Publicat pe: 11 decembrie 2024 / Actualizat pe: 11 decembrie 2024 – Autor: Konrad Wolfenstein
Sunt necesare centralele electrice de bază în raport cu energiile regenerabile? – Imagine: Xpert.Digital
Energiile regenerabile în ascensiune: S-a încheiat era centralelor electrice de bază?
Centralele nucleare și pe cărbune sub presiune: Cum schimbă tranziția energetică sarcina de bază
Centralele electrice de bază joacă un rol central în aprovizionarea tradițională cu energie, deoarece furnizează energia electrică necesară în mod constant (sarcină de bază). Aceste centrale electrice, cum ar fi centralele nucleare și cele pe cărbune, funcționează continuu și generează electricitate la costuri variabile reduse. Cu toate acestea, odată cu extinderea energiilor regenerabile, necesitatea lor este din ce în ce mai mult pusă sub semnul întrebării.
Legat de asta:
De ce au fost necesare centralele electrice de bază până acum
Centralele electrice de bază au fost esențiale pentru a satisface cererea minimă din rețeaua electrică. Acestea sunt proiectate din punct de vedere tehnic pentru a produce electricitate non-stop și pentru a funcționa eficient din punct de vedere economic atunci când funcționează continuu. Exemple tipice includ centralele electrice pe lignit și centralele nucleare, precum și centralele hidroelectrice pe firul râului. Cu toate acestea, aceste tehnologii nu sunt foarte flexibile și pot reacționa doar într-o măsură limitată la fluctuația cererii sau la alimentarea cu energii regenerabile.
Provocările reprezentate de energiile regenerabile
Sursele de energie regenerabilă, precum energia eoliană și solară, depind de vreme și generează electricitate nu constant, ci fluctuant. Aceste caracteristici le fac nepotrivite din punct de vedere tehnic pentru energia de bază în sensul tradițional. Cu toate acestea, prin intermediul rețelelor inteligente, al tehnologiilor de stocare și al centralelor electrice flexibile suplimentare, acestea pot asigura în mod fiabil furnizarea de energie electrică.
Tranziția energetică a dus la o scădere a nevoii de centrale electrice cu sarcină de bază rigidă. În schimb, conceptul de „sarcină reziduală” devine din ce în ce mai important: ponderea cererii de energie electrică care nu poate fi satisfăcută de energiile regenerabile este acoperită de centrale electrice flexibile, cum ar fi centralele electrice pe gaz sau turbinele cu gaz pe bază de hidrogen.
Sunt încă necesare centralele electrice de bază?
Studiile arată că un sistem energetic bazat pe energii regenerabile poate funcționa chiar și fără centrale electrice de bază. Un amestec de energie solară și eoliană combinat cu stocarea (de exemplu, stocarea în baterii sau hidrogen), gestionarea flexibilă a sarcinii și centralele electrice cu sarcină reziduală pot asigura securitatea aprovizionării. Integrarea centralelor electrice de bază ar avea sens doar dacă acestea ar fi competitive din punct de vedere economic – ceea ce adesea nu este cazul din cauza costurilor ridicate de investiții.
Centralele electrice cu sarcină reziduală sunt utilizate pentru a acoperi așa-numita sarcină reziduală. Sarcina reziduală este porțiunea din cererea de energie electrică care rămâne după scăderea alimentării din surse de energie regenerabilă fluctuante, cum ar fi energia eoliană și solară. Aceste centrale electrice joacă un rol central într-un sistem energetic din ce în ce mai dominat de energiile regenerabile, deoarece asigură securitatea aprovizionării.
Tipuri de centrale electrice cu sarcină reziduală
- Centrale electrice pe gaz: Sunt considerate deosebit de potrivite deoarece pot fi rapid pornite sau oprite.
- Instalații de biogaz: Această sursă de energie regenerabilă poate contribui, de asemenea, în mod flexibil la acoperirea sarcinii reziduale.
- Centrale hidroelectrice (de exemplu, centrale electrice cu acumulare prin pompare): Acestea stochează excesul de energie electrică și îl eliberează din nou atunci când este nevoie.
Abordări alternative pentru securizarea aprovizionării cu energie electrică
- Tehnologii de stocare: Centralele electrice cu acumulare prin pompare, bateriile mari sau stocarea hidrogenului pot echilibra fluctuațiile dintre generare și consum.
- Flexibilitate în rețea: Rețelele inteligente permit un control mai bun al ofertei și cererii.
- Centrale electrice cu sarcină reziduală: Acestea funcționează doar atunci când este nevoie și utilizează adesea tehnologii cu emisii reduse, cum ar fi hidrogenul sau biometanul.
- Diversificare: O gamă largă de surse descentralizate de energie regenerabilă reduce dependența de tehnologiile individuale.
Centralele electrice de bază nu mai sunt esențiale în contextul unui sistem energetic dominat de energii regenerabile. Securitatea aprovizionării poate fi asigurată printr-o combinație de energii regenerabile, stocare, centrale electrice flexibile și rețele inteligente. Conceptul de energie electrică de bază își pierde importanța în favoarea unor soluții mai flexibile și sustenabile.
Energiile regenerabile joacă un rol din ce în ce mai important în furnizarea de energie, inclusiv în furnizarea de energie electrică de bază. Cu toate acestea, contribuția lor la acoperirea energiei electrice de bază diferă semnificativ de cea a centralelor electrice tradiționale, deoarece multe surse regenerabile sunt dependente de condițiile meteorologice și, prin urmare, volatile. Cu toate acestea, există diverse abordări și tehnologii care să permită integrarea lor în furnizarea de energie electrică de bază.
Energiile regenerabile și rolul lor în producerea de energie electrică la sarcină de bază
1. Energii regenerabile capabile de sarcină de bază
- Centrale hidroelectrice pe firul râului: Acestea sunt în mod inerent capabile să furnizeze energie electrică la sarcină de bază, deoarece pot genera electricitate în mod constant.
- Centrale electrice pe biomasă: Acestea pot furniza energie și în mod continuu și, prin urmare, sunt considerate capabile să furnizeze energie de bază.
- Centrale geotermale: Acestea utilizează căldură geotermală și oferă o generare constantă și fiabilă de energie electrică.
2. Capacitate limitată de încărcare de bază a energiei eoliene și solare
- Centralele eoliene și solare sunt dependente de vreme și, prin urmare, nu sunt disponibile în permanență. Cu toate acestea, parcurile eoliene offshore sunt considerate aproape capabile să furnizeze energie de bază datorită numărului mare de ore de funcționare la sarcină maximă.
- Așa-numitele „perioade de stagnare” (vânturi calme și lipsă de lumină solară) reprezintă o problemă care trebuie compensată prin soluții de stocare sau alte tehnologii.
3. Tehnologii de stocare și flexibilitate
- Pentru a compensa fluctuațiile energiei eoliene și solare, se utilizează soluții de stocare, cum ar fi stocarea în baterii, centralele hidroelectrice cu pompare sau stocarea hidrogenului. Aceste tehnologii permit stocarea excesului de energie și eliberarea acestuia atunci când este nevoie.
- Rețelele inteligente pot optimiza alimentarea cu energii regenerabile și pot elimina decalajele din aprovizionare.
4. Concept modificat de sarcină de bază:
- Odată cu extinderea energiilor regenerabile, conceptul tradițional al unei sarcini de bază rigide este din ce în ce mai mult înlocuit de un sistem mai flexibil. În loc de o alimentare de bază constantă, scopul este de a echilibra dinamic cererea și oferta.
- Combinarea diferitelor surse de energie regenerabilă (de exemplu, eoliană, solară, biomasă) poate asigura o aprovizionare stabilă, deoarece acestea se completează parțial reciproc.
provocări
- Extinderea instalațiilor de stocare și a rețelelor flexibile este crucială pentru a permite integrarea energiilor regenerabile în alimentarea cu energie electrică de bază.
- Tehnologiile de legătură, cum ar fi centralele electrice pe gaz, sunt necesare temporar pentru a acoperi deficiențele de aprovizionare.
- Pe termen lung, un sistem bazat în întregime pe energii regenerabile ar putea fi posibil dacă se fac progrese tehnologice în stocarea și gestionarea rețelei.
Energiile regenerabile, prin combinații adecvate, tehnologii de stocare și management inteligent al rețelei, pot aduce o contribuție semnificativă la energia electrică de bază. Cu toate acestea, conceptul tradițional de sarcină de bază rigidă este din ce în ce mai mult înlocuit de abordări mai flexibile.
Centralele electrice convenționale de bază au jucat întotdeauna un rol central în furnizarea de energie, deoarece furnizează cantitatea minimă și continuă de energie electrică de care o rețea electrică are nevoie non-stop. Această furnizare constantă de energie este esențială pentru a evita întreruperile de curent și pentru a asigura stabilitatea rețelei.
De ce sunt (încă) necesare centralele electrice convenționale la sarcină de bază?
- Asigurarea unei alimentări fiabile cu energie: Acestea garantează o alimentare constantă cu energie, indiferent de ora zilei sau de condițiile meteorologice. Acest lucru este deosebit de important pentru procesele industriale, aparatele electrocasnice aflate în funcțiune continuă (de exemplu, frigidere) și infrastructura publică, cum ar fi iluminatul stradal.
- Stabilitatea rețelei: Centralele electrice cu sarcină de bază contribuie la stabilitatea frecvenței și a tensiunii în rețeaua electrică, ceea ce este esențial pentru funcționarea în siguranță a întregului sistem.
- Costuri variabile reduse: Aceste centrale electrice sunt proiectate pentru a genera energie electrică în mod rentabil, deoarece sunt de obicei operate continuu.
Ce centrale electrice acoperă sarcina de bază?
În mod tradițional, se utilizează centrale electrice de bază, care sunt capabile din punct de vedere tehnic să genereze energie electrică pe perioade lungi de timp:
- Centrale electrice convenționale: Centralele electrice pe cărbune, nucleare și pe gaze naturale domină aici datorită fiabilității și costurilor variabile de exploatare reduse.
- Energii regenerabile: Centralele hidroelectrice pe firul râului, centralele pe biomasă și centralele geotermale pot contribui, de asemenea, la acoperirea sarcinii de bază, deoarece pot furniza energie în mod continuu.
Perspective de viitor
Odată cu tranziția către energii regenerabile, rolul centralelor electrice de bază este reevaluat:
- Sursele volatile de energie, precum cea eoliană și solară, nu pot furniza energie de bază, deoarece producția lor depinde de vreme. Prin urmare, integrarea lor necesită soluții de stocare sau tehnologii complementare, cum ar fi transformarea energiei electrice în gaz sau centralele electrice virtuale.
- Tehnologiile de stocare, cum ar fi stocarea în baterii sau centralele electrice cu acumulare prin pompare, câștigă din ce în ce mai multă importanță pentru a echilibra fluctuațiile și a face energiile regenerabile capabile să furnizeze energie de bază.
- Un viitor fără centrale electrice tradiționale de bază: Scenariile arată că un sistem energetic poate funcționa chiar și fără centrale electrice tradiționale de bază, dacă energiile regenerabile sunt conectate în rețea și stocate eficient.
Centralele electrice convenționale de bază rămân indispensabile pentru o aprovizionare stabilă cu energie. În același timp, importanța lor este suplimentată sau înlocuită de tehnologii inovatoare și soluții durabile în cursul tranziției energetice.
Legat de asta: