Povišene temperature ovog leta navele su mnoge od nas da uključe klima uređaj. U Švajcarskoj se energija koja se koristi za hlađenje približava onoj za grejanje. Šta to znači za električne mreže?
Zvanični podaci švajcarskog meteorološkog ureda su upečatljivi: temperature su ovog ljeta bile 1,6°C iznad nacionalnog prosjeka za period 1991–2020, a postojao je intenzivan toplotni talas sa vrhovima koji su dostigli ili premašili rekorde iz 2003. godine u nekoliko kantona.
Na celoj planeti, ovo je bilo drugo najtoplije leto (posle 2023.) od kada su počeli da se beleže. A kako temperatura raste, potreba za klimatizacijom raste. Prema švajcarskoj Federalnoj kancelariji za energetiku, sistemi za hlađenje sada čine skoro 11% potrošnje električne energije u zemlji — nedaleko od cifre od 14% za grejanje.
Klimatizacija spasava živote, ali takođe doprinosi urbanim toplotnim ostrvima (čime pogoršava globalno zagrevanje), povećava pritisak na elektrane i povećava opterećenje električnih mreža. Da li će švajcarska mreža moći da podnese dodatnu potražnju? Razgovarali smo sa prof. Mariom Paoloneom iz Laboratorije za distribuirane električne sisteme EPFL-a da saznamo.
Što se mreže tiče, upravljanje potražnjom za sistemima za hlađenje se ne razlikuje mnogo od upravljanja potražnjom za sistemima grejanja. Ali izazov je u tome što potreba za električnom energijom raste u celini, ne samo zbog klimatizacije, jer sve veći broj procesa ide na struju.
To važi za preduzeća kao i za potrošače. Toplotne pumpe i električna vozila su efikasnija od kotlova na gas i motora sa unutrašnjim sagorevanjem, na primer. Upravo ova elektrifikacija procesa pokreće promenu.
Dodatna potražnja utiče na lokalne električne mreže, koje su već bile zakrčene. Postojeći vodovi i transformatori nisu bili dimenzionisani za vrstu opterećenja koju sada doživljavaju. Elektrane su takođe pod većim pritiskom jer moraju da snabdevaju dodatnom električnom energijom i da drže dovoljno rezervi da podmire često nepredvidive skokove potražnje.
Ako želimo da popunimo prazninu obnovljivom energijom, procenjuje se da će biti potrebno 40 GV dodatne solarne energije da bi se zadovoljile potrebe Švajcarske za električnom energijom, uključujući električnu energiju za sisteme grejanja, sisteme za hlađenje i električna vozila. Ali to će učiniti lokalne električne mreže još zagušenijim i povećati potrebne rezerve.
To je definitivno pozitivan aspekt klimatizacije: njena upotreba je prirodno sinhronizovana sa periodima intenzivne sunčeve svetlosti. Ako Švajcarska prebaci više svog energetskog miksa na solarnu energiju, to će ublažiti neke probleme sa mrežom koje sam spomenuo.
Vlasnici nekretnina će želeti da instaliraju solarne panele istovremeno sa klima uređajima kako bi smanjili svoje operativne troškove. To će takođe smanjiti potrebu za skladištenjem energije, pošto se energija može trošiti u trenutku kada se proizvodi.
To je ono što mnogi ljudi misle jer većina nas razmišlja u smislu neto energije. Ali sistemi potražnje i snabdevanja električnom energijom ne funkcionišu na agregatnom nivou. Dovoljno električne energije mora biti dostupno da trenutno zadovolji potražnju ili ćemo u suprotnom doživeti nestanke struje.
Zbog toga operateri mreže moraju da koriste ili sistem upravljanja potražnjom ili sistem za skladištenje energije da bi se nosili sa promenama ponude i potražnje. Za sada, mrežni operateri upravljaju potražnjom pomoću onoga što je poznato kao primarne, sekundarne i tercijarne rezerve.
Apsolutno. Cilj Saveznog zakona o sigurnom snabdijevanju električnom energijom (Mantelerlass) koji je usvojen 9. juna je stvaranje „energetskih zajednica“ u kojima zgrade dijele energiju koju proizvode jedna s drugom po potrebi, potencijalno zadovoljavajući sve svoje potrebe.
Tehnologija već postoji za rešavanje problema sa sinhronizacijom ponude i potražnje uz ispunjavanje ograničenja mreže koja sam ranije opisao. Nesumnjivo ćemo videti kako se širom Švajcarske stvaraju energetske zajednice kako bi proizvodile i upravljale sopstvenom električnom energijom – ne samo za klimatizaciju već i za grejanje i električna vozila – i smanjile zagušenja u nacionalnoj mreži.
U širem smislu, međutim, moraćemo efikasnije da upravljamo potražnjom za električnom energijom uopšte ako želimo da ublažimo uticaj na našu mrežu i energetske rezerve.
Sada imamo tehnologiju za izračunavanje faktora opterećenja mreže na osnovu protoka snage. Ovo se može uraditi, na primer, lokacijskim marginalnim cenama. Radimo na projektu sa elektroprivredom u Lozani da koristimo ovaj oblik određivanja cena kako bismo maksimizirali prednosti za sve učesnike na datom tržištu, a istovremeno poboljšali performanse električne mreže. Ideja je da se pronađe najbolji način da se smanje investicioni i operativni troškovi za celu zajednicu.
Imamo odgovore u teoriji, ali nam nedostaje pravi pravni okvir da ih primenimo. Projekat sa elektroenergetskim preduzećem u Lozani ima za cilj da testira jednu opciju u uslovima stvarnog sveta.
