на климата. Покачващото се морско равнище застрашава крайбрежните селища. Изследователите очакват, че през следващите десетилетия много острови ще трябва да се справят с нарастващо засушаване – потенциална заплаха за снабдяването с питейна вода.

Разбира се, островите не могат да решат този проблем сами, но могат да дадат своя принос за намаляване на глобалните емисии на CO2.

Енергия от островите за островите

В Азорските острови декарбонизацията е планирана като част от всеобхватна енергийна стратегия, която предвижда непрекъснато разширяване на възобновяемата енергия и редица други стъпки, като насърчаване на електромобилността.

Чрез разширяване на местното производство на енергия от възобновяеми източници, Азорските острови решават два проблема едновременно. Повече енергия от възобновяеми източници означава по-ниски емисии на парникови газове. А местното производство намалява зависимостта от континента – тъй като около 60 процента от необходимата енергия все още се внася на островите под формата на изкопаеми горива.

A map of the Azores archipelago highlighting wind energy production.

A solar panel installation in the Azores, Portugal, with a clear blue sky and a mountain range in the background.

Електрическо съхранение за по-стабилна мрежа

Всеки остров има своя собствена независима мрежа. Поради това електрозахранването не може да бъде преустроено за целия архипелаг наведнъж, а ще изисква индивидуални решения за всеки остров – например на Терсейра. Тук португалското дружество Electricidade dos Açores (EDA) инвестира в иновативна технология: система за съхранение на енергия чрез батерии с капацитет 15 мегавата (MW), комбинирана с интелигентно управление на микромрежа (microgrid) от Siemens. Системата за съхранение, предоставена от Fluence, гарантира, че никаква автономно произведена електроенергия не се губи и всичко се използва възможно най-ефективно. Тя абсорбира излишната енергия и я връща обратно в мрежата, за да покрие нуждите, когато производството е твърде ниско.

Мисля, че можем да докажем концепцията за микромрежа тук, на Терсейра.

Жоао Алейшо, Ръководител на отдел „Инвестиции в подстанции“, EDA (Eletricidade dos Açores)

Системата за съхранение на енергия позволява на Терсейра да премине към нов енергиен микс.

Фернандо Силва, Главен изпълнителен директор и ръководител на отдел „Интелигентна инфраструктура, Siemens Portugal

Процентът на възобновяемата енергия може да бъде увеличен, използването на изкопаеми горива може да бъде ограничено, а емисиите на парникови газове могат да бъдат значително намалени. Освен това системата ще направи енергийното снабдяване на островите по-независимо – с по-голяма гъвкавост, капацитет, устойчивост и автономност на мрежата.

Фернандо Силва, Главен изпълнителен директор и ръководител на отдел „Интелигентна инфраструктура, Siemens Portugal

Системата за съхранение на енергия чрез батерии притежава още две предимства:

тя регулира честотата
балансира напрежението за електрическата мрежа на острова – като по този начин подобрява стабилността

Проектирана на модулен принцип: предоставената от Fluence система за съхранение абсорбира излишната енергия и я освобождава обратно в мрежата, за да покрие търсенето, когато производството е твърде ниско.

Storage facility for grid energy on Azorean island of Terceira

Интелигентната система за управление на микрореактори осигурява ефективност

Една интелигентната система за управление на микрореактори гарантира, че производството на електроенергия, съхранението на енергия и потреблението на енергия са напълно балансирани. Системата позволява мониторинг и контрол на цялата инфраструктура в реално време и може да прави почасови или дневни прогнози за производството, потреблението и използването на съхранената енергия въз основа на широк спектър от данни – включително метеорологични условия.

Системата може да включи допълнителни шест мегавата в енергийния микс от възобновяеми или ендогенни източници, като например геотермално производство. Това означава, че с новата система за съхранение чрез батерии, в средносрочен план островът ще може да увеличи дела си на възобновяема енергия до около 60 процента.

План за енергийни острови

След като целта от 60 процента възобновяема енергия бъде достигната, модулно проектираната система за съхранение на батерии може да бъде разширена според нуждите. Това следва примера на други бързо декарбонизиращи се островни мрежи, като Ирландия, която се движи бързо към постигане на целта си за осигуряване на 70 процента от своята електроенергия от възобновяема енергия до 2030 г. и която също така закупува системи за съхранение на батерии, за да помогне за постигането на целите си.

Но дори сегашната конфигурация вече носи измерими подобрения за Терсейра. Годишното потребление на дизел на острова вече е намалено с 1150 метрични тона, тъй като трябва да се произвежда по-малко електроенергия с генератори. Това се равнява на намаление от повече от 3500 метрични тона емисии на CO2 годишно – приблизително еквивалента на 1500 автомобила, изминаващи 20 000 километра годишно. Така че, в крайна сметка, новата система за управление на микрорешетки много вероятно ще се хареса не само на технологичните ентусиасти, но и на любителите на природата.