Jövőbe látó idő-gépek
2016-07-29
A villamosenergia-hálózatok elöregedett állapota a megújulóenergetika legnagyobb ellensége úgy szerte a világon, mint Németországban. Ennek oka, hogy magát a villamosenergia-rendszert még egy korábbi – elsősorban nagyerőművek üzemeltetésére épülő – paradigma mentén alakították ki, amely emiatt a sok kicsi, jellemzően ingadozó termelőegység integrálását csak körülményesen tudja megoldani. A Német Meteorológiai Intézet és a Fraunhofer kutatóközpont közös fejlesztése lehet a megoldás a problémára. Az EWeLiNE névre hallgató projekt segítségével a német energiarendszer működtetői és a termelőegységek üzemeltetői voltaképpen a „jövőbe nyernek bepillantást”: előre tudhatják, hogy a megújulóenergetikai egységek mennyi villamos energiát termelnek majd. A villamosenergia-hálózat tehermentesítésével és az ellátásbiztonság növelésével az EWeLiNE lehet a jelenlegi megújulóenergetika iparának egyik legfontosabb fejlesztése az elkövetkező években.
A német kormány néhány hónappal ezelőtt bejelentette, hogy korlátozni szeretné a szárazföldi szélenergia létesítéseket 2017 januárjától. Az óvintézkedés oka, hogy az energiaipar túl gyors paradigmaváltása és az időjárásfüggő megújuló energiaforrásokat használó egységek gyors elterjedése magának a villamosenergia-rendszernek rovására mehet, ami komoly gondot okozhat a fogyasztók ellátásbiztonsága szempontjából. A problémát eddig a hálózati rendszer teljes átalakításával szerették volna megoldani, ez azonban – amellett, hogy megoldást jelentene az a kiegyenlítési kérdésekre és átláthatóbb szabályozási környezetet teremtene – horribilis költségekkel járna. A német meteorológusokból, mérnökökből és energetikai szakértőkből álló csoport azonban egyedi módon közelítette meg a problémát.
Gondolkodásmódjuk alapját az adta, hogy elsődlegesen nem a már meglévő hálózati rendszer szorul átalakításra, hanem a kiegyensúlyozatlan energiatermelést kell valamilyen módon szabályozni. Ez a folyamat eddig úgy történt, hogy a fosszilis-energiatermelő egységek a megújulóenergetikai létesítmények nem megfelelő termelése esetén bekapcsolódtak az energiatermelésbe. A folyamat évente több milliárd dollár többletköltséget okozott a német energiaiparnak.
Az villamosenergia-hálózatbarát technológia lényege abban rejlik, hogy az általuk kifejlesztett informatikai rendszer összegyűjti, majd kiértékeli az összes olyan információt, ami a hálózat üzemeltetését érintheti. Alapvetőnek tekinthető, hogy a meteorológiai rendszerek bevonásával képet kaphatnak arról, hogy mikor milyen időjárás várható úgy a széljárás, mint a napsütéses órák számát tekintve. A rendszer képes arra, hogy megbecsülje a szél erősségét és a napsütéses órák számát is, egészen egy 48 órás időtávot előrevetítve. Az előrejelzés révén egészen pontosan megbecsülhető, hogy mennyi elektromos energiát lesznek képesek termelni az egyes szél- vagy naperőművek, aminek révén sokkal tervezhetőbbé válik a rendszeregyensúly fenntartásáért felelős fosszilis egységek üzemeltetése.
A rendszer igazi értéke, hogy a szélenergia és a napenergia várható teljesítménye, valamint az esetleges időjárási változások okozta problémák mellett további 17 figyelmeztetés jelenhet meg a képernyőn, amit kiértékelve a speciális csapat idejében cselekedhet, és képes az erőművi egységek hálózatba kapcsolását és teljesítményét erőművenként külön és együttesen is szabályozni.
Ez persze csak így leírva ilyen egyszerű. Az alábbi képen az EWeLiNE projekt vezérlőfelülete látható működés közben.
Amerikában már bevált
Az Egyesült Államokban egy hasonló alapokra helyezett technológiát fejlesztettek ki. Az NCAR (National Center for Atmospheric Research) csapata által kidolgozott rendszer megfelelő működését ma már adatokkal is alá lehet támasztani. Az energiatermelőként jelen lévő Xcel Energy vállalat statisztikái szerint 60 millió dollárt takarítottak meg a rendszer fennállása óta, ami viszont ennél is fontosabb, hogy évente körülbelül egymillió tonnával kevesebb szén-dioxid kerül a légtérbe az energiatermelés során.
A németek a fejlesztésükkel – amely egyelőre tesztfázisban van, de a jelentések szerint rendkívül hatékony – óriási lépést tettek annak érdekében, hogy az időjárás változásai ne okozzanak gondot sem az ellátásbiztonságban, sem a villamosenergia-hálózatok megfelelő működésében. Amennyiben a tesztfázis véget ér, és a kiértékelés pozitív eredményekkel zárul, a fejlesztés hatalmas lökést adhat a megújulóenergetika iparának. A hálózatok felújítását vagy cseréjét fokozatosan lehet majd végrehajtani. Ami pedig a legfontosabb, a német találmányt világszerte hasznosíthatják a megújulóenergetikával foglalkozó vállalatok és hálózati üzemeltetők, amellyel a fenntartható energiatermelés globálisan is újabb lendületet kaphat.
Forrás:
