Patricia Florescu
Paradigma istorică a sistemului de producere a energiei electrice a fost baza- tă pe dezvoltarea unui sistem centralizat, construit pe principiile economiei de scară: proiecte cu capacitate de generare mare, de cele mai multe ori pe bază de combustibili fosili, conectate prin linii de înalta tensiune cu puncte de consum distribuite la distanță. Sistemul este însă în tranziție: datorita dezvoltării sistemelor informatice şi ascendenței tehnologiilor de prognoză şi analiză de precizie a datelor, precum şi creşterii ponderii în producție a energiei regenerabile, tendința globala este către descentralizare. Direcția generală este de integrare la nivel local atât a producției cât şi a consumu- lui, deoarece astfel de sisteme zonale respecta direcțiile dezvoltării durabile privind creşterea e cienței energetice şi reducerea emisiilor de gaze de sera.
Creşterea energiei regenerabile necesită noi mecanisme de dezvoltare a sistemului energetic
În anul 2016, mai mult de 90% din capacitatea electrica nou adăugată la ni- vel global a provenit din surse regenerabile, precum energia solara, eoliana, sau hidroelectrica . Această tendință indică faptul ca sistemul de producție al energiei electrice este în tranziție: sursele de energie regenerabile se apro- prie de paritate din punctul de vedere al costului cu producția de energie pe baza de combustibili fosili şi reprezintă o pondere în creştere progresiva a producției globale. Până în anul 2050, mai mult de 30% din energia electrică generată global va proveni din surse regenerabile, o creştere rapidă față de procentul existent în 2014 de 6% .
Această tendința stabilă aduce însă în discuție problema generării inter- mitente a energiei solare şi eoliene, care depinde de condiții meteorologice şi nu poate dispecerizată precum energia termică. Țările cu procent mare de
energie regenerabilă, precum Norvegia, Brazilia sau Canada, bene ciază de resurse hidroelectrice importante care pot asigura serviciile de sistem nece- sare modulării producției din tehnologii regenerabile pe curbele de consum fără a crea instabilitate în sistem. În schimb, alte țări care nu au aceeaşi e- xibilitate de resurse nu pot, în con gurația actuala de sisteme de transmisie, să atingă o rată de penetrare a energiei solare şi eoliene de mai mult 20-30%, în absența surselor conexe de rezervare de putere.
Din această cauză, tendințele globale de dezvoltare din spațiul produc- ției de energie electrică se orientează nu numai spre creşterea producției de energie verde pe scară cât mai largă, cât şi spre identi carea soluțiilor tehno- logice şi a mecanismelor de piața care permit eliminarea barierelor limitative în dezvoltarea energiei regenerabile (ex: sisteme e ciente de stocare, surse alternative care asigura rezervarea de putere, modularea la consumator prin structuri de tarife preferențiale, etc).
Dezvoltare descentralizată pe baza surselor de generare distribuită
Această schimbare poate percepută pe mai multe nivele. Paradigma dez- voltării centralizate începe să e înlocuită de aplicarea conceptelor de gene- rare distribuită sau micro-rețea, prin care generarea de energie electrică se efectuează în apropierea locului de consum. Tehnologia cea mai răspândita este pe baza de celule fotovoltaice, precum şi turbine eoliene sau sisteme de micro-hidrocentrale.
Aceste soluții elimina o parte dintre probleme legate de cost, comple- xitate, interdependență de surse mari de producție, favorizând creşterea e cienței energetice, îmbunătățirea managementului la vârful de sarcină şi utilizarea mai e cientă a rețelei de distribuție. Astfel de rețele vizează as- pectele cele mai problematice ale unui sistem energetic – abilitatea de a răs- punde uctuațiilor de consum în mod e cient, reducerea pierderilor în rețea prin apropierea injecției de consumator, capacitatea de dimensionare a ser- viciilor de furnizare prin asocierea surselor de producție cu tipul de consum individualizat pe un singur nivel de tensiune (spre deosebire de cel al unui sistem mai extins).
Un corolar la aceasta abordare strategica este faptul ca sistemele distri- buite pot facilita un nou model de dezvoltare care presupune co-localizare şi co-optimizare surselor de energie pentru a permite dezvoltarea în conformi- tate cu planurile de dezvoltare regionala şi urbana, resursele energetice dis- ponibile, locația infrastructurii energetice şi tipul de tehnologii de generare.
Prin co-localizarea resurselor energetice se înțelege reabilitarea, moder- nizarea şi dezvoltarea rețelei, precum şi amplasarea de noi obiective energeti- ce în proximitate geogra că față de potențiale puncte de consum de energie, e industriale (mari consumatori respectiv consumatori mici şi mijlocii), e rezidențiale. Prin co-optimizarea resurselor energetice, termen matematic consacrat în analiza sistemelor complexe precum sistemele energetice, se presupune o abordare şi o înțelegere holistica a numeroaselor interacțiuni dintre modalitatea de funcționare a sistemului energetic, impactul asupra mediului şi interdependenta cu activitatea economică şi socială. De exem- plu, companii precum Microsoft desfăşoară proiecte prin care plasează cen- tre de date alături de surse de energie regenerabile sau în regim insular pe bază de celule de combustibil.
Integrarea serviciilor de generare cu sistemele tehnologice informaționale
Un alt set de tendințe globale este in uențat de avansul tehnologic. Sistemul energetic a început deja să se schimbe datorita introducerii de noi tehnolo- gii, precum programe de analiză şi prognoză de date în timp real, sisteme de monitorizare pe baza de senzori şi sisteme inteligente care asigură tran- sferul de sarcină electrică în ambele direcții, permițând astfel o mai mare vizibilitate asupra ansamblului sistemului. Rețele inteligente cu sisteme de măsurare cu citire de la distanta care furnizează informații în timp real pri- vind facturarea şi uxurile valorice de energie (smart grid) şi cele de manage- ment la cerere al sarcinii (demand response) sunt inovații care au început să e instalate la mai multe categorii de consumatori, mai ales la cei industriali. Tarifarea şi facturarea în timp real vor face ca relațiile contractuale să se adapteze mult mai precis la comportamentul individual al multitudinii de participanți pe piața zonala.
Mai mult, aceste rețele electrice inteligente stau la baza dezvoltării in- ternetului lucrurilor (internet of things), o rețea de dispozitive electronice care pot conectate între ele şi/sau la internet şi care asigură un schimb continuu de informații. De la sistemele existente care permit controlul de la distanta prin telefonul mobil a temperaturii ambientale dintr-o locuința până la concepte mai complexe precum smart cities – oraşe care se auto-op- timizează pe baza informațiilor stocate în diverse dispozitive sau transmise de consumatori – nu mai este decât un pas, însă unul care depinde de pre
zenta unui sistem energetic capabil să opereze într-un mediu dens de infor-
mații şi tehnologie.
Introducerea de mecanisme de piață exibile
O condiție necesară pentru a facilita tranziția sistemului electroenergetic o reprezintă, pe fondul descentralizării piețelor centralizate de energie, in- troducerea de mecanisme de piață transparente şi exibile care să conducă la utilizarea e cientă a surselor de producere, reducerea prețului energiei electrice, dar care să şi încurajeze investițiile de capital în tehnologiile ne- cesare. Datorită decuplării pe scara globala a relației liniare dintre creşterea economică şi creşterea consumului de energie, un sistem de prețuri pentru energie bazat pe volumul de energie produs nu este su cient pentru a încu- raja crearea unui sistem mai e cient, curat şi so sticat tehnologic.
Sistemele de energie centralizată din secolul XX au asigurat dezvoltarea societății până în momentul actual; însă de acum şi în viitor, industria ener- getică necesită o evoluție continuă pentru a-şi menține potențialul evolutiv. Integrarea strânsă a sistemului energetic cu concepte legate de dezvoltare economică, autonomie energetică şi generare distribuită, de funcționare ur- bană e cientă de tip smart city, de transmitere şi stocare de informații atât la nivel individual, cât şi local prin internet of things, va schimba fundamental rolul şi natura accesului la electricitate: curentul electric nu va mai doar un produs sau serviciu, ci o platformă valoroasă pe care se va construi un nou mod de organizare economică şi tehnologică.
România este pregătită structural să răspundă tuturor acestor cerințe şi tendințe globale de dezvoltare energetica, sub rezerva voinței factorilor de- cizionali de a valori ca, prin strategiile şi politicile naționale, oportunitățile existente.
Atât structura producției care poate asigura un excedent de servicii tehnologice de sistem, cât şi direcțiile reindustrializării axate pe dezvoltare locala, permit dezvoltarea necondiționată a tehnologiilor regenerabile capa- bile să înlocuiască capacitățile de producție clasică retrase sau programat a retrase din exploatare, din considerente tehnice sau de incompatibilitate cu cerințele de mediu.
Primul pas în direcția dezvoltării producției din sursele regenerabile care poate realizat imediat este implementarea legislației primare privind des- centralizarea piețelor centralizate de energie şi operaționalizarea din punct de vedere comercial a piețelor zonale de energie rezultate din procesul descentralizării. O dată ce această infrastructură economică şi legislativă a me- canismelor de piața este funcțională, componentele adiționale de dezvoltare a tehnologiei informaționale necesare transformării sectorului energetic se pot implementa prin simbioza cu expertiza IT existentă, prin care România este deja cunoscută pe plan european.
