Відмова від вугілля, розширення мереж, електромобільність - енергетичний перехід є не лише політичним питанням. Оператори електромереж, зокрема, стикаються з головним викликом - позиціонуванням себе в майбутньому. Суть питання полягає в тому, що ніхто поки що не може точно передбачити, куди нас приведе цей шлях. Компанія Stadtwerke Gießen AG та її дочірня компанія Mittelhessen Netz GmbH працюють над цим питанням за підтримки Університету прикладних наук Міттельгессена.
Коли публічний дискурс зосереджується на складній темі енергетичного переходу, основна увага зазвичай приділяється великим завданням, які впливають на всю країну. Отже, розроблені тут сценарії стосуються гігантських проектів, таких як необхідне розширення мережі на рівні надвисокої напруги - ключове слово Зюдлінк. Однак регіональній перспективі приділяється менше уваги. "Неправильно, - каже Маттіас Функ, технічний директор Stadtwerke Gießen (SWG). Справа в тому, що регіональні постачальники енергії та оператори мереж відіграють важливу роль в енергетичному переході. Stadtwerke Gießen (SWG), наприклад, вже багато років просуває цей процес вперед. "Ми ніколи не обмежували тему лише електроенергією, виробленою з відновлюваних джерел, - підсумовує Маттіас Функ. Насправді, SWG переслідує концепцію поєднання різних секторів у значущий спосіб. "Наша мережа централізованого теплопостачання, що налічує 192 теплоелектроцентралі, завжди поєднувала виробництво електроенергії та тепла".
Тривалі терміни окупності капіталу
Хоча SWG вже має багато чого продемонструвати в плані енергетичного переходу, вони повинні кардинально змінитися, щоб залишатися конкурентоспроможними. Це стосується насамперед інфраструктури, тобто самих мереж. Однак рамкові умови роблять планування майже неможливим. Це пов'язано з тим, що інвестиції в електромережі зазвичай окупаються лише через десятиліття. "У той же час, ми повинні спроектувати мережу сьогодні, щоб вона відповідала всім вимогам і через двадцять років", - говорить Рюдігер Шварц, керуючий директор Mittelhessen Netz GmbH (MIT.N), описуючи цю складну задачу. Тут потрібно враховувати багато речей. Наприклад, у майбутньому, ймовірно, доведеться інтегрувати в регіональну мережу все більше і більше нестабільної зеленої електроенергії. Це вимагає можливості подачі електроенергії на вищий рівень мережі за певних обставин. Не менш хвилюючим є питання про те, що станеться, якщо електромобільність, як вона є зараз, стане усталеною. "Тоді нам доведеться думати про те, як забезпечити достатню кількість електроенергії для багатьох необхідних зарядних пунктів і розумно її розподілити", - пояснює Рюдігер Шварц. Не менш важливе питання: який вплив на мережу матиме збільшення кількості теплових насосів? Вони також потребують відносно великої кількості електроенергії, з порівняно великими сезонними коливаннями.
Багато варіантів
Лише для цих двох проблем існує велика кількість можливих шляхів розвитку. Саме тут у гру вступають експерти Технічного університету Центрального Гессену (THM). У проекті Kommun:E вони розробляють реалістичні рішення для муніципальних постачальників енергії загалом і для SWG зокрема. Усі їхні прогнози враховують очікуване підвищення ефективності та значення щонайменше 80 відсотків зеленої електроенергії у 2050 році, як це передбачено Законом про відновлювану енергетику від 2014 року. Дослідники THM також беруть до уваги той факт, що відновлювані джерела енергії також будуть використовуватися в секторах опалення та транспорту. Головним критерієм також є безпечне, доступне, зручне для споживачів, ефективне та екологічно чисте енергопостачання, як це передбачено чинним Законом "Про енергетичну галузь".
"Ми отримали майже 600 000 євро від Федерального міністерства освіти та досліджень на нашу новаторську дослідницьку роботу, - розповідає професор Томас Штец, відповідальний за проект Kommun:E в Технічному університеті Мюнхена. Вже одна ця цифра показує, наскільки важливою є ця тема для федерального уряду. Існує щонайменше три вагомі причини, чому SWG очолила список потенційних партнерів для співпраці: THM і SWG вже багато років успішно співпрацюють у дуже різних сферах, і близьке сусідство має полегшити значну частину майбутньої роботи. Вирішальним критерієм, однак, є те, що електромережа MIT.N є зразковою в ідеальному сенсі: вона охоплює центр міста, передмістя та сільські райони приблизно в рівних частинах. "Такий структурний поділ і регіональна взаємодія секторів електроенергетики, теплопостачання та транспорту ідеально відображає німецький енергетичний перехід на муніципальному рівні. Тому слід очікувати, що результати будуть застосовуватися і за межами проектного регіону", - говорить захоплений професор Томас Штец (Thomas Stetz).
Інші партнери
Однак дослідження вчених не обмежуються мережею MIT.N. З кінця листопада безпосередній сусід, компанія OVAG Netz GmbH, також приєдналася до проекту в якості спостерігача. Це відкриває можливість, наприклад, прорахувати, чи є сенс з'єднувати дві мережі на рівні середньої напруги в точках, які ще належить визначити більш точно. "Це може допомогти нам пом'якшити будь-які коливання, що виникають", - пояснює Рюдігер Шварц. Якщо, наприклад, вітрові електростанції в районі мережі OVAG виробляють більше електроенергії, ніж зараз там споживається, MIT.N міг би взяти частину її і розподілити у своїй мережі. Це набагато кращий варіант, ніж вимкнення вітряків. І навпаки, теплоелектростанції Гіссена або TREA 2 можуть допомогти, якщо вітер дме не так, як прогнозувалося.
Дослідники проекту Kommun:E також обробляють демографічні дані, надані округом Гіссен. "Скільки людей, коли і де потребують електроенергії, є вирішальними параметрами для планування відповідної інфраструктури", - каже Рюдігер Шварц. В рамках створення генерального плану "100% захисту клімату" район Гіссен також створив всеосяжну базу даних про потреби в електроенергії та опаленні, а також про мобільність населення, яка також доступна для проекту.
Це також допомагає команді THM вирішувати детальні питання. Наприклад, як можуть розвиватися продажі електромобілів. Інформація з району повинна дозволити отримати надійні прогнози в цьому відношенні.
Уникнення невдалих інвестицій
Протягом наступних 30 місяців професори, наукові співробітники, докторанти та студенти, які працюють над магістерськими або бакалаврськими роботами, працюватимуть над окремими аспектами цього масштабного проекту. Мета - на основі отриманих даних представити ефективні та економічно обґрунтовані рішення. "Звичайно, науковці також проводять розрахунки з певними змінними, такими як системи зберігання електроенергії, які зараз тестуються", - пояснює Маттіас Функ. А професор Томас Штец додає: "Ми також включаємо в наші міркування технологію "розумних мереж", яка вже була успішно випробувана в лабораторії".
Якщо все піде за планом, професор Томас Штец та його команда зможуть представити результати свого дослідницького проєкту "Трансформація муніципальної інфраструктури енергопостачання під впливом енергетичного переходу в Німеччині" в середині 2021 року. Це значно полегшить планування для регіональних комунальних компаній, таких як SWG Group. Результати дослідження дозволять розробити плани розширення мереж, які відповідатимуть двом важливим критеріям: Вони відповідатимуть майбутнім вимогам і матимуть дуже низький залишковий ризик невдалих інвестицій з довгостроковими наслідками.
14.12.2018