Rețeaua energetică a Marii Britanii mizează pe volante pentru a menține alimentarea cu energie.
Operatorul energetic al Marii Britanii pariază pe o tehnologie veche pentru a pregăti rețeaua pentru viitor, deoarece centralele electrice care ajutau în mod tradițional la stabilizarea acesteia sunt închise și înlocuite cu sisteme de energie regenerabilă.
Dispozitivele metalice rotative, cunoscute sub numele de volante, au fost folosite timp de secole pentru a oferi inerție - rezistență la schimbări bruște de mișcare - diverselor mașini, de la roata olarului până la mașina cu abur.
Operatorii de rețea se uită acum la această tehnologie pentru a adăuga inerție sistemelor electrice cu o pondere mare de energie regenerabilă, pentru a preveni întreruperile de curent precum cea care a afectat Spania și Portugalia în acest an.
Într-o rețea electrică, inerția este furnizată, în general, de generatoarele mari rotative care se găsesc în centralele electrice pe cărbune și pe gaz, ajutând la menținerea unei frecvențe constante prin atenuarea fluctuațiilor ofertei și cererii.
Dar sursele de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară și eoliană, nu adaugă inerție rețelei și, de obicei, nu pot ajuta la alte probleme, cum ar fi controlul tensiunii.
Volantele pot imita inerția de rotație a generatoarelor de centrale electrice, rotindu-se mai repede sau mai încet pentru a răspunde fluctuațiilor.
Fără turbine rotative, „sistemul este mai predispus la fluctuații decât ar fi în mod normal”, a explicat David Brayshaw, profesor de științe climatice la Universitatea din Reading din Anglia.
„Pe măsură ce ajungem la niveluri din ce în ce mai ridicate de energie regenerabilă, va trebui să ne gândim la acest lucru mai atent”, a declarat Brayshaw pentru AFP.
- Volante și baterii -
Peninsula Iberică, care este alimentată de o pondere mare de energie regenerabilă, a rămas în întuneric pe 28 aprilie, după ce rețeaua sa nu a reușit să absoarbă o creștere bruscă a tensiunii și deviații ale frecvenței.
De atunci, guvernul Spaniei a arătat cu degetul centralele electrice convenționale pentru că nu au reușit să controleze nivelurile de tensiune.
Ar putea servi drept un semnal de alarmă similar cu o pană de curent din 2019, care a scufundat părți ale Marii Britanii în întuneric în urma unei scăderi a frecvenței rețelei.
Această pană de curent a determinat operatorul energetic britanic NESO să lanseze ceea ce a numit un program „primul din lume” pentru a contracta proiecte de stabilizare a rețelei.
Volantele și bateriile pot adăuga inerție sintetică rețelei, dar profesorul de inginerie Keith Pullen spune că volantele din oțel pot fi mai rentabile și mai durabile decât bateriile litiu-ion.
„Nu spun că volantele sunt singura tehnologie, dar ar putea fi una foarte, foarte importantă”, a spus Pullen, profesor la City St George's, Universitatea din Londra și director al startup-ului de volante Levistor.
În următorii ani, Pullen a avertizat că rețeaua va deveni, de asemenea, mai instabilă din cauza cererii mai mari, dar mai bruște.
Cu mașini electrice, pompe de căldură și centre de date care consumă energie, conectate la rețea, „vom avea mai multe sarcini de șoc... pe care volanta le atenuează”.
- Inerție fără carbon -
„Greener Grid Park” al companiei norvegiene Statkraft din Liverpool a fost unul dintre proiectele contractate de NESO pentru a menține luminile aprinse.
Operațional din 2023, acesta se află la o aruncătură de băț de un fost amplasament al unei centrale electrice pe cărbune, care a dominat orașul din nordul Angliei timp de cea mai mare parte a secolului al XX-lea.
Dar acum, în loc de turbine cu abur, două volante gigantice care cântăresc 40 de tone (40.000 de kilograme) fiecare bâzâie pe amplasamentul Statkraft, care furnizează un procent din inerția necesară pentru rețeaua din Anglia, Scoția și Țara Galilor.
Fiecare volantă este atașată unui compensator sincron, o mașină rotativă care sporește și mai mult inerția și oferă servicii de control al tensiunii în regiunea Liverpool.
„Oferim acea inerție fără a arde combustibili fosili, fără a crea emisii de carbon”, a declarat Guy Nicholson, șeful soluțiilor de rețea cu zero carbon al Statkraft.
Potrivit NESO, alte 11 proiecte similare de compensare sincronă și volantă erau operaționale în Marea Britanie în 2023, cu încă câteva contractate.
- „Nu suficient de repede” -
Guvernul „lucrează îndeaproape cu partenerii noștri din industrie care dezvoltă tehnologie de vârf mondială, inclusiv volante, compensatoare statice și sincrone, pe măsură ce revizuim sistemul energetic”, a declarat un purtător de cuvânt al Departamentului pentru Securitate Energetică și Zero Net pentru AFP.
Dar, „nu le construim suficient de repede pentru a decarboniza rețeaua”, a avertizat Nicholson.
Marea Britanie își propune să alimenteze rețeaua cu energie curată 95% din timp până în 2030, înainte de a trece complet la surse regenerabile în următorul deceniu.
„În prezent... nici măcar nu putem face asta pentru o oră”, a spus Nicholson.
Chiar și atunci când se generează suficientă energie solară și eoliană, „tot trebuie să punem în funcțiune turbine cu gaz pentru a menține rețeaua stabilă”, a explicat el.
Totuși, Marea Britanie și Irlanda vecină par să fie înaintea curbei în ceea ce privește achiziționarea de tehnologie pentru a stabiliza rețelele cu un procent mare de energie regenerabilă.
„În Marea Britanie și Irlanda, operatorii de sistem conduc prin contractarea acestor servicii”, a spus Nicholson.
„Pe continent, nu a existat aceeași motivație pentru asta.”
„Cred că aceste lucruri sunt determinate de evenimente. Deci, pana de curent spaniolă va determina schimbarea.”