Zgodnie z badaniem przeprowadzonym przez Fraunhofer IEE na zlecenie Niemieckiego Federalnego Związku Przemysłu Solarnego (BSW-Solar), w sieciach elektroenergetycznych drzemią znaczne rezerwy na przyłączenie nowych farm fotowoltaicznych. Jak wynika z analizy, buforowanie szczytów produkcji energii słonecznej w wielkoskalowych magazynach bateryjnych umożliwiłoby instalację około 150 GW dodatkowej mocy PV na obszarach wiejskich, gdzie udział OZE jest już wysoki.
Metodyka badania
W pierwszym etapie naukowcy przeanalizowali rzeczywiste dane eksploatacyjne z 20 transformatorów w 13 stacjach transformatorowych. Na tej podstawie opracowali model potencjalnego rozwoju fotowoltaiki w połączeniu z magazynami energii. Następnie, wykorzystując analizy podobieństwa, oszacowali potencjał techniczny dla 1313 wiejskich stacji transformatorowych w Niemczech, które charakteryzują się dużym nasyceniem odnawialnymi źródłami energii.
Kluczowe wnioski
Centralny scenariusz badania pokazuje, że w jednej stacji transformatorowej można by przyłączyć łącznie dwukrotnie więcej mocy ze źródeł odnawialnych, niż wynosi jej zdolność przesyłowa. Inteligentnie sterowany i odpowiednio zwymiarowany magazyn energii przechwytuje szczyty produkcji, a następnie oddaje energię do sieci w późniejszym czasie. Dzięki temu średniorocznie tylko około 1% dodatkowo wytworzonej energii słonecznej musiałoby zostać ograniczone z powodu limitów transformatora.
Jak podkreślają autorzy, kluczowe znaczenie ma nie tylko sama budowa magazynów, ale przede wszystkim sposób ich pracy. Systemy muszą uwzględniać rzeczywiste przepływy mocy w stacji transformatorowej i pobierać energię zwłaszcza wtedy, gdy lokalne szczyty wprowadzania zbliżają transformator do granicy obciążenia.
Znaczenie dla polityki energetycznej
W opinii BSW-Solar wyniki badania mają istotne znaczenie dla pakietu sieciowego, który jest obecnie przedmiotem obrad Bundestagu. Rząd federalny zamierza w jego ramach lepiej zsynchronizować rozwój OZE i magazynów z rozbudową sieci oraz zmienić zasady przyłączania do sieci i postępowania z ograniczeniami sieciowymi. Związek postuluje, aby wykorzystać istniejące moce sieciowe za pomocą magazynów bateryjnych i bardziej elastycznego zarządzania siecią, zamiast ogłaszać duże części Niemiec obszarami przeciążenia sieci na wiele lat i blokować dalszy rozwój OZE poprzez planowany redispatch.
Zdaniem BSW-Solar obszary przeciążenia sieci powinny być wyznaczane tylko wtedy, gdy operatorzy sieci najpierw wdrożą cyfryzację sieci średniego i wysokiego napięcia oraz przeprowadzą już dziś możliwe aukcje magazynów na potrzeby sieci zgodnie z §11a EnWG w miejscach przeciążenia. Ponadto w przypadku tymczasowych ograniczeń sieciowych ładowanie magazynów energią słoneczną za punktem przyłączenia do sieci nie powinno być dłużej utrudniane.
„Magazyny bateryjne przy stacjach transformatorowych to nie tylko techniczne udogodnienie, ale realna szansa na przyspieszenie transformacji energetycznej bez konieczności natychmiastowej rozbudowy sieci” – zauważają autorzy opracowania.
Badanie pokazuje, że połączenie fotowoltaiki z magazynami energii może być skutecznym sposobem na zwiększenie udziału OZE w miksie energetycznym, szczególnie na obszarach wiejskich, gdzie sieci są słabiej rozwinięte. Warto przypomnieć, że podobne rozwiązania są już testowane w innych krajach, np. w Australii czy Kalifornii, gdzie magazyny bateryjne przy farmach PV pomagają stabilizować sieć i ograniczać curtailment.
Źródło: Photon (DE)
