Big data przyszłością energetyki

W Europie w ubiegłym roku osiągnięto kolejny rekord mocy (547 TWh) generowanej z energii wiatrowej i słonecznej. Po raz pierwszy wartość ta była większa niż ilość mocy otrzymanej z gazu (524 TWh). Energii z promieni słonecznych wytworzono o 27 proc. więcej niż w 2019 r. Jednak miliony powstających mikroinstalacji destabilizują sieć energetyczną. Jak wskazują eksperci Eaton, aby nadążyć za zmianami, energetyka musi wykorzystywać inteligentne rozwiązania oraz zasoby big data.

Nowe zadania sieci

Ponad połowa nowej mocy z OZE, wygenerowanej w Europie od 2019 r., zastąpiła energię z gazu. Między 2011 a 2019 r. ponad 80 proc. nowych OZE zastąpiło węgiel. Oznacza to duże zmiany dla sieci energetycznej. Zamiast w kilku dużych elektrowniach moc produkowana jest przez miliony rozproszonych prosumentów, w nieregularny sposób i nawet wtedy, gdy nie ma na nią zapotrzebowania. System nie tylko rozprowadza energię do odbiorców, ale też musi ją „odbierać” i wyrównywać produkcję oraz popyt.

– Zapotrzebowanie na energię oraz jej produkcja zmieniają się bardzo szybko i w sposób nieprzewidywalny. Dlatego kluczowe jest automatyczne sterowanie przepływem mocy oraz reagowanie w czasie rzeczywistym. Sektor energetyczny może stosować te same techniki big data, które pomagają np. bankom w wykrywaniu nietypowych transakcji – wskazuje Mariusz Hudyga, Product Manager w firmie Eaton.

System energetyczny powinien być inteligentny

Aby poprawić wydajność sieci, konieczne są gruntowne zmiany infrastruktury. Operatorzy powinni inwestować w inteligentne czujniki, liczniki i sterowniki, które co godzinę lub nawet co minutę będą przesyłać informacje o tym, co dzieje się w danym momencie w całym systemie dystrybucji energii. Można je połączyć z danymi pochodzącymi z Systemów Informacji Geograficznej (GIS), meteorologicznymi, a nawet przesyłanymi przez odbiorców.

Wszystkie te dane mogą być analizowane w podobny sposób jak w bankowości – techniką przetwarzania zdarzeń, która rozpoznaje odchylenia od normy. Pozwala to odpowiednio wcześnie zauważyć pierwsze oznaki problemów i zapobiegać awarii, zamiast pospiesznie lokalizować usterki i reagować na nie po fakcie. Pomoże to też w zmniejszaniu częstotliwości i czasu trwania przerw w dostawach energii. Pozwala również szybko i dokładnie określić najlepsze sposoby wykorzystania OZE czy magazynów energii w danym momencie.

Produkcja mocy tam, gdzie jest zużywana

Kolejnym krokiem do zmiany modelu systemu energetycznego jest wytwarzanie i magazynowanie energii w miejscu, w którym jest zużywana. Cena za kWp (kilo Watt peak – ilość mocy, jaką może wytworzyć instalacja fotowoltaiczna) jest już niższa niż w przypadku paliw kopalnych. Dla firm, zwłaszcza z branży przemysłowej, może to być szansa na znaczne oszczędności i większą samowystarczalność energetyczną. W całej sieci energetycznej nastąpi zwiększenie elastyczności i odporności systemu. W momencie szczytowego zapotrzebowania na moc możliwe byłoby wtedy zmniejszanie dostaw dla odbiorców przemysłowych, aby zapewnić ciągłe działanie całej sieci.

Świadomość równie istotna

W zapewnianiu stabilności sieci energetycznej równie ważna jak technologia będzie zmiana sposobu myślenia konsumentów, biznesu i rządów. Użytkownicy powinni być bardziej świadomi nowego sposobu funkcjonowania rynku energii oraz konieczności właściwego zarządzania mocą, a poszczególne sektory gospodarki i rządy akceptować rolę konsumentów w stabilizowaniu sieci.

– Rewolucja energetyczna powinna być wspierana przez ustawodawstwo, a w niektórych obszarach regulacje nie są wciąż dostosowane do nowych realiów i dwukierunkowej sieci. Pomimo podejmowanych w ostatnich latach wysiłków, postęp jest wciąż zbyt wolny. Aby sieć była niezawodna i bezpieczna, kluczowa jest spójna polityka, która ułatwi przedsiębiorstwom i użytkownikom interakcję z siecią. Duży potencjał stabilizowania systemu mają na przykład pojazdy elektryczne wykorzystujące technologię vehicle-to-grid, czyli dwukierunkowy przepływ mocy – wskazuje Mariusz Hudyga.