Απανθρακοποίηση των Αζορών: Αποθήκευση μπαταριών και μικροδίκτυα

Η Terceira, ένα από τα εννέα νησιά των Azores, ψηφιοποιεί το δίκτυό της για να ενισχύσει σημαντικά την ανθεκτικότητα του δικτύου και το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Συνδυάζοντας τον πραγματικό και τον ψηφιακό κόσμο

Οι Αζόρες, ήδη γνωστές για την πλούσια άγρια ζωή και χλωρίδα τους, προωθούν την ενεργειακή τους μετάβαση - καθιστώντας την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος πιο βιώσιμη και λιγότερο εξαρτημένη από γεννήτριες με ορυκτά καύσιμα. Για να το επιτύχει αυτό, η Terceira επέκτεινε την τοπική δυναμικότητα παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας, με ένα έξυπνο μικροδίκτυο στον πυρήνα της. Σε συνεργασία με την Fluence, η Siemens αναπτύσσει ένα σύστημα διαχείρισης μικροδικτύου και αυτόνομο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών για να επιταχύνει την πορεία του νησιού προς ένα πιο βιώσιμο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι Αζόρες, ένα ηφαιστειακό αρχιπέλαγος 1.400 χιλιόμετρα από την ηπειρωτική Πορτογαλία, κατοικούνται με είδη που δεν βρίσκονται πουθενά αλλού στον κόσμο. Και από το 2023, τα νησιά προσφέρουν ένα νέο αξιοθέατο - αν και ένα ίσως πιο ενδιαφέρον για τους ανθρώπους με γνώμονα την τεχνολογία παρά για τους λάτρεις της φύσης: ένα από τα μεγαλύτερα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών στην Ευρώπη έχει χτιστεί στην Terceira, ένα από τα εννέα κατοικημένα νησιά του αρχιπελάγους.

Εξωτερική άποψη του σταθμού παραγωγής ενέργειας Terceira σε λόφο

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για την Terceira

Η πρωτεύουσα της Terceira, Angra do Heroísmo, έχει μια παλιά πόλη και οχυρώσεις που ταξινομούνται ως μνημείο παγκόσμιας κληρονομιάς της UNESCO. Και η νέα λύση αποθήκευσης μικροδικτύου και μπαταριών θα καταστήσει πλέον δυνατή την παροχή περισσότερης ανανεώσιμης ενέργειας στην ιστορική πόλη - και σε όλες τις άλλες πόλεις του νησιού.

Οι σημαντικότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο νησί είναι:

γεωθερμική ενέργεια
αιολική ενέργεια
υδροηλεκτρική ενέργεια
ηλιακή ενέργεια

Η ιστορία των Αζορών στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας χρονολογείται εδώ και δεκαετίες. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, εγκατέστησαν τις πρώτες ανεμογεννήτριες του αρχιπελάγους και ο πρώτος γεωθερμικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής τέθηκε σε λειτουργία λίγο αργότερα. Σήμερα, όλα τα κατοικημένα νησιά παράγουν ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές. Περίπου το 40% των αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας του αρχιπελάγους καλύπτεται με ανανεώσιμες πηγές. Η γεωθερμική ενέργεια είναι ιδιαίτερα σημαντική, αντιπροσωπεύοντας το 60% της συνολικής ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται, ενώ το υπόλοιπο προέρχεται κυρίως από αιολικούς και υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Ένας απειλούμενος νησιωτικός παράδεισος

Όπως όλα τα νησιά, οι Αζόρες είναι ιδιαίτερα ευάλωτες στην κλιματική αλλαγή. Οι αυξανόμενες θάλασσες απειλούν τους παράκτιους οικισμούς. Και οι ερευνητές αναμένουν ότι πολλά νησιά θα πρέπει να αντιμετωπίσουν την αυξανόμενη ξηρασία τις επόμενες δεκαετίες - μια πιθανή απειλή για την παροχή πόσιμου νερού.

Φυσικά, τα νησιά δεν μπορούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα μόνα τους - αλλά μπορούν να κάνουν το μερίδιό τους για να μειώσουν τις παγκόσμιες εκπομπές CO2.

Ενέργεια από τα νησιά για τα νησιά

Στις Αζόρες, η απαλλαγή από τον άνθρακα σχεδιάζεται ως μέρος μιας ολοκληρωμένης ενεργειακής στρατηγικής, η οποία προβλέπει συνεχή επέκταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και μια ποικιλία άλλων βημάτων, όπως η ενθάρρυνση της ηλεκτροκίνησης.

Με την επέκταση της τοπικής παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας, οι Αζόρες επιλύουν δύο προβλήματα ταυτόχρονα. Περισσότερη ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές σημαίνει μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Και η τοπική παραγωγή μειώνει την εξάρτηση από την ηπειρωτική χώρα - επειδή περίπου το 60% της απαραίτητης ενέργειας εξακολουθεί να εισάγεται στα νησιά με τη μορφή ορυκτών καυσίμων.

Ένας χάρτης του αρχιπελάγους των Αζορών που επισημαίνει την παραγωγή αιολικής ενέργειας.

Μια εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών στις Αζόρες της Πορτογαλίας, με καθαρό μπλε ουρανό και μια οροσειρά στο παρασκήνιο.

Ηλεκτρική αποθήκευση για ένα πιο σταθερό δίκτυο

Κάθε νησί έχει το δικό του ανεξάρτητο δίκτυο. Έτσι, η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος δεν μπορεί να ανανεωθεί για ολόκληρο το αρχιπέλαγος, αλλά θα χρειαστεί εξατομικευμένες νησιωτικές λύσεις - για παράδειγμα, στην Terceira. Εδώ η πορτογαλική επιχείρηση Electricidade dos Açores (EDA) επενδύει σε καινοτόμο τεχνολογία: ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών χωρητικότητας 15 μεγαβάτ (MW) σε συνδυασμό με μια έξυπνη διαχείριση μικροδικτύου από τη Siemens. Το σύστημα αποθήκευσης που παρέχεται από την Fluence διασφαλίζει ότι δεν σπαταλάται αυτόνομα παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια και ότι όλα χρησιμοποιούνται όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά. Απορροφά πλεονάζουσα ενέργεια και την απορρίπτει πίσω στο δίκτυο για να καλύψει τη ζήτηση όταν η παραγωγή είναι πολύ χαμηλή.

Νομίζω ότι μπορούμε να αποδείξουμε την έννοια του μικροδικτύου εδώ στην Terceira.

Ζοάο Αλέισο, Επικεφαλής Τμήματος Επενδύσεων Υποσταθμών, EDA (Ηλεκτρική ενέργεια των Ασορών)

Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας επιτρέπει στην Terceira να μεταβεί σε ένα νέο ενεργειακό μείγμα.

Φερνάντο Σίλα, Διευθύνων Σύμβουλος και Επικεφαλής Έξυπνης Υποδομής, Siemens Πορτογαλία

Το ποσοστό των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορεί να αυξηθεί, η χρήση ορυκτών καυσίμων μπορεί να μειωθεί και οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου μπορούν να μειωθούν σημαντικά. Επιπλέον, το σύστημα θα κάνει την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος των νησιών πιο ανεξάρτητη - με μεγαλύτερη ευελιξία δικτύου, χωρητικότητα, ανθεκτικότητα και αυτονομία.

Φερνάντο Σίλα, Διευθύνων Σύμβουλος και Επικεφαλής Έξυπνης Υποδομής, Siemens Πορτογαλία

Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας έχει δύο ακόμη πλεονεκτήματα:

Ρυθμίζει τη συχνότητα
Εξισορροπεί την τάση για το ηλεκτρικό δίκτυο του νησιού - βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα

Αρθρωτά σχεδιασμένο: Το σύστημα αποθήκευσης που παρέχεται από την Fluence απορροφά την πλεονάζουσα ενέργεια και την απορρίπτει πίσω στο δίκτυο για να καλύψει τη ζήτηση όταν η παραγωγή είναι πολύ χαμηλή.

Εγκατάσταση αποθήκευσης ενέργειας δικτύου στο νησί Terceira των Αζορών

Το ευφυές σύστημα διαχείρισης μικροδικτύου εξασφαλίζει αποδοτικότητα

Ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης μικροδικτύου διασφαλίζει ότι η παραγωγή ενέργειας, η αποθήκευση ενέργειας και η κατανάλωση ενέργειας είναι πλήρως ισορροπημένες. Επιτρέπει την παρακολούθηση και τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο για ολόκληρη την υποδομή και μπορεί να κάνει ωριαίες ή καθημερινές προβλέψεις για την παραγωγή, την κατανάλωση και τη χρήση αποθήκευσης με βάση ένα ευρύ φάσμα δεδομένων - συμπεριλαμβανομένου του καιρού.

Το σύστημα μπορεί να ενσωματώσει επιπλέον έξι μεγαβάτ στο μείγμα ισχύος από ανανεώσιμες ή ενδογενείς πηγές όπως η γεωθερμική παραγωγή. Αυτό σημαίνει ότι με το νέο σύστημα αποθήκευσης μπαταριών, μεσοπρόθεσμα, το νησί θα είναι σε θέση να επεκτείνει το μερίδιό του σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας περίπου στο 60%.

Ένα σχέδιο για τα ενεργειακά νησιά

Μόλις επιτευχθεί ο στόχος της ανανεώσιμης ενέργειας 60 τοις εκατό, το αρθρωτά σχεδιασμένο σύστημα αποθήκευσης μπαταριών μπορεί να επεκταθεί ανάλογα με τις ανάγκες. Αυτό ακολουθεί το παράδειγμα άλλων νησιωτικών δικτύων που απαλλάσσονται γρήγορα από τον άνθρακα, όπως η Ιρλανδία, η οποία κινείται γρήγορα για να επιτύχει τον στόχο της απόκτησης του 70% της ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έως το 2030 και η οποία προμηθεύει επίσης αποθήκευση μπαταριών για να βοηθήσει στην επίτευξη των στόχων της.

Αλλά ακόμη και η τρέχουσα διαμόρφωση προσφέρει ήδη μετρήσιμες βελτιώσεις για την Terceira. Η ετήσια κατανάλωση ντίζελ του νησιού έχει ήδη μειωθεί κατά 1.150 μετρικούς τόνους επειδή πρέπει να παράγεται λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια με γεννήτριες. Αυτό ισοδυναμεί με μείωση περισσότερων από 3.500 μετρικών τόνων εκπομπών CO2 ετησίως - περίπου ισοδύναμο με 1.500 οχήματα που οδηγούν 20.000 χιλιόμετρα ετησίως. Έτσι, τελικά, το νέο σύστημα διαχείρισης μικροδικτύων πιθανότατα θα προσελκύσει όχι μόνο τους λάτρεις της τεχνολογίας αλλά και τους λάτρεις της φύσης.