Dekarbonizácia Azorských ostrovov: Batériové úložiská a mikrosiete

Terceira, jeden z deviatich Azorských ostrovov, digitálne transformuje svoju sieť s cieľom výrazne zvýšiť jej odolnosť a podiel obnoviteľných zdrojov.

Spájanie skutočného a digitálneho sveta

Azory, ktoré sú už známe svojou bujnou faunou a flórou, sa stávajú ekologickejšími aj v ďalšom ohľade – ich dodávky energie sú čistejšie a menej závislé od generátorov na fosílne palivá. Na dosiahnutie tohto cieľa ostrov Terceira rozšíril svoju lokálnu kapacitu výroby energie z obnoviteľných zdrojov, ktorej jadrom je inteligentná mikrosieť. V spolupráci so spoločnosťou Fluence nasadzuje Siemens systém riadenia mikrosiete a veľký autonómny batériový systém na ukladanie energie, aby urýchlil cestu ostrovov k udržateľnejšej elektrickej sieti.

Azory, vulkanické súostrovie vzdialené 1 400 kilometrov od pevninského Portugalska, sú domovom druhov, ktoré sa nevyskytujú nikde inde na svete. Od roku 2023 ponúkajú tieto ostrovy novú atrakciu – hoci zrejme zaujímavejšiu pre technicky orientovaných ľudí než pre milovníkov prírody: na Terceire, jednom z deviatich obývaných ostrovov súostrovia, bol vybudovaný jeden z najväčších batériových systémov na ukladanie energie v Európe.

External view of Terceira power plant on a hill

Obnoviteľná energia pre Terceiru

Hlavné mesto ostrova Terceira, Angra do Heroísmo, má staré mesto a opevnenia zapísané v zozname svetového dedičstva UNESCO. Nová mikrosieť a riešenie batériového úložiska teraz umožnia dodávať viac energie z obnoviteľných zdrojov do tohto historického mesta – ako aj do všetkých ostatných miest na ostrove.

Najdôležitejšie obnoviteľné zdroje energie na ostrove sú:

geotermálna energia
veterná energia
vodná energia
solárna energia

História využívania obnoviteľnej energie na Azorských ostrovoch siaha desaťročia dozadu. Koncom 80. rokov 20. storočia tu nainštalovali prvé veterné turbíny súostrovia a o krátky čas neskôr bola uvedená do prevádzky prvá geotermálna elektráreň. Dnes vyrábajú energiu z obnoviteľných zdrojov všetky obývané ostrovy. Približne 40 percent potreby elektriny na súostroví je pokrytých z obnoviteľných zdrojov. Mimoriadne významná je geotermálna energia, ktorá predstavuje 60 percent celkovej vyrobenej elektriny z obnoviteľných zdrojov; zvyšok pochádza najmä z veterných a vodných elektrární.

Ohrozený ostrovný raj

Podobne ako všetky ostrovy, aj Azory sú obzvlášť zraniteľné voči zmene klímy. Stúpajúca hladina morí ohrozuje pobrežné osídlenia a výskumníci očakávajú, že mnohé ostrovy budú musieť v nadchádzajúcich desaťročiach zápasiť s narastajúcim suchom – čo predstavuje potenciálnu hrozbu pre zásoby pitnej vody.

Samozrejme, ostrovy nedokážu vyriešiť tento problém samy, no môžu prispieť svojím dielom k zníženiu globálnych emisií CO2.

Energia z ostrovov pre ostrovy

Dekarbonizácia na Azorských ostrovoch je plánovaná ako súčasť komplexnej energetickej stratégie, ktorá počíta s neustálym rozširovaním obnoviteľných zdrojov energie a rôznymi ďalšími krokmi, ako je napríklad podpora elektromobility.

Rozširovaním miestnej výroby energie z obnoviteľných zdrojov riešia Azory dva problémy naraz. Viac energie z obnoviteľných zdrojov znamená zníženie emisií skleníkových plynov. Miestna výroba zároveň znižuje závislosť od pevniny – keďže približne 60 percent potrebnej energie sa na ostrovy stále dováža vo forme fosílnych palív.

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.

Elektrické úložisko pre stabilnejšiu sieť

Každý ostrov má svoju vlastnú nezávislú sieť. Dodávky energie sa teda nedajú prebudovať pre celé súostrovie naraz, ale vyžadujú si individuálne riešenia pre jednotlivé ostrovy – napríklad na Terceire. Tu portugalský energetický podnik Electricidade dos Açores (EDA) investuje do inovatívnej technológie: batériového systému na ukladanie energie s kapacitou 15 megawattov (MW) v kombinácii s inteligentným riadením mikrosiete od spoločnosti Siemens. Úložný systém dodaný spoločnosťou Fluence zabezpečuje, aby sa žiadna autonómne vyrobená elektrina nepremárnila a aby sa všetka využila čo najefektívnejšie. Absorbuje prebytočnú energiu a uvoľňuje ju späť do siete na pokrytie dopytu v čase, keď je výroba príliš nízka.

Myslím si, že tu na Terceire môžeme overiť funkčnosť konceptu mikrosiete.

Joao Aleixo, Vedúci oddelenia investícií do rozvodní, EDA (Electricidade dos Açores)

Systém na ukladanie energie umožňuje Terceire prejsť na nový energetický mix.

Fernando Silva, Generálny riaditeľ a riaditeľ inteligentnej infraštruktúry, Siemens Portugalsko

Podiel obnoviteľnej energie sa môže zvýšiť, využívanie fosílnych palív sa môže obmedziť a emisie skleníkových plynov sa môžu výrazne znížiť. Okrem toho tento systém zvýši nezávislosť dodávok energie na ostrovoch – vďaka väčšej flexibilite, kapacite, odolnosti a autonómii siete.

Fernando Silva, Generálny riaditeľ a riaditeľ inteligentnej infraštruktúry, Siemens Portugalsko

Batériový systém na ukladanie energie má ďalšie dve výhody:

Reguluje frekvenciu
Vyrovnáva napätie v elektrickej sieti ostrova – čím zvyšuje stabilitu

Modulárna konštrukcia: Úložný systém dodaný spoločnosťou Fluence absorbuje prebytočnú energiu a uvoľňuje ju späť do siete na pokrytie dopytu v čase, keď je výroba príliš nízka.

Storage facility for grid energy on Azorean island of Terceira

Inteligentný systém riadenia mikrosiete zabezpečuje efektívnosť

Inteligentný systém riadenia mikrosiete zabezpečuje, aby výroba energie, jej ukladanie a spotreba boli v úplnej rovnováhe. Umožňuje monitorovanie a riadenie celej infraštruktúry v reálnom čase a na základe širokej škály údajov – vrátane počasia – dokáže vytvárať hodinové alebo denné prognózy výroby, spotreby a využitia úložiska.

Systém dokáže do energetického mixu začleniť ďalších šesť megawattov z obnoviteľných alebo endogénnych zdrojov, ako je napríklad geotermálna výroba. To znamená, že s novým batériovým systémom na ukladanie energie bude ostrov schopný v strednodobom horizonte zvýšiť podiel obnoviteľnej energie na približne 60 percent.

Model pre energetické ostrovy

Po dosiahnutí cieľa 60 percent energie z obnoviteľných zdrojov bude možné batériový úložný systém s modulárnou konštrukciou podľa potreby ďalej rozširovať. Ide o rovnaký prístup, aký zvolili aj iné rýchlo sa dekarbonizujúce ostrovné siete, napríklad v Írsku. To smeruje k naplneniu cieľa získavať do roku 2030 až 70 percent elektriny z obnoviteľných zdrojov a pri dosahovaní tohto zámeru takisto obstaráva batériové úložiská.

Avšak už aj súčasná konfigurácia prináša Terceire merateľné zlepšenia. Ročná spotreba nafty na ostrove klesla o 1 150 metrických ton, keďže s využitím generátorov sa musí vyrábať menej elektriny. To predstavuje zníženie emisií CO2 o viac ako 3 500 metrických ton ročne, čo zodpovedá približne 1 500 vozidlám s ročným nájazdom 20 000 kilometrov. Nový systém riadenia mikrosiete tak nakoniec pravdepodobne osloví nielen technologických nadšencov, ale aj milovníkov prírody.