Azorų dekarbonizavimas: baterijų laikymas ir mikrotinklai

Terceira, viena iš devynių Azoros salų, skaitmeniniu būdu transformuoja savo tinklą, kad žymiai padidintų tinklo atsparumą ir atsinaujinančių išteklių dalį.

Realaus ir skaitmeninio pasaulių sujungimas

Azorų salos, jau žinomos dėl savo vešlios laukinės gamtos ir floros, tampa ekologiškesnės kitu atžvilgiu — jų energijos tiekimas tampa švaresnis ir mažiau priklauso nuo iškastinio kuro generatorių. Siekdama tai pasiekti, Terseira išplėtė savo vietinius atsinaujinančios energijos gamybos pajėgumus, kurio pagrindas yra išmanusis mikrotinklas. Bendradarbiaudama su Fluence, Siemens diegia mikrotinklų valdymo sistemą ir didelę autonominę akumuliatorių energijos kaupimo sistemą, kad paspartintų salų kelią link tvaresnio elektros tinklo.

Azorų salos, vulkaninis salynas už 1400 kilometrų nuo Portugalijos žemyninės dalies, yra apgyvendintas rūšimis, nerandamomis niekur kitur pasaulyje. O nuo 2023 m. salos siūlo naują atrakciją, nors tikriausiai įdomesnę technologijų mėgėjams nei gamtos mylėtojams: viena didžiausių akumuliatorių energijos kaupimo sistemų Europoje buvo pastatyta Terseiroje, vienoje iš devynių salyno apgyvendintų salų.

External view of Terceira power plant on a hill

Atsinaujinanti energija Terseiroje

Terseiros sostinėje Angra do Heroísmo yra senamiestis ir įtvirtinimai, priskirti UNESCO pasaulio paveldo vietai. O naujasis mikrotinklų ir akumuliatorių saugojimo sprendimas dabar leis tiekti daugiau atsinaujinančios energijos istoriniam miestui ir visiems kitiems salos miestams.

Svarbiausi atsinaujinantys energijos šaltiniai saloje yra:

geoterminė energija
vėjo energija
hidroenergija
saulės energija

Azorų atsinaujinančios energijos naudojimo istorija siekia dešimtmečius. Devintojo dešimtmečio pabaigoje jie įrengė pirmąsias salyno vėjo jėgaines, o pirmoji geoterminė elektrinė buvo pradėta eksploatuoti neilgai trukus. Šiandien visos apgyvendintos salos gamina energiją iš atsinaujinančių šaltinių. Apie 40 procentų salyno elektros energijos poreikių patenkinama atsinaujinančiais šaltiniais. Geoterminė energija yra ypač reikšminga, sudaranti 60 procentų visos pagamintos atsinaujinančios elektros energijos; likusi dalis daugiausia gaunama iš vėjo ir hidroelektrinių.

Rojui saloje gręsia pavojus

Kaip ir visos salos, Azorų salos yra ypač pažeidžiamos klimato kaitos. Kylančios jūros kelia grėsmę pakrančių gyvenvietėms. Ir tyrėjai mano, kad daugeliui salų artimiausiais dešimtmečiais teks susidurti su didėjančia sausra - tai gali kilti grėsmė geriamojo vandens tiekimui.

Žinoma, salos negali išspręsti šios problemos vienos -tačiau jos gali pasistengti, kad sumažintų pasaulinį CO2 išmetimą.

Energija iš salų saloms

Azorų salose dekarbonizacija planuojama kaip išsamios energetikos strategijos dalis, kurioje numatoma nuolatinė atsinaujinančios energijos plėtra ir įvairūs kiti žingsniai, pavyzdžiui, skatinti elektromobilumą.

Plečiant vietinę, atsinaujinančios energijos gamybą, Azorų salos sprendžia dvi problemas vienu metu. Daugiau energijos iš atsinaujinančių išteklių reiškia sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas. O vietinė gamyba mažina priklausomybę nuo žemyno — nes apie 60 procentų reikalingos energijos į salas vis dar importuojama iškastinio kuro pavidalu.

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.

Elektros saugykla stabilesniam tinklui

Kiekviena sala turi savo nepriklausomą tinklelį. Taigi, maitinimo šaltinis negali būti atnaujintas visam salynui, todėl bus reikalingas individualizuotas salų sprendimas, pavyzdžiui, Terseiroje. Čia Portugalijos įmonė Electricidade dos Açores (EDA) investuoja į novatoriškas technologijas: akumuliatorių energijos kaupimo sistemą, kurios talpa yra 15 megavatų (MW), kartu su išmaniuoju Siemens mikrotinklo valdymu. Fluence teikiama akumuliacinė sistema užtikrina, kad jokia autonomiškai pagaminta elektros energija nebūtų švaistoma, o visa tai būtų panaudojama kuo efektyviau. Jis sugeria perteklinę energiją ir išleidžia ją atgal į tinklą, kad padengtų paklausą, kai gamyba yra per maža.

Manau, kad mes galime įrodyti mikrotinklo koncepciją čia, Terseiroje.

Joao Aleixo, Pastotės investicijų skyriaus vadovas, EDA (Acores Elecricidade)

Energijos kaupimo sistema suteikia galimybę Terseirai pereiti prie naujo energijos derinio.

Fernando Silva, Išmaniosios infrastruktūros generalinis direktorius ir vadovas, Siemens Portugalija

Galima padidinti atsinaujinančios energijos procentą, sumažinti iškastinio kuro naudojimą ir žymiai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Be to, sistema padarys salų energijos tiekimą nepriklausomesnį — padidins tinklo lankstumą, pajėgumą, atsparumą ir autonomiją.

Fernando Silva, Išmaniosios infrastruktūros generalinis direktorius ir vadovas, Siemens Portugalija

Akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema turi dar du privalumus:

Ji reguliuoja dažnį
Jis subalansuoja salos elektros tinklo įtampą ir taip pagerina stabilumą

Moduliškai suprojektuota: Fluence teikiama saugojimo sistema sugeria perteklinę energiją ir išleidžia ją atgal į tinklą, kad padengtų paklausą, kai gamyba yra per maža.

Storage facility for grid energy on Azorean island of Terceira

Pažangi mikrotinklų valdymo sistema užtikrina efektyvumą

Išmani mikrotinklų valdymo sistema užtikrina, kad energijos gamyba, energijos kaupimas ir energijos suvartojimas būtų visiškai subalansuoti. Tai leidžia realiuoju laiku stebėti ir kontroliuoti visą infrastruktūrą ir gali atlikti valandines ar kasdienes gamybos, vartojimo ir saugojimo panaudojimo prognozes, remiantis įvairiais duomenimis, įskaitant orą.

Sistema gali įtraukti papildomus šešis megavatus į energijos derinį iš atsinaujinančių ar endogeninių šaltinių, tokių kaip geoterminė gamyba. Tai reiškia, kad naudojant naują akumuliatorių kaupimo sistemą vidutinės trukmės laikotarpiu sala galės išplėsti savo atsinaujinančios energijos dalį iki maždaug 60 procentų.

Energetikos salų planas

Pasiekus 60 procentų atsinaujinančios energijos tikslą, moduliškai suprojektuota akumuliatorių kaupimo sistema gali būti išplėsta pagal poreikį. Yra sekama kitų,sparčiai dekarbonizuojančių salų, tinklų pavyzdžiu, pavyzdžiui, Airija, kuri siekia pasiekti tikslą iki 2030 m. gauti 70 procentų savo elektros energijos iš atsinaujinančios energijos, ir kuri taip pat įsigyja akumuliatorių saugyklas, kad padėtų įgyvendinti savo tikslus.

Tačiau net ir dabartinė konfigūracija jau teikia išmatuojamus patobulinimus Terseiroje . Salos metinis dyzelino suvartojimas jau sumažintas 1,150 metrinių tonų, nes su generatoriais pagaminama mažiau elektros energijos. Tai prilygsta daugiau nei 3500 metrinių tonų išmetamo CO2 kiekio sumažinimui per metus — maždaug 1500 transporto priemonių, nuvažiuojančių 20 000 kilometrų per metus. Taigi, galų gale, naujoji mikrotinklų valdymo sistema greičiausiai patiks ne tik technologijų mėgėjams, bet ir gamtos mylėtojams.