Ogni istante che passa ci ricorda che ogni singolo secondo conta. In ogni secondo e decisione si nasconde l'opportunità di accelerare la decarbonizzazione energetica.
Per raggiungere i nostri obiettivi zero net, c’è bisogno di velocità e cambiamento. Dobbiamo collaborare per accelerare la transizione verso sistemi di energia rinnovabile.
L'inflessibilità dei sistemi energetici, combinata con l'aumento delle fonti rinnovabili nel mix di generazione e il cambiamento climatico, ha portato alla nascita di nuove sfide legate al mondo dell'energia. Lo vediamo in tutto il mondo.
In Sudafrica, l'insufficiente capacità di produzione energetica e la forte dipendenza da un’obsoleta produzione di carbone, sono causa di interruzioni di carico e frequenti blackout.
In Australia, il mercato spot è fallito a causa dell'insufficiente offerta di energia elettrica, di picchi di prezzo estremi, di interruzioni non programmate e di condizioni meteorologiche estreme.
In Europa, i prezzi dell'energia e le bollette delle famiglie sono saliti alle stelle dopo l'interruzione delle forniture di gas dalla Russia nel 2022.
Negli Stati Uniti, condizioni meteorologiche estreme come ondate di calore, incendi e freddo estremo hanno reso comuni le interruzioni su larga scala.
Allo stesso tempo, i paesi di tutto il mondo si sono posti obiettivi ambiziosi di "net zero". Per raggiungere questi obiettivi, dobbiamo aggiungere quantità significative di energia rinnovabile ai nostri sistemi energetici.
Tuttavia, le fonti rinnovabili sono di natura intermittente. Il vento come il sole non sono sempre a nostro favore
Queste fluttuazioni possono causare l'instabilità della rete, che richiede di fare ricorso ad altre fonti energetiche per rispondere ai vuoti di approvvigionamento in modo rapido e frequente
La rete è come una bilancia, dove la domanda e la produzione di elettricità devono essere in perfetto equilibrio.
Quando i nostri sistemi energetici esistenti non riescono a raggiungere questo equilibrio, l'instabilità aumenta. Questo provoca un aumento dei prezzi dell'elettricità, blackout ricorrenti e vulnerabilità a condizioni meteorologiche estreme.
Le tradizionali e poco flessibili centrali elettriche, devono far fronte a queste fluttuazioni, che possono causare instabilità nella rete.
Le centrali elettriche tradizionali, come il carbone e le turbine a gas a ciclo combinato, hanno fornito una potenza costante e continua, con poca necessità di aumentare e diminuire frequentemente.
Ora, con la transizione verso un'energia più pulita e gli obiettivi zero net, si stanno aggiungendo quantità sostanziali di energie rinnovabili al mix. Cosa succede allora al sistema elettrico?
Quando l'energia rinnovabile diventa improvvisamente disponibile, queste centrali poco flessibili non sono in grado di adeguarsi abbastanza velocemente, causando un eccesso di offerta di energia.
Le centrali elettriche impiegano ore per avviarsi e spegnersi, mentre la produzione di energia rinnovabile varia minuto per minuto.
Come può essere risolto questo problema?
Aggiungendo flessibilità.
La flessibilità è sempre più importante.
Con il cambiamento del mix energetico, la flessibilità diventa essenziale per bilanciare in modo rapido una domanda in continua fluttuazione.
Un sistema elettrico flessibile è un sistema che si adatta a condizioni mutevoli con interruzioni minime.
Ci sono diversi modi per aumentare la flessibilità dei sistemi energetici:
Creare mercati energetici flessibili
- Normative e politiche che favoriscono la flessibilità
- Incentivare gli asset flessibili
- Pianificazione del sistema energetico basata sui dati
E scegliere le tecnologie giuste
- Stoccaggio dell'energia
- Bilanciamento della produzione di energia
- Software di gestione dell'energia
Le singole tecnologie svolgono ruoli diversi.
Vediamo come funziona un sistema energetico ottimizzato ad alto contenuto di fonti rinnovabili.
Le fonti rinnovabili forniscono la maggior parte dell'energia. Le batterie di stoccaggio dell'energia vengono ricaricate quando l'energia rinnovabile è disponibile.
Ma quando il sole tramonta e il vento smette di soffiare, altre soluzioni devono colmare il vuoto. L'accumulo di energia consente di effettuare spostamenti e bilanciamenti a livello di sub-secondo e di minuto.
Anche i motori sono necessari per il bilanciamento su base minutaria, giornaliera e stagionale. Forniscono energia supplementare quando non sono disponibili né le fonti rinnovabili né lo stoccaggio e quando la domanda è più elevata.
Il bilanciamento continuo è richiesto sia dallo stoccaggio dell'energia che dalle centrali elettriche di bilanciamento. Lavorano insieme per coprire le variazioni sub-secondo, minuto, giornaliere e stagionali per garantire una fornitura costante di elettricità quando la produzione rinnovabile fluttua.
Un software intelligente di gestione dell'energia può ottimizzare l'intero sistema e i suoi asset.
La decarbonizzazione dei sistemi energetici
Di evitare la riduzione delle fonti di energia rinnovabili
Miglioramento dell'efficienza, che si traduce in un minor consumo di combustibile e in costi più contenuti
Maggiore stabilità, che si traduce in un'alimentazione costante e in un minor rischio di blackout, soprattutto in presenza di condizioni meteorologiche difficili.
Garantire una fornitura continua di energia elettrica è un atto di bilanciamento costante, in cui ogni secondo, minuto, ora, giorno, settimana, mese e anno è importante.
Quando il bilanciamento diventa la chiave per garantire una fornitura stabile e affidabile di elettricità, è importante utilizzare tecnologie flessibili.
Nel processo di produzione dell' energia le centrali a combustione dimostrano una certa flessibilità:
- Tempi brevi di avvio e di arresto
- Basso rendimento minimo e migliore efficienza a carico parziale
- Elevati tassi di accelerazione
- Tempi minimi di salita e discesa ridotti
Anche l'accumulo di energia, compreso il software di gestione dell'energia, offre una certa flessibilità attraerso:
- Rapida risposta in frequenza
- Capacità di formare la rete
- Servizi ausiliari
- Gestione ottimizzata della rete end-to-end
Nel percorso verso il raggiungimento degli obiettivi zero net, il gas sarà utilizzato come combustibile di transizione.
Quando combustibili sostenibili come l'idrogeno verde e l'ammoniaca diventeranno economicamente sostenibili e ampiamente disponibili, gli impianti di generazione di energia esistenti, come le centrali elettriche a combustione, potranno essere convertiti per funzionare grazie ad essi.
Le soluzioni per un futuro a basse emissioni di carbonio esistono già.
Con la giusta combinazione di flessibilità ed equilibrio, possiamo rendere i sistemi energetici esistenti adatti al futuro, se agiamo ora.
Perché nella corsa verso gli obiettivi zero net, ogni secondo conta.
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