Energia üleminek: Norra hüdroenergia kui Euroopa elektrivõrgu stabiilsuse ankur

Hüdroenergia selle asemel, et ladustada: kuidas Norra saaks stabiliseerida Euroopa elektrivõrku

Energia üleminek Euroopas seisab silmitsi oluliste väljakutsetega, kuid loodusvara võib mängida selle edu võtmerolli: Norra hüdroenergia. Fraunhoferi energiahalduse ja energiasüsteemi tehnoloogia instituut uuris hüdrokonnect komposiitprojekti, kuidas see looduslik energiaallikas saab oluliselt aidata kaasa Euroopa elektrivõrkude stabiliseerimisele ja vähendab samal ajal drastiliselt vajadust kuluka uue pumbatud mälu järele.

Norra ainulaadne energiapositsioon Euroopas

Norra võtab Euroopa energiamaastikul erakordse positsiooni. Ligikaudu 90 protsenti hüdroenergiast pärit elektrist on Skandinaavia riik ainulaadselt kogu Euroopas. See muljetavaldav arv põhineb riigi ainulaadsel geograafilisel asukohal koos sügavate fjordide, järskude mägede ja ammendamatute veevarudega. Kogu riigis levitatakse üle 1600 hüdroenergiataime, mis on 385 000 ruutkilomeetrit vaid pisut suurem kui Saksamaa.

Norra hüdroenergia tootmine saavutas ajaloolise rekordilise väärtuse 2024. aastal 157,2 teravati tunniga. See summa ületab Saksamaa hüdroenergia tootmist kaheksa korda, ehkki mõlemad riigid on ruumi osas võrreldavad. Need numbrid muudavad eriti tähelepanuväärseks asjaolu, et Norra mitte ainult ei hõlma teie enda vajadusi, vaid loob ka ekspordi jaoks märkimisväärset ülejääki. Riik ekspordib juba umbes 14 Terawatt -tundi elektrit ja seetõttu on see suurim elektrienergia eksportija Euroopas.

Norra hüdroenergiasüsteemidel on muljetavaldav ladustamisvõimsus enam kui 1000 veemahuti, mis võib hoida kuni 70 protsenti aastast energiatarbimist. Need looduslikud kauplused pakuvad paindlikkust, mida muu maailm otsib meeleheitlikult, samal ajal kui see on Norras saadaval aastakümneid.

Euroopa energia ülemineku väljakutsed

Kliimaneutraalsuse eesmärgi saavutamiseks 2050. aastaks tuleb Euroopas tuuleenergia ja fotogalvaaniliste ainete laienemiskiirust suurendada täna neli kuni viis korda. Sellel massilisel muutusel on aga põhilised väljakutsed. Tuul ja päike toodavad ilmast sõltuvat elektrit, mitte vastavalt vajadusele. See volatiilsus nõuab paindlikke lahendusi, mis võivad kiiresti reageerida pakkumise ja nõudluse kõikumistele.

Taastuvenergia ettearvamatus põhjustab praegu kalleid probleeme. Saksamaal kulusid 2017. aastal võrgu ülekoormuse tõttu välja lülitatud tuuleturbiinide vähenemise hüvitised. See olukord illustreerib Euroopa energiasüsteemis paindliku mälu- ja kompensatsioonimehhanismide kiiret vajadust.

Tuule- ja päikeseenergia paigaldatud jõudlus Euroopas võib 2050. aastaks rohkem kui kolmekordistada ja kasvada enam kui 1800 gigavatti. Stabiilse ja usaldusväärse energiasüsteemi tagamiseks tuleb seda tohutut mahtu täiendada sobivate paindlikkuse mehhanismidega.

Hüdrokonnect: teaduslikud alused energia tuleviku jaoks

Rahvusvaheline teadusprojekti Hydroconnect, milles SITEF Energy Research, milles Norra teaduse ja tehnoloogiaülikool ja Trento ülikool on kaasatud, on süstemaatiliselt uurinud, kuidas Norra hüdroenergia saaks kaasa aidata Euroopa kliimaneutraalsusele. Teadlased analüüsisid aastatel 2030 ja 2050 15 erinevat stsenaariumi, kasutades põhjalikku andmebaasi üle 850 hüdroenergiasüsteemi ja üle 3600 individuaalse reservuaari.

Tulemused on muljetavaldavad: Norra hüdroenergia laienemist üheteistkümne gigavatti abil ja vastavate ühenduste laienemist saab vähendada umbes 70 gigavatti lisavõimalusega fotogalvaanilises, elektrolüüsis ja akude hoidmisel. Need numbrid näitavad tohutut süsteemset lisaväärtust, painduvaid hüdroenergiataimi ja nende seost Euroopa naabersüsteemidega.

Projekti kasutas erinevate tulevikustsenaariumide analüüsimiseks keerukaid modelleerimisvahendeid, eriti energiasüsteemi mudeli ulatuse stsenaariumi arendamist. Arvesse võeti mitte ainult tehnilisi aspekte, vaid ka kasvuhoonegaaside heitkoguseid, elektrihindu ja keskkonnamõjusid Norra vetele hinnati süstemaatiliselt.

Pumbatud mälu: Euroopa alahinnatud potentsiaal

Ehkki tähelepanu on sageli keskendunud uutele tehnoloogiatele, on Euroopas pumbatud salvestusjaamade kujul tohutu kasutamata potentsiaal. Euroopa uuring tuvastas nii ELi 15 riigis kui ka Norras ja Šveitsis pumbatud ladustamisjaamade võimalike asukohtade muljetavaldava potentsiaali 2291 gigavatt -tundi. Suurim potentsiaal on 1 242 gigavatt -tundi Norra lõunaosas, mis on 54 protsenti kogu potentsiaalist.

See võimsus on seitse korda suurem kui praegune pumba ladustamisvõimsus Euroopas ja sellest piisab Malta tarnimiseks elektriga terve aasta. Liitium-ioonpatareidega sama energiamahu saavutamiseks oleks vaja tavalistest elektriautodest 95 miljonit aku.

Pumbatud ladustamisjaamad kogevad praegu tagasitulekut pärast seda, kui neid ei peetud majanduslikult. Kuid see muutub kiiresti, kuna need muutuvad energiasiirde osas üha olulisemaks. Tehnoloogia on lihtne, kuid tõhus: liigne elekter pumbab vett kõrgematesse järvedesse, vajadusel voolab see läbi turbiinide ja toodab elektrit.

Näiteks Austrias investeerib energiatarnijate võrk rohkem kui 200 miljonit eurot oma pumbatud salvestusjõujaamade moderniseerimisse Carinthi Alpides. Süsteemide turbiini väljundvõimsus on 1,5 gigavatti ja nad võivad ajutiselt säilitada mitmesaja tuuleturbiini elektri ülejääki.

Ühendused: Euroopa jõusillad

Norra hüdroenergia kasutamise võti seisneb SO -ga nimetatud ühenduste - võimsates allveelaevades, mis ühendavad riiklikke elektrivõrke. Need “elektrisillad” ei muuda mitte ainult riiklikke võrgustikke turvalisemaks, vaid ka Euroopa elektris odavamaks.

Kõige silmatorkavam näide on Nordlink, mis on Saksamaa ja Norra ühendanud vahetult alates 2021. aasta aprillist. 623 -kiilomeetriline allveelaevakaabel suudab edastada kuni 1400 megavatti ja pakkuda seega rohkem kui 3,6 miljonit Saksamaa leibkonda elektrit. Ligikaudu kahe miljardi euro investeerimiskulusid jagatakse Norra ja Saksamaa partnerite vahel võrdsetes osades.

Funktsionaalne põhimõte on elegantne: kui Saksamaa Põhjamere rannikul on fliis ja tuuleturbiinid seisavad paigal, astuvad Norra hüdroenergiataimed sisse. Kui Saksamaa toodab liiga palju tuultenergiat, voolab see Norrasse, nii et sealsed hüdroelektrijaamad saaksid ajutiselt sulgeda. Norra fjordid tegutsevad virtuaalse mäluna.

Norra on juba ühendatud Euroopa elektrivõrguga mitme ühenduse kaudu: Hollandiga Nornedi kaudu (alates 2008. aastast), Taaniga mitme ühenduse kaudu ja Suurbritanniaga uue kaabli kaudu. See võrgustike loomine võimaldab paindlikku Norra hüdroenergiat optimaalselt kasutada, et kompenseerida tuule ja päikeseenergia kõikumisi teistes riikides.

Uudne fotogalvaaniline lahendus kulude vähendamiseks ja aja säästmiseks: xpert.digital

Lisateavet selle kohta siin:

• PV -lahendus pingutuste ja kulude vähendamiseks

Paindlikkus kui energia ülemineku tuum

Hüdroenergia on kõige paindlikum taastuvenergia allikas. Vastupidiselt aku salvestusruumile, mis võib energiat kokku hoida vaid lühikese aja jooksul, pakuvad hüdroenergiataimed paindlikkust mitmel ajal millisekunditest tervete aastaaegadeni. See omadus muudab selle võrgu stabiilsuse hädavajalikuks ehitusplokiks.

Norra hüdroenergia võib reageerida vajaduste kõikumistele mõne minuti jooksul. See võib suuresti elektrit eksportida, kui Euroopas on vähe tuult ja päikest, ja vastupidi, kui on ülepakkumine. See võime teeb Norra keskseks mängijaks kliima -neutraalses, võrku ühendatud Euroopa energiaturul.

Hüdroenergia paindlikkus ületab puhta elektritootmise palju. Hüdroenergiataimed võivad pakkuda mitmesuguseid süsteemiteenuseid, sealhulgas sageduse loomakasvatuse, pingeharjumuse ja pimeda jõudluse hüvitise juhtimisvõimsust. Need teenused on stabiilse võrgu toimimise jaoks hädavajalikud, eriti lenduvate taastuvate energiate suurenemise korral.

Majanduslikud ja poliitilised mõõtmed

Kuid ka Norra hüdroenergia üha suurenev integreerimine Euroopa elektriturgudele toob ka väljakutseid. Norra elanikkond kogeb elektrienergia hinda, samas kui suures koguses elektrienergiat eksporditakse. See olukord on põhjustanud poliitilisi pingeid ja aidanud isegi kaasa Norra valitsuse purunemisele.

ELi kriitiline keskuse partei ja muud parteid kritiseerivad, et Norra leibkonnad peavad maksma kõrgemaid elektrihindu, kuna hüdroenergiavarud müüakse välismaal. ELi nõuded piiravad Norra kontrolli nende reservide üle. Norra rahandusminister süüdistas isegi ELi energiapoliitikas valitsuse kokkuvarisemises.

Vaatamata nendele poliitilistele väljakutsetele on integratsiooni majanduslikud eelised märkimisväärsed. Laienemine üheteistkümne gigavatti võrra hüdroenergia ja uute ühendajate poolt vähendab süsteemi kulusid, sarnaneb elektrihindade ja summutab madala tuule ja päikeseenergia hinnapiigi. Analüüsid näitavad, et rohkem tuuleenergiat suurendab Norra elektrienergia eksporti ja aitab stabiliseerida Euroopa süsteemi.

Virtuaalne energiasalvestus ja detsentraliseeritud lahendused

Lisaks suurtele hüdroelektrijaamadele annab tähtsust ka virtuaalse elektrisalong. Need võrgud tuhanded väikesed salvestusüksused suuresse intelligentsesse süsteemi. Näiteks Saksamaal on Sonnen Company juba 250 megavatt -tundi mahutavusega virtuaalse elektrijaamaga ühendanud 25 000 aku.

Need detsentraliseeritud lahendused täiendavad suurepäraselt suuri hüdroenergia taimi. Kuigi Norra pakub oma hüdroenergiaga pikaajalist stabiilsust, saavad virtuaalsed elektrijaamad kiiresti reageerida kohalikele kõikumistele ja leevendada jaotusvõrku. Kesk -Norra hüdroenergia ja detsentraliseeritud salvestuslahenduste kombinatsioon loob kindla ja paindliku energiasüsteemi.

Keskkonnamõjud ja jätkusuutlikkus

Euroopa hüdroenergia mängib säästva energiasüsteemi võtmerolli. See pakub suures koguses madala süsinikuga elektrit madalate kuludega ja piirab kliima -neutraalse energiasüsteemi arendamise sotsiaalkulutusi. ELi komisjon on selgesõnaliselt kinnitanud hüdroenergia olulisust Euroopa rohelise tehingu osas ja mõistis, et see on hädavajalik kui paindlik, kontrollitav taastuvenergia allikas.

Veekindlad veehoidlad pakuvad lisaks elektrienergia tootmisele täiendavaid eeliseid: need tagavad vee kättesaadavuse üleujutuste kaitseks, niisutamiseks, veevarustuseks ja lõõgastumiseks. See multifunktsionaalsus muudab hüdroenergia kliimamuutuste ajal eriti väärtuslikuks ressursiks.

Hydroconnecti projektis vaadeldi ka keskkonnamõju Norra veehoidlatele ja jõesüsteemidele. Interdistsiplinaarne projekt ühendab meteoroloogia, energiaanalüüsi ja keskkonnauuringuid, et seostada ilmastikuandmeid, elektrienergia tootmist ja ökoloogilisi tegureid, näiteks jääpisu moodustumine reservuaarides.

Euroopa hüdroenergia: 47 protsenti potentsiaal on endiselt kasutamata

Euroopa hüdroenergia vaatenurgad on paljutõotavad. Euroopas, mida pole veel välja töötatud, on majanduslik hüdroenergia potentsiaal 47 protsenti tehniliselt juurdepääsetavast potentsiaalist. Eriti Alpides, Skandinaavias ja pürenees on endiselt kasutamata võimalusi.

Olemasolevate hüdroenergiataimede moderniseerimist peetakse üheks tõhusamaks võimaluseks elektritootmise suurendamiseks ja samal ajal keskkonnareostuse minimeerimiseks. Uued tehnoloogiad, näiteks kiirusega kontrollitud masinamäärad, muudavad hüdroenergiataimed veelgi paindlikumaks ja tõhusamaks.

Euroopa on ka innovaatiliste hüdroenergia kontseptsioonide juhtiv. Sellised projektid nagu Alpheus arendavad ümmargusi avameretamme, mis kasutavad energiavarudena merevett. Tulevikus võiksid need luua täiendavaid salvestusmahtusid, mis vastavad tuhandetele akudele.

Võrkude digiteerimine ja automatiseerimine pakub detsentraliseeritud hüdroenergiataimi veelgi suuremaks paindlikuks, eriti jaotusvõrgu tasandil. Samal ajal tagavad intelligentsed kalade reklaamimise abivahendid, näiteks hüdrokonnete hüdroenergia vöö, et hüdroenergia vastab ka ökoloogilistele nõuetele.

Kliimaneutraalsuse süsteemne tähtsus

Norra hüdroenergia on tulevikus ka edaspidi kliima -neutraalse energiasüsteemi keskne komponent. Hüdrokonnecti projekti analüüsid näitavad selgelt süsteemse lisandväärtuse painduvaid hüdroenergiataimi ja nende seost Euroopa naabersüsteemidega.

Vähem uute pumbatud salvestusmaterjalide laiendamine võib muuta muude tehnoloogiate mitmete jõudluse laienemise ebavajalikuks. See leid on energiapoliitika jaoks ülioluline: selle asemel, et tugineda ainult uutele tehnoloogiatele, peaks Euroopa optimaalselt kasutama olemasolevaid looduslikke salvestusvõimalusi ja võrku arukalt.

Norra hüdroenergia, moderniseeritud pumbatud mälu ja intelligentsete ühenduste kombinatsioon loob energiasüsteemi, mis on nii stabiilne kui ka taskukohane. See infrastruktuur moodustab selgroo massiliselt kasvava tuule ja päikeseenergia võime edukaks integreerimiseks Euroopas.

Mõne sihipärase investeeringuga võrgustike loomise ja olemasolevate hüdroenergiavõimaluste moderniseerimisse saab Euroopa astuda olulise sammu kliimaneutraalsuse poole, ilma et see ohustab pakkumise või taskukohasuse turvalisust. Norra hüdroenergia osutub loodusliku stabiilsuse ankruks, mida Euroopa vajab oma eduka energia ülemineku jaoks kiiresti.

☑️ Fotogalvaaniliste ruumisüsteemide ehitamine ja nõuanded

☑️ Solarparki planeerimine ☑️ Agri-fhotogalvaanilised rakendused

☑️ S️Olaarsed välisüsteemid, millel on topeltkasutuslahendused

Xpert.solar on teie ideaalne partner nii fotogalvaaniliste avatud kosmosesüsteemide kui ka agri-fhotogalvaaniliste projektide kavandamisel, nõuannetel ja ehitamisel, kuna meie paljude aastate pikkune kogemus ja teadmised päikeseenergia tööstuses. Xpert.solaril on kogenud ekspertide meeskond, kes pakub põllumeestele ja investoritele kohandatud lahendusi. Alates asukohaanalüüsist kuni finants- ja juriidiliste nõuanneteni tehnilise rakendamise ja jälgimiseni saadab Xpert.solar oma kliente professionaalselt ja usaldusväärselt, et tagada edukas ja jätkusuutlik rakendamine.

Konrad Wolfenstein

Aitan teid hea meelega isikliku konsultandina.

Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) .

Ootan meie ühist projekti.

Xpert.digital on tööstuse keskus, mille fookus, digiteerimine, masinaehitus, logistika/intralogistics ja fotogalvaanilised ained.

Oma 360 ° ettevõtluse arendamise lahendusega toetame hästi tuntud ettevõtteid uuest äritegevusest pärast müüki.

Turuluure, hammastamine, turunduse automatiseerimine, sisu arendamine, PR, postkampaaniad, isikupärastatud sotsiaalmeedia ja plii turgutamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.

Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus