Energieoorgang: Noorse waterkrag as 'n anker in stabiliteit vir die Europese kragnetwerk

Waterkrag in plaas daarvan om opberging te pomp: hoe Noorweë Europa se kragnet kan stabiliseer

Die energie -oorgang in Europa staar aansienlike uitdagings in die gesig, maar 'n natuurlike hulpbron kan 'n sleutelrol speel vir die sukses daarvan: die Noorse waterkrag. Die Fraunhofer Instituut vir Energiebestuur en Energy System Technology het die Hydroconnect Composite Project ondersoek hoe hierdie natuurlike energiebron aansienlik kan bydra tot die stabilisering van die Europese kragnetwerke en terselfdertyd die behoefte aan duur nuwe pompgeheue drasties verminder.

Noorweë se unieke energieposisie in Europa

Noorweë beklee 'n buitengewone posisie in die Europese energielandskap. Met ongeveer 90 persent van die elektrisiteit van waterkrag, is die Skandinawiese land uniek in Europa geplaas. Hierdie indrukwekkende getal is gebaseer op die unieke geografiese ligging van die land met sy diep fjorde, steil berge en onuitputlike waterbronne. Meer as 1 600 waterkragaanlegte word oor die hele land versprei, wat op 385,000 vierkante kilometer slegs effens groter is as Duitsland.

Die Noorse waterkragproduksie het in 2024 'n historiese rekordwaarde behaal met 157,2 Terawatt -ure. Hierdie bedrag oorskry die Duitse waterkragproduksie met agt keer, hoewel beide lande vergelykbaar is in terme van ruimte. Wat hierdie getalle veral opmerklik maak, is die feit dat Noorweë nie net u eie behoeftes dek nie, maar ook aansienlike oorskotte vir uitvoer lewer. Die land voer reeds ongeveer 14 Terawatt -ure elektrisiteit uit en is dus die grootste elektrisiteitsuitvoerder in Europa.

Die Noorse waterkragstelsels het 'n indrukwekkende opbergkapasiteit in meer as 1 000 waterreservoirs, wat tot 70 persent van die jaarlikse kragverbruik kan stoor. Hierdie natuurlike winkels bied buigsaamheid wat die res van die wêreld desperaat soek, terwyl dit al dekades in Noorweë beskikbaar is.

Die uitdagings van die Europese energie -oorgang

Om die doel van klimaatneutraliteit teen 2050 te bereik, moet die uitbreidingsyfers van windkrag en fotovoltaïese in Europa vandag met vier tot vyf keer verhoog word. Hierdie massiewe verandering het egter fundamentele uitdagings. Wind en son produseer elektrisiteit afhanklik van die weer, nie soos benodig nie. Hierdie wisselvalligheid benodig buigsame oplossings wat vinnig kan reageer op skommelinge tussen vraag en aanbod.

Die onvoorspelbaarheid van hernubare energieë lei tans tot duur probleme. In Duitsland het die vergoeding vir dalende windturbines wat weens die netwerkoorlading ongeveer 610 miljoen euro in 2017 moes afgeskakel word. Hierdie situasie illustreer die dringende behoefte aan buigsame geheue en vergoedingsmeganismes in die Europese energiestelsel.

Die geïnstalleerde werkverrigting van wind- en sonenergie in Europa kan teen 2050 meer as verdriedubbel en tot meer as 1 800 gigawatt word. Hierdie groot kapasiteit moet egter aangevul word deur toepaslike buigsaamheidsmeganismes om 'n stabiele en betroubare energiestelsel te verseker.

Hydroconnect: wetenskaplike fondamente vir die energie -toekoms

Die Internasionale Navorsingsprojek Hydroconnect, waarin SINTEF Energy Research, waarby die Noorse Universiteit van Wetenskap en Tegnologie en die Universiteit van Trento betrokke is, het stelselmatig ondersoek hoe die Noorse waterkrag kan bydra tot Europese klimaatneutraliteit. Die navorsers het 15 verskillende scenario's vir die jare 2030 en 2050 geanaliseer met behulp van 'n uitgebreide databasis met meer as 850 hidropragstelsels en meer as 3 600 individuele reservoirs.

Die resultate is indrukwekkend: die uitbreiding van die Noorse waterkrag deur elf gigawatt en die ooreenstemmende uitbreiding van die interkonnektore kan verminder word met ongeveer 70 gigawatt ekstra kapasiteit in fotovoltaïese, elektrolise en batteryopberging. Hierdie getalle demonstreer die enorme sistemiese toegevoegde waarde, die buigsame waterkragaanlegte en hul verbinding met die Europese naburige stelsels.

Die projek het gesofistikeerde modelleringsinstrumente gebruik, veral die ontwikkeling van die energiestelselmodel -omvangscenario om verskillende toekomstige scenario's te ontleed. Nie net tegniese aspekte is in ag geneem nie, maar ook kweekhuisgasvrystellings, elektrisiteitspryse en omgewingsimpakte op Noorse waters is stelselmatig beoordeel.

Gepompte geheue: die onderskatte potensiaal van Europa

Terwyl aandag gereeld op nuwe tegnologieë gefokus is, is daar in Europa 'n groot ongebruikte potensiaal in die vorm van pompopbergingsvermoë. In 'n Europese studie is 'n indrukwekkende potensiaal van 2,291 gigawatt -ure op moontlike plekke vir pompopbergkragsentrales in die EU 15 -lande sowel as Noorweë en Switserland geïdentifiseer. Die grootste potensiaal is 1.242 gigawatt -ure in die suide van Noorweë, wat 54 persent van die totale potensiaal is.

Hierdie kapasiteit is sewe keer hoër as die huidige pompbergingskapasiteit in Europa en sou voldoende wees om Malta vir 'n hele jaar elektrisiteit te voorsien. Om dieselfde energie-opbergkapasiteit met litium-ioon-batterye te bereik, sou 95 miljoen batterye van gewone elektriese motors benodig word.

Gepompte opbergkragaanlegte ervaar tans 'n terugkeer nadat hulle nie ekonomies oorweeg is nie. Dit verander egter vinnig omdat dit al hoe belangriker word in die energie -oorgang. Die tegnologie is eenvoudig, maar effektief: oortollige elektrisiteit pomp water in hoër opbergingsmere, indien nodig, vloei dit deur turbines en wek elektrisiteit op.

In Oostenryk belê die energieverskaffersnetwerk byvoorbeeld meer as 200 miljoen euro in die modernisering van sy gepompte opbergkragsentrales in die Karintiese Alpe. Die stelsels het nou 'n turbine -uitset van 1,5 gigawatt en kan die elektrisiteitsoorskotte van etlike honderde windturbines tydelik stoor.

Interkonnekteurs: die magsoorbrugte van Europa

Die sleutel tot die gebruik van die Noorse waterkrag lê in die SO -Called Interconnectors - kragtige duikbote wat die nasionale kragnetwerke verbind. Hierdie “kragbrugte” maak die nasionale netwerke nie net veiliger nie, maar ook goedkoper in die elektrisiteit in Europa.

Die belangrikste voorbeeld is Nordlink, wat Duitsland en Noorweë sedert April 2021 direk verbind het. Die duikbootkabel van 623 kilometer kan tot 1400 megawatt oordra en dus meer as 3,6 miljoen Duitse huishoudings met elektrisiteit lewer. Die beleggingskoste van ongeveer twee miljard euro word in gelyke dele tussen Noorse en Duitse vennote gedeel.

Die funksionele beginsel is elegant: as daar 'n vlies aan die Duitse Noordsee -kus is en die windturbines stilstaan, stap die waterkragaanlegte van Noorweë in. As Duitsland te veel windkrag produseer, vloei dit na Noorweë, sodat die hidrokragaanlegte tydelik kan sluit. Die Noorse fjorde dien as 'virtuele geheue'.

Noorweë is reeds via verskeie interkonnektore aan die Europese kragnetwerk gekoppel: met Nederland via Norned (sedert 2008), met Denemarke via verskeie verbindings en met Groot -Brittanje via 'n nuwe kabel. Hierdie netwerk maak dit moontlik om die buigsame Noorse waterkrag optimaal te gebruik om te kompenseer vir skommelinge in wind- en sonenergie in ander lande.

Nuwe fotovoltaïese oplossing vir die vermindering van koste en besparingstyd: xpert.digital

Meer daaroor hier:

• PV -oplossing vir die vermindering van inspanning en uitgawes

Buigsaamheid as die kern van die energie -oorgang

Waterkrag is die mees buigsame bron van hernubare energie. In teenstelling met die berging van batterye, wat slegs vir kort periodes energie kan bespaar, bied hidrokragaanlegte buigsaamheid tot 'n wye verskeidenheid tyd van millisekondes tot hele seisoene. Hierdie eiendom maak dit 'n onmisbare bousteen vir netwerkstabiliteit.

Die Noorse waterkrag kan binne enkele minute op skommelinge in behoeftes reageer. Dit kan elektrisiteit in 'n groot mate uitvoer as daar min wind en son in Europa beskikbaar is, en omgekeerd as daar 'n ooraanbod is. Hierdie vermoë maak Noorweë 'n sentrale speler in 'n klimaat -neutrale, netwerke Europese energiemark.

Die buigsaamheid van waterkrag strek veel verder as die suiwer kragopwekking. Waterkragaanlegte kan verskillende stelseldienste lewer, insluitend beheerkrag vir frekwensie -veeteelt, spanningsboerdery en blinde prestasievergoeding. Hierdie dienste is noodsaaklik vir stabiele netwerkbediening, veral met 'n toenemende hoeveelheid wisselvallige hernubare energieë.

Ekonomiese en politieke dimensies

Die toenemende integrasie van Noorse waterkrag in die Europese elektrisiteitsmarkte bring egter ook uitdagings. Die Noorse bevolking ervaar stygende elektrisiteitspryse, terwyl groot hoeveelhede elektrisiteit uitgevoer word. Hierdie situasie het tot politieke spanning gelei en het selfs bygedra tot die breuk van die Noorse regering.

Die Party van die EU-kritieke sentrum en ander partye kritiseer dat Noorse huishoudings hoër elektrisiteitspryse moet betaal omdat waterkragreserwes in die buiteland verkoop word. EU -vereistes beperk Noorweë se beheer oor hierdie reserwes. Die Noorse minister van finansies het selfs die EU -energiebeleid vir die ineenstorting van die regering die skuld gegee.

Ondanks hierdie politieke uitdagings, bly die ekonomiese voordele van integrasie groot. Uitbreiding deur elf gigawatt van waterkrag en nuwe interkonnektore verlaag die stelselkoste, lyk soos elektrisiteitspryse en demp die pryspieke in lae wind- en sonenergie. Die ontledings toon dat meer windkrag die Noorse elektrisiteitsuitvoer verhoog en help om die Europese stelsel te stabiliseer.

Virtuele kragopslag en gedesentraliseerde oplossings

Benewens die groot waterkragaanlegte, gee virtuele kragopberging ook belangrikheid. Hierdie netwerk duisende klein opbergeenhede in 'n groot, intelligente stelsel. In Duitsland, byvoorbeeld, het die Sonnen -onderneming reeds 25.000 batterye aan 'n virtuele kragstasie met 250 megawatt -ure se kapasiteit verbind.

Hierdie gedesentraliseerde oplossings komplementeer die groot waterkragplante perfek. Terwyl Noorweë langtermynstabiliteit met sy waterkrag bied, kan virtuele kragsentrales vinnig reageer op plaaslike skommelinge en die verspreidingsnetwerk verlig. Die kombinasie van sentrale Noorse waterkrag en gedesentraliseerde opbergoplossings skep 'n robuuste en buigsame energiestelsel.

Omgewingseffekte en volhoubaarheid

Waterkrag in Europa speel 'n sleutelrol vir 'n volhoubare energiestelsel. Dit bied groot hoeveelhede lae -koolstof elektrisiteit teen lae koste en beperk die maatskaplike uitgawes vir die ontwikkeling van 'n klimaat -neutrale energiestelsel. Die EU -kommissie het uitdruklik die belangrikheid van waterkrag vir die Europese groen transaksie bevestig en besef dat dit onontbeerlik is as 'n buigsame, beheerbare bron van hernubare energie.

Waterdigte reservoirs bied ekstra voordele bo die opwekking van elektrisiteit: dit verseker die beskikbaarheid van water vir vloedbeskerming, besproeiing, watervoorsiening en ontspanning. Hierdie multifunksionaliteit maak hidroprag 'n besondere waardevolle hulpbron in tye van klimaatsverandering.

Die Hydroconnect -projek het ook die omgewingsimpak op Noorse reservoirs en rivierstelsels ondersoek. Die interdissiplinêre projek kombineer meteorologie, energie -analise en omgewingsnavorsing om weerdata, elektrisiteitsopwekking en ekologiese faktore soos ysskeurvorming in reservoirs te koppel.

Europa se waterkrag: 47 persent potensiaal nog ongebruik

Die perspektiewe vir Europese waterkrag is belowend. Die ekonomiese potensiaal vir waterkrag in Europa, wat nog nie ontwikkel is nie, is 47 persent van die tegnies toeganklike potensiaal. Veral in die Alpe, Skandinawië en die Pireneë, is daar steeds aansienlike ongebruikte moontlikhede.

Die modernisering van bestaande waterkragaanlegte word beskou as een van die doeltreffendste geleenthede om elektrisiteitsproduksie te verhoog en verminder terselfdertyd omgewingsbesoedeling. Nuwe tegnologieë soos snelheidsbeheerde masjientariewe maak waterkragaanlegte nog meer buigsaam en doeltreffend is.

Europa is ook 'n voorsprong vir innoverende waterkragkonsepte. Projekte soos Alpheus ontwikkel sirkelvormige buitelandse damme wat seewater as energie -winkels gebruik. In die toekoms kan dit bykomende opbergkapasiteit skep wat ooreenstem met duisende batterye.

Die digitalisering en outomatisering van die netwerke sal gedesentraliseerde hidrokragaanlegte bied vir nog meer buigsaamheid, veral op die verspreidingsnetwerkvlak. Terselfdertyd sal intelligente visbevorderingshulpmiddels soos die hidrokonnek waterkraggordel verseker dat waterkrag ook aan die ekologiese vereistes voldoen.

Sistemiese belang vir klimaatneutraliteit

Noorse waterkrag sal in die toekoms steeds 'n sentrale komponent wees vir 'n klimaat -neutrale energiestelsel in Europa. Die ontledings van die Hydroconnect -projek toon duidelik die sistemiese toegevoegde waarde buigsame waterkragaanlegte en hul verbinding met die Europese naburige stelsels.

Die uitbreiding van minder nuwe pompopbergingsaanlegte kan die uitbreiding van die veelvuldige werkverrigting van ander tegnologieë onnodig maak. Hierdie bevinding is fundamenteel vir energiebeleid: in plaas daarvan om slegs op nuwe tegnologieë te vertrou, moet Europa die bestaande natuurlike opbergkapasiteit en netwerk intelligent optimaal gebruik.

Die kombinasie van Noorse waterkrag, gemoderniseerde gepompte geheue en intelligente interkonnektore skep 'n energiestelsel wat stabiel en bekostigbaar is. Hierdie infrastruktuur vorm die ruggraat vir die suksesvolle integrasie van die massiewe groeiende wind- en sonkragvermoë in Europa.

Met 'n paar geteikende beleggings in netwerke en modernisering van bestaande waterkragvermoë, kan Europa 'n belangrike stap neem in die rigting van klimaatneutraliteit sonder om die veiligheid van aanbod of bekostigbaarheid in gevaar te stel. Noorse waterkrag blyk die natuurlike stabiliteitsanker te wees wat Europa dringend nodig het vir sy suksesvolle energie -oorgang.

☑️ Konstruksie en advies oor fotovoltaïese oopruimtestelsels

☑️ Sonparkbeplanning ☑️ Agri-fotovoltaïese implementering

☑️ Sonkrag buitelugstelsels met oplossings vir dubbele gebruik

Xpert.Solar is jou ideale vennoot vir die beplanning, konsultasie en konstruksie implementering van grond-gemonteerde fotovoltaïese stelsels en landbou fotovoltaïese projekte as gevolg van ons jarelange ondervinding en kundigheid in die sonkrag industrie. Xpert.Solar het 'n ervare span professionele persone wat pasgemaakte oplossings aan boere en beleggers bied. Van liggingontleding tot finansiële en regsadvies tot tegniese implementering en monitering, Xpert.Solar ondersteun sy kliënte professioneel en betroubaar om suksesvolle en volhoubare implementering te verseker.

Konrad Wolfenstein

Ek sal graag as jou persoonlike adviseur dien.

Jy kan my kontak deur die kontakvorm hieronder in te vul of my eenvoudig by +49 89 89 674 804 (München) .

Ek sien uit na ons gesamentlike projek.

Xpert.Digital is 'n spilpunt vir die industrie met 'n fokus op digitalisering, meganiese ingenieurswese, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïese.

Met ons 360° besigheidsontwikkelingsoplossing ondersteun ons bekende maatskappye van nuwe besigheid tot naverkope.

Markintelligensie, smarketing, bemarkingsoutomatisering, inhoudontwikkeling, PR, posveldtogte, persoonlike sosiale media en loodversorging is deel van ons digitale hulpmiddels.

Jy kan meer uitvind by: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus