Sieci elektroenergetyczne

Najnowsza edycja rankingu zatytułowana „Czy energetyka rozproszona będzie się rozwijać wystarczająco sprawnie i szybko?” podejmuje też kwestię konieczności inwestycji w sieci elektroenergetyczne, które będą coraz bardziej obciążone wraz z rozwojem energetyki rozproszonej. Ta z kolei będzie się rozwijała m.in. jako pokłosie agresji Rosji na Ukrainę, idącym za nim kryzysem energetycznym w Europie i drastycznie rosnącymi cenami prądu, gazu oraz węgla.

Rozwój sieci rozproszonej będzie też stymulowany coraz ostrzejszymi regulacjami dotyczącymi dekarbonizacji, zwłaszcza programem Komisji Europejskiej RePowerEU. Osiągnięcie wymaganej zerowej emisyjności netto oznacza konieczność szybkiego polepszenia integracji z siecią przesyłową odnawialnych źródeł energii. Równolegle będzie rosło obciążenie sieci w związku ze wzrostem mocy instalacji energetyki odnawialnej i wzrostem popytu na energię elektryczną.

Do 2030 roku Unia Europejska i Wielka Brytania zainstalują ok. 510GW mocy energetyki odnawialnej, z której 70% będzie połączone do sieci dystrybucyjnej, wynika z danych Eurelectric. Elektryfikacja ogrzewania, transportu i popyt ze strony przemysłu powinny spowodować wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną z 23,230TWh w 2020 r. do ~60,000TWh w 2050 r., dając średnioroczny wzrost 3,2%, wynika z danych Międzynarodowej Agencji Energetycznej. Efektem będą oszczędności, ale najpierw potrzebne są inwestycje. Wdrożenie inteligentnej sieci globalnie, by utrzymać ścieżkę dążenia do celu zeroemisyjności do 2050 r. będzie kosztowało około 800 miliardów USD rocznie do 2030 r., szacuje Międzynarodowa Agencja Energetyczna.

Decentralizacja sieci energetycznej

Rozproszone zasoby energetyczne (DER) to małe źródła energii działające lokalnie, połączone z krajową siecią przesyłową na poziomie dystrybucji. Najczęściej są to panele fotowoltaiczne czy lokalne farmy wiatrowe. Produkowana przez nie energia jest głównie zużywana lokalnie.

Odejście od scentralizowanego przesyłu energii staje się faktem. Decentralizacja przyczynia się do rozwoju odnawialnych źródeł energii, a co za tym idzie spełniania coraz poważniejszych wymagań klimatycznych. Nie bez znaczenia jest także wojna w Ukrainie powodująca radyklany wzrost cen energii oraz spadające koszty DERów.

Gwałtowny rozwój DERów to wyzwania dla operatorów, takie jak cyberbezpieczeństwo, niestabilny przesył oraz ograniczenia przepustowości.

–Powodzenie decentralizacji sieci będzie zależeć od połączenia regulacji z ekonomią. Regiony z już przyjętymi regulacjami, takie jak Unia Europejska, z pewnością będą miały łatwiej. Ale trzeba też znaleźć równowagę, by wraz z rozwojem sieci rozproszonej utrzymać możliwości zapewnienia energii niezbędnej do podtrzymania infrastruktury krytycznej – uważa Sebastian Jasinowski, Partner EY Polska, zespół Fuzji i Przejęć.

Bezpieczeństwo energetyczne

W obliczu wojny w Ukrainie bezpieczeństwo energetyczne, zwłaszcza państw europejskich, stało się tematem numer jeden rządów. Wysokie ceny energii, globalne ocieplenie i gwałtowne zjawiska pogodowe pokazują, jak łatwo jest utracić stałe dostawy prądu. Dlatego kluczowa jest elastyczność systemu przesyłowego, czyli zdolność do zachowania stabilności przesyłu, niezależnie od zmian popytu czy podaży. Wraz ze wzrostem znaczenia OZE zwiększa się konieczność utrzymania elastyczności, by zapewnić bezpieczeństwo energetyczne.

Czytaj też: Biogaz to alternatywa węgla i gazu? Poznaj opinię eksperta

Inteligentna sieć

Jednym z elementów decentralizacji jest inteligentna sieć. Umożliwia dwukierunkowy przesył prądu oraz danych, ale przede wszystkim natychmiastowe reagowanie na zmiany popytu. Wraz ze wzrostem znaczenia energii odnawialnej inteligentna sieć staje się niezbędna.

– Sieć powinna być na tyle inteligentna, by połączyć wszystkie lokalne źródła energii, kontrolować przesył prądu i  błyskawicznie odpowiadać na zapotrzebowanie. Sieć, która połączy ze sobą DERy zmieni rynek energii – uważa Jarosław Wajer.

Do spełnienia tych wymagań konieczne będzie zbieranie danych obejmujących wytwarzanie, magazynowanie oraz popyt na energię. Inteligentna sieć powinna polepszyć niezawodność, efektywność i elastyczność przesyłu. Kluczowa będzie więc elastyczność sieci, narażonej na wahania mocy, która będzie włączana do systemu.

– W większości przypadków stworzenie inteligentnej sieci będzie wymagało poważnego zaangażowania rządu. Przykład krajów bałtyckich, które po wybuchu wojny w Ukrainie musiały odłączyć się od rosyjskiej sieci, pokazuje, że inteligentna sieć to warunek narodowego bezpieczeństwa – dodaje Jarosław Wajer.

Cyberbezpieczeństwo

Zapewnienie bezpieczeństwa inteligentnej sieci to jedno z największych wyzwań. Cyberzagrożenia stały się priorytetem wszystkich operatorów, zwłaszcza po ataku ransomware w 2021 roku na największy w USA rurociąg Colonial.

Przedmiotem ataku może być każdy element rynku energetycznego, a najnowsze technologie, takie jak internet rzeczy (IoT) czy przemysłowy internet rzeczy (IIoT) tylko zwiększają zagrożenie.

– Rządy i przedsiębiorstwa starając się polepszyć cyberbezpieczeństwo sieci zmagają się z dwoma problemami. Pierwszy to starzejąca się technologia, której unowocześnienie kosztowałoby miliardy dolarów. Drugim jest nowoczesna technologia połączona za pomocą IoT oraz IIoT – mówi Piotr Ciepiela, Partner EY, Globalny Lider Bezpieczeństwa Architektury i Nowoczesnych Technologii.

Spora część technologii używanej w nowych systemach dystrybucji energii, takich jak inteligentne liczniki czy kontrolery paneli fotowoltaicznych, jest do siebie podobna. To ułatwia standaryzację i obniżenie kosztów, ale jednocześnie powoduje, że jest bardziej narażona na cyberataki.

– Organizacje powinny zdobyć nowe umiejętności z zakresu cyberbezpieczeństwa, a ono musi stać się priorytetem dla zarządów. Konieczna jest także zwiększona współpraca w ramach całego sektora energetycznego. Biorąc pod uwagę gwałtownie zmieniający się krajobraz cyberbezpieczeństwa i coraz bardziej wyrafinowane formy ataków konieczna będzie także większa współpraca pomiędzy państwami – dodaje Piotr Ciepiela.