Снижение затрат на электроэнергию в Европе за счет межсетевого взаимодействия

Новое исследование профессора Стэнфордского университета Марка Якобсона моделирует энергетические сети, работающие на 100% от ветра, воды и солнечного света в Западной Европе. Исследование показывает, что в таком сценарии усиление взаимосвязи между странами приведет к снижению стоимости энергии и повышению стабильности энергосистемы, а также к защите от внезапной потери питания из-за экстремальных погодных условий или других событий.

Поскольку нестабильные возобновляемые источники энергии составляют все большую долю энергобаланса в регионах по всему миру, обеспечение доступности энергии там, где это необходимо, и надежной работы электросетей становится все более сложной задачей.

Объединение региональных энергосистем

Накопители энергии будут играть ключевую роль в балансировке сетей, работающих на возобновляемых источниках энергии. Однако эффективной альтернативой может стать объединение стран и регионов - поскольку регионы отличаются по климату, погодным условиям и ресурсам, а импорт энергии между ними служит для балансировки спроса и предложения в объединенной сети.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Объединение региональных энергосистем является предметом нового исследования Марка Якобсона из Стэнфордского университета. В последней работе рассматриваются различные сценарии объединения 14 западноевропейских регионов (Бельгия, Дания, Франция, Германия, Гибралтар, Италия, Люксембург, Нидерланды, Норвегия, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Великобритания), основанные на том, что все регионы удовлетворяют 100% своего общего спроса на энергию (не только электричество) за счет ветра, воды и солнечного света.

В исследовании сравниваются затраты на "полностью взаимосвязанные" и "полностью изолированные" сети в различных итерациях по изучаемым регионам с учетом климатических прогнозов, данных об интеграции сетей и профилей спроса на энергию. Полные детали модели можно найти в статье The cost of grid stability with 100% clean, renewable energy for all purposes when countries are isolated versus interconnected, опубликованной в журнале Renewable Energy.

В каждом смоделированном сценарии исследование показало, что объединение приводит к более низким затратам на энергию и лучшей стабильности сети, чем изоляция. "Основным следствием этой работы является то, что объединение стран обычно может служить дополнительным преимуществом для стабильности энергосистемы и снижения затрат в мире 100% чистой, возобновляемой энергии", - говорится в статье. Далее Джейкобсон отмечает, что даже для сетей, работающих на ископаемом топливе, объединение может служить для повышения надежности и действовать как страховка от непредвиденных ситуаций. "Изолированная сеть, не имеющая внешней поддержки электроэнергии, может выйти из строя во время экстремального погодного явления, как это произошло во время шторма в Техасе 14 и 18 февраля 2021 года", - заявил Якобсон. "Такое отключение может произойти в любой изолированной сети".

Модель рассчитала, что объединение всех регионов позволит снизить затраты на электроэнергию примерно на 13% по сравнению с изолированным сценарием, при этом наибольшую выгоду принесет соединение Норвегии с Данией и остальной северо-западной Европой, используя преимущества больших гидроэнергетических мощностей скандинавской страны, что позволит снизить затраты на 20,6%.

Хотя сравниваемые в исследовании случаи - полное объединение и полная изоляция - не отражают реальности, большинство энергетических систем в Европе в той или иной степени объединены и, скорее всего, останутся где-то между этими двумя сценариями. Политические ограничения взаимосвязи также еще больше усложняют картину: "Ограничения могут также возникнуть, если одна страна не хочет слишком сильно полагаться в своей энергетической безопасности на добрую волю соседей, опасаясь, что сосед может отключить подачу электроэнергии во время конфликта", - говорится в документе. "Этот риск должен быть сбалансирован более низкой стоимостью и повышенной эффективностью хорошо объединенной системы".

Однако Якобсон утверждает, что эти модели все же могут позволить сделать соответствующие выводы. "Показывая, что сети могут оставаться стабильными при низких затратах со 100% ВИЭ и накопителями как в изолированном, так и в полностью взаимосвязанном случае, можно предположить, что они могут оставаться стабильными при низких затратах и в промежуточных случаях", - утверждает он в своей статье. И хотя реальность может добавить еще несколько осложняющих факторов, в статье делается четкий вывод о том, что в большинстве случаев расширение межсетевого взаимодействия будет ценным инструментом в создании недорогих, надежных энергетических систем, на 100% зависящих от ветра, воды и солнечного света. опубликовано econet.ru по материалам pv-magazine.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet