Декарбонизация Азорских островов: аккумуляторные батареи и микросети

Терсейра, один из девяти Азорских островов, проводит цифровую трансформацию своей электросети, чтобы существенно повысить ее устойчивость и долю возобновляемых источников энергии.

Объединение реального и цифрового миров

Азорские острова, уже известные своей богатой дикой природой и флорой, продолжают переход на новые источники энергии, повышая экологичность энергоснабжения и снижая зависимость от генераторов, работающих на ископаемом топливе. Для этого компания Terceira расширила свои местные мощности по производству возобновляемой энергии, используя интеллектуальную микросеть в качестве основы. В сотрудничестве с Fluence компания Siemens внедряет систему управления микросетями и автономную систему хранения энергии на аккумуляторных батареях, чтобы ускорить переход острова к более устойчивой электросети.

Азорские острова, вулканический архипелаг в 1400 километрах от материковой части Португалии, населен видами, которые больше нигде в мире не встречаются. А с 2023 года острова открывают для себя новую достопримечательность, которая, вероятно, интереснее для любителей технологий, чем для любителей природы: на Терсейре, одном из девяти обитаемых островов архипелага, построена одна из крупнейших аккумуляторных систем хранения энергии в Европе.

Внешний вид электростанции Терсейра на холме

Возобновляемые источники энергии для Терсейры

В столице Терсейры, Ангра-ду-Эроишму, есть старый город и укрепления, занесенные в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. А новое решение для микросетей и аккумуляторных накопителей теперь позволит поставлять больше возобновляемой энергии в исторический город и все другие города острова.

Наиболее важными возобновляемыми источниками энергии на острове являются:

геотермальная энергия
энергия ветра
гидроэнергетика
солнечная энергия

История использования возобновляемых источников энергии на Азорских островах насчитывает несколько десятилетий. В конце 1980-х годов они установили первые ветряные турбины архипелага, а вскоре была введена в эксплуатацию первая геотермальная электростанция. Сегодня все обитаемые острова производят энергию из возобновляемых источников. Около 40 процентов потребностей архипелага в электроэнергии удовлетворяется за счет возобновляемых источников. Геотермальная энергия особенно важна: на ее долю приходится 60 процентов от общего объема вырабатываемой электроэнергии из возобновляемых источников; остальное в основном поступает от ветряных и гидроэлектростанций.

Райский остров, находящийся под угрозой

Как и все острова, Азорские острова особенно уязвимы к изменению климата. Повышение уровня моря угрожает прибрежным поселениям. Исследователи ожидают, что в ближайшие десятилетия многим островам придется столкнуться с растущей засухой, которая представляет потенциальную угрозу снабжению питьевой водой.

Конечно, острова не могут решить эту проблему в одиночку, но они могут внести свой вклад в сокращение глобальных выбросов CO2.

Энергия с островов для островов

На Азорских островах декарбонизация запланирована как часть комплексной энергетической стратегии, которая предусматривает постоянное расширение использования возобновляемых источников энергии и ряд других мер, таких как поощрение электромобильности.

Расширяя местное производство возобновляемой энергии, Азорские острова решают сразу две проблемы. Увеличение количества энергии из возобновляемых источников означает снижение выбросов парниковых газов. А местное производство снижает зависимость от материка, поскольку около 60 процентов необходимой энергии по-прежнему импортируется на острова в виде ископаемого топлива.

Карта Азорского архипелага, показывающая производство энергии ветра.

Солнечная батарея на Азорских островах, Португалия, с чистым голубым небом и горным хребтом на заднем плане.

Накопитель электроэнергии для более стабильной сети

Каждый остров имеет свою собственную независимую сеть. Таким образом, энергоснабжение на всем архипелаге невозможно модернизировать, но для этого потребуются индивидуальные островные решения, например, на острове Терсейра. Здесь португальская коммунальная компания Electricidade dos Açores (EDA) инвестирует в инновационные технологии: аккумуляторную систему хранения энергии мощностью 15 мегаватт (МВт) в сочетании с интеллектуальным управлением микросетями от Siemens. Система хранения, предоставляемая Fluence, гарантирует, что автономно произведенная электроэнергия не будет потрачена впустую, а вся электроэнергия используется максимально эффективно. Он поглощает избыточную энергию и сбрасывает ее обратно в сеть, чтобы покрыть спрос в условиях слишком низкого производства.

Думаю, мы можем доказать концепцию микросети здесь, на Терсейре.

Жоао Алейсо, Начальник отдела инвестиций в подстанции, EDA (Электричество Азорских островов)

Система хранения энергии позволяет Terceira перейти на новый энергетический баланс.

Фернандо Сильва, Генеральный директор и руководитель Smart Infrastructure, Siemens Португалия

Доля возобновляемых источников энергии может быть увеличена, использование ископаемого топлива может быть сокращено, а выбросы парниковых газов могут быть значительно сокращены. Кроме того, система сделает энергоснабжение островов более независимым, а также повысит гибкость, пропускную способность, отказоустойчивость и автономность сети.

Фернандо Сильва, Генеральный директор и руководитель Smart Infrastructure, Siemens Португалия

Аккумуляторная система хранения энергии имеет еще два преимущества:

Он регулирует частоту
Он балансирует напряжение в электросети острова, тем самым повышая стабильность

Модульная конструкция: система хранения, предоставляемая компанией Fluence, поглощает избыточную энергию и сбрасывает ее обратно в сеть, чтобы покрыть спрос при слишком низком уровне производства.

Хранилище для сетевой энергии на азорском острове Терсейра

Интеллектуальная система управления микросетями обеспечивает эффективность

Интеллектуальная система управления микросетями обеспечивает полную сбалансированность производства, хранения и энергопотребления. Оно позволяет осуществлять мониторинг и управление всей инфраструктурой в режиме реального времени и составлять почасовые или ежедневные прогнозы производства, потребления и использования ресурсов хранения на основе широкого спектра данных, включая погоду.

Система может включать в себя дополнительные шесть мегаватт электроэнергии из возобновляемых или эндогенных источников, таких как геотермальная энергия. Это означает, что благодаря новой системе хранения энергии на аккумуляторных батареях в среднесрочной перспективе остров сможет увеличить свою долю возобновляемой энергии примерно до 60 процентов.

План энергетических островов

Как только цель довести до 60 процентов возобновляемых источников энергии будет достигнута, модульную систему хранения данных на основе батарей можно будет при необходимости расширить. Это следует примеру других островных сетей, которые быстро декарбонизируются, таких как Ирландия, которая быстро приближается к достижению цели получения 70 процентов электроэнергии из возобновляемых источников к 2030 году и которая также закупает аккумуляторные батареи для достижения этих целей.

Но даже текущая конфигурация уже приносит ощутимые улучшения для Terceira. Годовое потребление дизельного топлива на острове уже сокращено на 1150 метрических тонн, поскольку генераторы должны вырабатывать меньше электроэнергии. Это эквивалентно сокращению выбросов CO2 более чем на 3500 метрических тонн в год, что примерно эквивалентно 1500 автомобилям, проезжающим 20 000 километров в год. Так что, в конце концов, новая система управления микросетями, скорее всего, понравится не только любителям технологий, но и любителям природы.