Продължителните периоди на бездействие на ВЕИ инсталациите следва да се вземат под внимание от планьорите в електроенергийната система (снимка: CC0 Public Domain)
Разработчиците на ВЕИ инсталации следва да обмислят цяла триада от паралелно действащи фактори, когато планират бъдещите внедрявания на нови инсталации. Освен наличността на възобновяеми ресурси следва да се вземат предвид и променливостта и екстремността на тези ресурси, казва международен изследователски екип.
При планирането на ВЕИ инсталации трябва да се мисли не само за наличието на възобновяеми ресурси, но и за факторите, които водят до „суша” в добивите на слънчева и вятърна енергия, казва международна група от учени от Канада, Китай и САЩ. Те са пиубликували изводите си под заглавие „Трилема за качеството на възобновяемата енергия и съвпадащите вятърни и слънчеви засушавания” в списанието Communications Earth & Environment. Анализът стига до извода, че макар вятърната и слънчевата енергия да се превръщат в „зрели и икономически конкурентни” технологии, двата източника си остават променливи и непостоянни и това следва да е обект на специално внимание.
„Сушата” в добиването на вятърна и слънчева енергия се свързва с промени във времето, които водят до „екстремни или продължителни намаления на производството на енергия от възобновяеми източници”. Подобни събития могат да съвпаднат и то в големи географски региони. Следователно те могат да окажат въздействие върху електроенергийните системи. Подобни тенденции могат да лишат новите проекти от подкрепата на инвеститорите и обществеността.
Уви, познанията за „засушаванията” в добивите на възобновяема енергия остават ограничени. Изследователският екип предлага използването на статистически метод за идентифициране и характеризиране на ВЕИ сушата. За целта могат да се използват дълги серии от данни за времето с висока пространствено-времева резолюция. Моделът използва три категории суши – оцветени в синьо, оранжево и червено – за представяне на риска за съществуващите енергийни системи.
Методологията вече е приложена към Китай, страната с най-голям електроенергиен сектор в света. Анализът установява, че има висока корелация между вятърните и слънчевите „засушавания”, възникващи в няколко от провинциите в страната. Всички региони са свързани към електро-мрежата на североизточен Китай. Стихването на възобновяемите ресурси за продължителен период от време няма как да не се отразява на добивите – следователно и на състоянието на електреоенергийната система, казват учените.
Методологията може да се приложи и в други страни, според изследователите. Резултатите от подобен „троен” анализ могат да се окажат от съществено значение за информационната основа за вземане на решения за изграждането на нови проекти. Те могат да послужат за стратегиите за разширяване на капацитета на електроенергийните мрежи и в крайна сметка да се отразят на дългосрочните политики за постигане на надеждна декарбонизирана енергийна система, която да бъде защитена от „опасностите от вятърни и слънчеви засушавания”, се казва в анализа.
Изследователите предлагат да се използва триада от индикатори за оценка на качеството на даден обект за производство на възобновяема енергия. Първият, наличието на възобновяеми ресурси, е основният фактор. Той се разглежда в момента и се използва чрез измерване на годишния капацитет на конкретното място. Вторият, променливостта на ресурсите, се отнася до стабилността на източника. Това се измерва чрез стандартното отклонение от фактора на капацитета. Изследователите казват, че по този показател може да се постигнат промени чрез технологии за крактовременно съхранение на енергия, например чрез батерии.
Третият фактор, екстремността на ресурсите, се отнася до качеството на ресурсите по отношение на склонността им към енергийни „засушавания”. Документът казва, че този показател следва да е решаващ за разработването на системи за дълготрайно съхранение на енергия и създаването на други резервни ресурси. За момента обаче това е най-подценяваният показател.
Учените казват, че използването на триадата може да „подобри съществуващото разбиране за качеството на възобновяемата енергия и да идентифицира „идеалните” места за развитие на възобновяема енергия.”
„При ниски нива на навлизане на променливите възобновяеми енергийни източници (вятър и слънце) ще трябва да се даде приоритет на наличието на ресурси. Когато разпространението на системите за добив на възобновяема енергия се увеличава, планьорите в сферата на електроенергийната система на дадената страна следва да дадат приоритет на показателя на променливостта на ресурсите. За преход към напълно декарбонизирани енергийни системи обаче плановиците ще трябва да се съсредоточат и върху третия показател – екстремността на ВЕИ ресурсите”, отбелязва изследователската статия.