Енергетичний перехід: норвезька гідроенергетика як якір у стабільності для європейської енергетичної мережі

Гідроенергетика замість насосного зберігання: як Норвегія може стабілізувати потужну мережу Європи

Енергетичний перехід в Європі стикається з значними проблемами, але природний ресурс може відігравати ключову роль для його успіху: норвезька гідроенергетика. Інститут управління енергетикою та технології енергетики Fraunhofer вивчав проект Composite Hydroconnect, як це природне джерело енергії може суттєво сприяти стабілізації європейських енергетичних сітків і в той же час різко зменшує потребу в дорогій новому накачаному пам'яті.

Унікальне енергетичне положення Норвегії в Європі

Норвегія займає надзвичайну позицію в європейському енергетичному ландшафті. Маючи близько 90 відсотків електроенергії з гідроенергетики, скандинавська країна однозначно розміщена по всій Європі. Це вражаюче число базується на унікальному географічному розташуванні країни з її глибокими фіордами, крутими горами та невичерпними водними ресурсами. Понад 1600 гідроенергетичних заводів розподіляються по всій країні, що на 385 000 квадратних кілометрів лише трохи більше, ніж Німеччина.

Норвезька виробництво гідроенергетики досягла історичної рекордної вартості в 2024 році з 157,2 годин тераватів. Ця сума перевищує виробництво гідроенергетики в вісім разів, хоча обидві країни порівнянні за простором. Що робить ці цифри особливо примітними, це той факт, що Норвегія не тільки покриває ваші власні потреби, але й створює значні надлишки експорту. Країна вже експортує близько 14 тераватних годин електроенергії і тому є найбільшим експортером електроенергії в Європі.

Норвезькі гідроенергетичні системи мають вражаючу ємність зберігання в понад 1000 водойм, які можуть зберігати до 70 відсотків річного споживання електроенергії. Ці природні магазини пропонують гнучкість, яку решта світу відчайдушно шукає, в той час як вона була доступна в Норвегії протягом десятиліть.

Проблеми європейського енергетичного переходу

Для досягнення мети нейтралітету клімату до 2050 року швидкість розширення енергії вітру та фотоелектрики в Європі повинна бути збільшена на чотири -п’ять разів сьогодні. Однак ця масштабна зміна має основні проблеми. Вітер і сонце виробляють електроенергію залежно від погоди, не так, як потрібно. Ця мінливість вимагає гнучких рішень, які можуть швидко реагувати на коливання попиту та пропозиції.

Непередбачуваність відновлюваної енергії в даний час призводить до дорогих проблем. У Німеччині компенсація за зменшення вітрових турбін, які довелося вимкнути через мережеву вартість перевантаження близько 610 мільйонів євро у 2017 році. Ця ситуація ілюструє нагальну потребу в гнучких механізмів пам'яті та компенсації в європейській енергетичній системі.

Встановлена ​​продуктивність вітрової та сонячної енергії в Європі може більше, ніж потрійна до 2050 року і зростати до понад 1800 гігаваттів. Однак ця величезна ємність повинна бути доповнена відповідними механізмами гнучкості, щоб забезпечити стабільну та надійну енергетичну систему.

Hydroconnect: Наукові основи енергетичного майбутнього

Міжнародний дослідницький проект Hydroconnect, в якому Sintef Energy Research, в яких беруть участь норвезький університет науки і технологій та Університет Тренто, систематично вивчав, як норвезька гідроенергетика може сприяти європейському нейтралітету клімату. Дослідники проаналізували 15 різних сценаріїв за 2030 та 2050 років, використовуючи всебічну базу даних з понад 850 системами гідроенергетики та понад 3600 індивідуальних водойм.

Результати вражаючі: розширення норвезької гідроенергетики одинадцять гігаватт та відповідне розширення взаємозв'язків може бути зменшено приблизно на 70 гігаватів додаткової ємності у фотоелектричних, електролізах та зберігання акумуляторів. Ці числа демонструють величезну системну додаткову цінність, гнучкі гідроенергетичні установи та їх з'єднання з європейськими сусідніми системами.

Проект використовував складні інструменти моделювання, зокрема, розробка сценаріїв моделі енергетичної системи для аналізу різних майбутніх сценаріїв. Були враховані не тільки технічні аспекти, але й викиди парникових газів, ціни на електроенергію та вплив на навколишнє середовище на норвезькі води систематично оцінювались.

Накачена пам’ять: недооцінений потенціал Європи

Хоча увага часто зосереджена на нових технологіях, в Європі існує величезний невикористаний потенціал у вигляді насосних електростанцій для зберігання. Європейське дослідження визначило вражаючий потенціал 2291 гігаватт на можливих місцях для накачаних електростанцій у країнах ЄС 15, а також Норвегії та Швейцарії. Найбільший потенціал - 1242 гігаватні години на півдні Норвегії, що становить 54 відсотки від загального потенціалу.

Ця ємність у сім разів більша, ніж поточна потужність зберігання насосів у Європі і була б достатньою для постачання Мальти електроенергією протягом цілого року. Для того, щоб досягти тієї ж потужності для зберігання енергії за допомогою літій-іонних акумуляторів, потрібно буде 95 мільйонів акумуляторів із звичайних електромобілів.

Наразі накачані електростанції переживають повернення після того, як вони не вважалися економічно. Однак це швидко змінюється, оскільки вони стають все більш важливими при енергетичному переході. Ця технологія проста, але ефективна: надмірна електроенергія насолює воду в озера з більш високими сховищами, якщо це необхідно, вона протікає назад через турбіни і виробляє електроенергію.

Наприклад, в Австрії мережа постачальників енергії інвестує понад 200 мільйонів євро в модернізацію своїх насосних електростанцій у Альп -карінетних Альпах. Зараз системи мають турбіну 1,5 гігават і можуть тимчасово зберігати надлишки електроенергії в декількох сотнях вітрогенераторів.

Взаємозв'язки: силові мости Європи

Ключ до використання норвезької гідроенергетики полягає в так званих взаємозв'язках - потужних підводних човнів, які з'єднують національні енергетичні сітки. Ці "потужні мости" не тільки роблять національні мережі безпечнішими, але й дешевшими в електроенергії в Європі.

Найпопулярнішим прикладом є Nordlink, який з'єднав Німеччину та Норвегію безпосередньо з квітня 2021 року. Кабель підводних човнів 623 -кілометр може передавати до 1400 мегават і, таким чином, забезпечити понад 3,6 мільйона німецьких домогосподарств з електроенергією. Інвестиційні витрати в розмірі близько двох мільярдів євро діляться в рівних частинах між норвезькими та німецькими партнерами.

Функціональний принцип елегантний: коли на німецькому узбережжі Північного моря є фліс, і вітрові турбіни стоять нерухомо, вступають рослини гідроенергетики Норвегії. Норвезькі фіорди діють як "віртуальна пам'ять".

Норвегія вже підключена до європейської енергетичної мережі через кілька взаємозв'язків: з Нідерландами через Norned (з 2008 року), з Данією через кілька з'єднань та з Великобританією через новий кабель. Ця мережа дозволяє оптимально використовувати гнучку норвезьку гідроенергетику з метою компенсації коливань вітру та сонячної енергії в інших країнах.

Нове фотоелектричне рішення для зменшення витрат та економії часу: xpert.digital

Детальніше про це тут:

• ПВ рішення для зменшення зусиль та витрат

Гнучкість як ядро ​​енергетичного переходу

Гідроенергетика - це найбільш гнучке джерело відновлюваної енергії. На відміну від зберігання акумуляторів, що може заощадити енергію лише на короткий проміжок часу, рослини гідроенергетики пропонують гнучкість до широкого спектру часу від мілісекунд до цілих сезонів. Ця властивість робить його незамінним будівельним блоком для стабільності мережі.

Норвезька гідроенергетика може реагувати на коливання потреб протягом декількох хвилин. Він може значною мірою експортувати електроенергію, якщо в Європі є мало вітру та сонця, і навпаки, коли є надлишок. Ця здатність робить Норвегію центральним гравцем на ненаїльному, мережевому європейському ринку європейського енергії.

Гнучкість гідроенергетики виходить далеко за межі чистого виробництва потужності. Інстанції гідроенергетики можуть надавати різні системні послуги, включаючи контрольну потужність для частотного господарства, напруги та компенсації сліпих. Ці послуги є важливими для стабільної роботи мережі, особливо зі збільшенням частки фон -відновлюваних джерел енергії.

Економічні та політичні виміри

Однак зростаюча інтеграція норвезької гідроенергетики на європейські ринки електроенергії також викликає проблеми. Норвезьке населення відчуває зростання цін на електроенергію, тоді як експортується велика кількість електроенергії. Ця ситуація призвела до політичної напруженості і навіть сприяла перерві норвезького уряду.

Партія Центру критики та інші партії критикує, що домогосподарствам норвезьких домогосподарств доводиться платити більш високі ціни на електроенергію, оскільки резерви гідроенергетики продаються за кордон. Вимоги ЄС обмежують контроль Норвегії над цими резервами. Норвезький міністр фінансів навіть звинувачував енергетичну політику ЄС у краху уряду.

Незважаючи на ці політичні виклики, економічні переваги інтеграції залишаються значними. Розширення одинадцяти гігаватів гідроенергетики та нових взаємозв'язків зменшує системні витрати, нагадує ціни на електроенергію та зменшують піки цін у низькому вітрі та сонячній енергії. Аналізи показують, що більше енергії вітру збільшує норвезький експорт електроенергії та допомагає стабілізувати європейську систему.

Віртуальне зберігання живлення та децентралізовані рішення

На додаток до великих гідроенергетичних рослин, накопичення віртуальної потужності також надає важливості. Ці мережі тисячі невеликих одиниць зберігання у велику інтелектуальну систему. Наприклад, у Німеччині компанія Sonnen вже підключила 25 000 батарей до віртуальної електростанції з 250 мегаватними годинами потужності.

Ці децентралізовані рішення ідеально доповнюють великі гідроенергетичні рослини. У той час як Норвегія пропонує довгострокову стабільність з гідроенергетикою, віртуальні електростанції можуть швидко реагувати на локальні коливання та полегшити розподіл мережі. Поєднання центральної норвезької гідроенергетики та децентралізованих рішень для зберігання створює надійну та гнучку енергетичну систему.

Ефекти навколишнього середовища та стійкість

Гідроенергетика в Європі відіграє ключову роль для стійкої енергетичної системи. Він забезпечує велику кількість електроенергії з низьким вмістом вуглецю при низьких витратах і обмежує соціальні витрати на розвиток енергетичної системи клімату. Комісія ЄС прямо підтвердила важливість гідроенергетики для європейської зеленої угоди та зрозуміла, що вона незамінна як гнучке, кероване джерело відновлюваної енергії.

Водонепроникні водойми пропонують додаткові переваги, що перевищують виробництво електроенергії: вони захищають наявність води для захисту від повеней, зрошення, водопостачання та відпочинку. Ця багатофункціональність робить гідроенергію особливо цінним ресурсом у часи зміни клімату.

Проект Hydroconnect також вивчав вплив на навколишнє середовище на норвезькі водосховища та річкові системи. Міждисциплінарний проект поєднує метеорологію, аналіз енергії та екологічні дослідження, щоб зв’язати дані про погоду, виробництво електроенергії та екологічні фактори, такі як утворення сльозотечі льоду у водоймах.

Гідроенергетика Європи: 47 відсотків потенціал все ще не використовується

Перспективи європейської гідроенергетики є перспективними. Економічний гідроенергетичний потенціал у Європі, який ще не розроблений, становить 47 відсотків технічно доступного потенціалу. Особливо в Альпах, Скандинавії та Піренеї, все ще існують значні невикористані можливості.

Модернізація існуючих гідроенергетичних заводів вважається однією з найбільш ефективних можливостей для збільшення виробництва електроенергії та в той же час мінімізує забруднення навколишнього середовища. Нові технології, такі як швидкість машини, що керуються швидкістю, роблять гідроенергетичні установи ще більш гнучкими та ефективними.

Європа також є провідною для інноваційних концепцій гідроенергетики. Такі проекти, як Альфей, розробляють кругові офшорні дамби, які використовують морську воду в якості запасів енергії. Надалі вони можуть створити додаткові ємність зберігання, які відповідають тисячам батарей.

Оцифровка та автоматизація мереж забезпечать децентралізовані гідроенергетичні установи для ще більшої гнучкості, особливо на рівні розподілу мережі. У той же час, інтелектуальні посібники для сприяння рибі, такі як Hydroconnect Hydrotoce Refe, забезпечать, що гідроенергетика також відповідає екологічним вимогам.

Системне значення для нейтралітету клімату

Норвезька гідроенергетика буде продовжувати залишатися центральним компонентом для клімат -нейтральної енергетичної системи в Європі в майбутньому. Аналізи проекту Hydroconnect чітко показують системні додаткові цінності гнучкі гідроенергетичні установи та їх з'єднання з європейськими сусідніми системами.

Розширення менш нових насосних зберігаючих заводів може фактично зробити розширення безлічі продуктивності інших технологій непотрібними. Цей висновок є основним для енергетичної політики: замість того, щоб покладатися лише на нові технології, Європа повинна оптимально використовувати існуючі природні можливості зберігання та мережу інтелектуально.

Поєднання норвезької гідроенергетики, модернізованої насосної пам’яті та інтелектуальних взаємозв'язків створює енергетичну систему, яка є і стабільною, і доступною. Ця інфраструктура утворює основу для успішної інтеграції масово зростаючого вітру та сонячних можливостей у Європі.

Маючи кілька цілеспрямованих інвестицій у мережу та модернізацію існуючих гідроенергетичних потужностей, Європа може зробити вирішальний крок до нейтралітету клімату, не загрожуючи безпеці пропозиції чи доступності. Норвезька гідроенергетика виявляється природним якорем стабільності, який Європою терміново потрібно для успішного переходу енергії.

☑ Будівництво та поради фотоелектричних систем відкритого простору

☑ Планування Solarpark ☑ Агро-фотоноваїчні реалізації

☑ Силярні системи на відкритому повітрі з рішеннями з подвійним використанням

Xpert.solar-ваш ідеальний партнер для планування, порад та будівництва фотоелектричних систем відкритого простору, а також агрофотовультичних проектів через багаторічний досвід та досвід в галузі сонячної енергетики. Xpert.solar має досвідчену команду експертів, яка пропонує фермерам та інвесторам, які керують розробленими рішеннями. Від аналізу місцезнаходження до фінансових та юридичних консультацій до технічної реалізації та моніторингу, Xpert.solar супроводжує своїх клієнтів професійно та надійно забезпечити успішну та стійку реалізацію.

Конрад Вольфенштейн

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши контактну форму нижче або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) .

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.

Xpert.digital - це центр для промисловості з фокусом, оцифруванням, машинобудуванням, логістикою/внутрішньологічною та фотоелектричною.

За допомогою нашого рішення щодо розвитку бізнесу на 360 ° ми підтримуємо відомі компанії від нового бізнесу до після продажу.

Ринкова розвідка, маха, автоматизація маркетингу, розвиток контенту, PR, поштові кампанії, персоналізовані соціальні медіа та виховання свинцю є частиною наших цифрових інструментів.

Ви можете знайти більше на: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus