𝗖𝗮̆𝗿𝗯𝘂𝗻𝗲𝗹𝗲 𝗿𝗮̆𝗺𝗮̂𝗻𝗲 𝗶𝗻𝗱𝗶𝘀𝗽𝗲𝗻𝘀𝗮𝗯𝗶𝗹 … Sună nașpa, știu … Proiectanții și constructorii Sistemelor Energetice cunosc realitatea, a venit momentul s-o știe și politicienii, să nu mai avem discuții bazate pe ideologii stupide: închidem toate capacitățile pe cărbune și le înlocuim cu regenerabile. Din păcate nu e așa simplu. Pentru a asigura stabilitatea sistemului transformările necesare pentru a acomoda 100% regenerabile sunt laborioase. O să vedem în continuare de ce.
Considerentele istorice: cunoaștem toți disputa istorică dintre Tesla și Edison: Tesla, susținând rețeaua bazată pe Curent Alternativ a câștigat, în defavoarea lui Edison, fan al Curentului Continuu.
V-ați pus problema care ar fi câștigătorul astăzi dacă ar fi nevoie de o decizie a vreunei comisii?
Nu cred că Tesla ar câștiga, chiar dacă ar face-o, ar fi la limită, și sunt o serie de argumente, fie tehnice, fie comerciale ce pot susține afirmația.
In primul rând pentru alimentarea a minim 80% din consumatorii moderni este nevoie de curent continuu (DC). Acesta se obținea până acum din cel alternativ (AC), transformat pentru a coborî tensiunea, redresat și filtrat. Mai nou tehnologia permite redresarea curentului alternativ, filtrarea, comutarea lui la frecvențe ridicate în alternativ transformarea, ulterior redresarea lui. De aici și dimensiunile reduse la alimentatoarele moderne.
Choparea =operațiunea de comutare la frecvențe mari e azi posibilă și la puteri mari, foarte mari.
Există astfel posibilitatea transportului curentului la distanță și în Curent Continuu (HVDC) și chiar prezintă avantaje. Nu intru in detalii tehnice, chiar România este parteneră la un astfel de proiect internațional. În China HVDC e deja commodity.
În trecut, dispozitivele semiconductoare de comutare la puteri mari nu existau, de aceea la vremea respectivă curentul alternativ a câștigat.
Viitorul distribuției DC favorizează regenerabilele insă până atunci avem de-a face cu rețele AC.
Actualmente cuplarea regenerabilelor la rețea se face cu interfețe numite invertoare, ce cu ajutorul unor semiconductori, din curentul continuu generat de acestea construiesc o „sinusoidă” de aceeași frecvență și fază cu rețeaua, că să poată injecta curent în grid. Într-o rețea DC nu mai e nevoie să genereze acea sinusoidă, căci se aplică legile simple ale lui Kirchoff. O să revin …
Alt considerent de natură istorică este faptul că deși vorbim de electricitate ponderea tehnologiei dinăuntrul unui Sistem energetic e preponderent de natură mecanică. Simplu, la o hidrocentrală apa învârte o turbină, grea, de ordinul zecilor și al sutelor de tone. La fel se întâmplă la generarea pe hidrocarburi, la fel pentru nuclear, căci toate generează abur ce trebuie să miște o turbină, de asemenea cu o greutate și inerție semnificativă.
La ce e bună inerția zecilor /sutelor de tone? Păi stă la baza echilibrării sistemul. Mai țineți minte când cuplați dinamul la bicicletă? Mergea mai greu. Și turbinele când crește consumul tind să își reducă turația, parametru definitoriu in a ține fixă frecvența rețelei, 50Hz la noi. Acțiunea logică a operatorului când aceasta scade este să permită mai multă apă sau abur ce ajunge la turbină, pentru recuperarea turației. Simplu, nu?
Într-un sistem de generare electricitate național nu învârte însă nimeni robinetele la maxim, se păstrează o rezervă și se decide pornirea altor capacități care să compenseze creșterea consumului. Iar inerția turbinelor dă răgaz să se cupleze alte capacitați, gen „Alooo, Turceni? Porniți grupul patru de 50 MW!” Eu explic acum pentru gospodine, principiul e descris corect, deși procesul propriu-zis e un pic mai complex.
Inerția stă la baza volantului de la motorul auto, să elimine fluctuațiile, la fel platanul unui pickup trebuie să fie cât mai greu pentru același lucru.
Întelegeți așadar cum stabilitatea sistemului constă intr-un element de natură mecanică. Ei bine, regenerabilele nu au inerție mecanică, căci lucrează copiind sinusoida rețelei, au nevoie de acest element de referință. Așa cum la galere stătea nenea cu tobele, să se vâslească sincron.
O rețea cu pondere semnificativă a producției din regenerabile trebuie gestionată atent, căci dacă pe aceeași sârmă vorbesc 10.000 de guri, din motive evidente de granularitate, cineva trebuie să arbitreze frecvența, iar acel cineva nu poate fi decât inerția mecanică a turbinelor. În Spania, la ora 12:15 când a apărut blackout-ul ponderea în rețea a regenerabilelor era de 55%. Deci nu a fost de loc o pană dată de insuficiența energetică.
Căci în cazul evenimentului din Spania întâi a luat-o razna tocmai frecvența, operatorii neavând precedent și suficientă experiență au dat din butoane până au făcut-o de oaie. S-a contaminat și sudul Franței, insă intrucât Franța genera 60% din nuclear, 20% din hidro avea la momentul necazului doar 20% producție din regenerabile.
A putut astfel elimina contaminarea în 15 min.
Personal sunt surprins de ușurința cu care vin o serie de politicieni habarniști la TV susținând să punem 100% regenerabile și să închidem restul.
Într-o zonă de rețea aglomerată cu invertoare fiecare ascultă și vorbește simultan, sinusoidele generate nefiind perfecte, se produc armonici, „ascultatul” pentru invertoarele mai ieftine devine dificil, protecțiile acționează, și putem asista la o reacție de decuplare în avalanșă. Rămânem fără curent brusc și fără inerția care ne oferă timpul necesar echilibrării putem avea surprize, căci inerția nu există decât în baterii la regenerabile.
Am văzut recent la TV un userist cu propunerea să facem zero TVA la baterii văzând că la vecinii bulgari stocarea functionează. Așa e, dar merge la echilibrare, în grid, nu la țugulani acasă, căci subvenționarea la consumatorul casnic îmi pare o risipă de bani, problema stocării rămânând tot nerezolvată. Așadar forțarea otova a subvențiilor și promovarea dezordonată a regenerabilelor, fix cum fac ai noștri, e rețeta sigură pentru dezastru. Am mai scris, când a venit Bolojan cu duda de a forța hidrocentralele să stocheze curent in baterii Mi-au citat unii cazuri din SUA, hidrocentrale care aveau și baterii. Justificat in cazul in care ai o singură unitate. La noi când ai un sistem de zeci de hidrocentrale e o inepție bateria, căci poți gestiona livrarea prin optimizare având o hoardă de generatoare și lacurile tampon de acumulare aferente, deci ai soluții pentru diversele scenarii.
Iar stocarea in baterii e scumpă, de scurtă durată. Sigur, sunt bune să fie încărcate in timpul zilei pentru perioada serii, acoperind o fereastră de 6-8 ore. Vă dați seama că dacă ar exista energie suficientă produsă în bandă problema stocării și a tarifului diferențiat nu s-ar mai pune. Și aici vin la prostia noastră din trecut de a separa furnizorii pe criteriul tipului de combustibil folosit pentru generarea energiei electrice, eliminând complet posibilitatea complementarității și stimularea creșterii capacității, chiar reziliența sistemului.
Astfel o Hidroelectrica ar fi putut suporta și plata lejeră a certificatelor verzi la o termocentrală pe cărbune, căci așa cum am făcut noi am construit rețete sigure de faliment pentru Termocentrale.
Să nu uităm că noi am coborât de la o producție de peste 20.000 MW, în timpuri când din hidro produceam cât produce România azi cu totul, iar ce se întâmplă azi cu energia e o rușine cruntă.
Și tot aud refrenul „că nu s-au pus nimic în loc”.
Am explicat mai sus de ce-i o greșeală să punem în loc otova, fără o strategie. Iar acea strategie trebuie să țină cont de specificitățile unui Sistem Energetic Național. În primul rând echilibrarea cere o energie flexibilă. Ați tot auzit asta și mulți nu știu ce înseamnă. Tot pentru gospodine, sunt momente când ai nevoie de capacitate, ai mizat pe un anume tip de combustibil și acesta dispare
De exemplu nu mai bate vântul sau ninge peste celulele fotovoltaice, secetă sau alte avarii. Echilibrarea e ca și un cântar cu talere, mai pui o greutate când crește consumul, dai una jos când scade. Insă dacă la balanță problema se reduce dosr la a ghici greutatea de care este nevoie în cazul nostru sunt momente când greutatea aia trebuie să aibă o anumită culoare, ție iți trebuie una verde, dar tu nu dispui decât de unele roșii.
Există o greutate universală, ca și grupa „O” de sânge, cărbunele, de care dispui la orice oră!
Și când facem un plan de investiții ajungem în primul rând la dimensionarea capacității. Se vede clar că pe vârf consumăm 8000 MW iar noi avem o capacitate asigurată de doar 5000 MW.
Sunt o grămadă de proiecte energetice in curs de implementare, unele mult întârziate, nu aș intra în detalii. Oricum, orice inginer competent, și nu neapărat energetician, îți va spune că-ți trebuie o capacitate de 10.000 MW și o să explic pentru politicieni de ce nu mai puțin, o să fac și desene. 8000 consum pe vârf, mai ai nevoie de 650 MW backup la un reactor, ai nevoie să bagi unul în revizie, timp în care poți să ai o avarie. S-au făcut deja 9300. Vrei un preț competitiv trebuie ai și capacitate în exces, să scadă prețul. Vrei Centru de Procesare a Datelor pentru AI? Trebuie minim 1000 MW, ba chiar sunt obraznic, mă gândesc la mai multă industrie și de ce nu export, nu să stau cu mâna întinsă. Iar un sistem de dimensionează pe cel mai prost scenariu posibil, nu pe optimism,
Și acum revin la enunțul inițial, cel cu cărbunele.
Vremurile bune și liniștite au apus. Să zicem că renunțăm integral la cărbune. Ne bazăm pe regenerabile și pe gazul Neptun Deep, într-un viitor apropiat. Plus pe nuclear și hidrocentrale.
Se vede clar că la secetă nu merge nici hidro și nici nuclearul, se poate să nu bată vântul și nici soarele să nu țină cu noi. E posibil după cum se observă că și vecinii să aibă la rândul lor limitări.
În momentul de față generăm din Hidro (apă): ~30%–32%. Nuclear (uraniu): ~18%–20%. Gaze naturale (hidrocarburi): ~15%–23%. Eolian (vânt): ~12%–15%. Solar (fotovoltaic): ~7%–12%. Cărbune: ~10%–18%. Scenariul de dezvoltare e să creștem regenerabilele și centralele pe gaz, plus două unități suplimentare de la Cernavodă.
Nu bate vântul, nu e soare poți pierde până la un sfert din capacitate și dacă e secetă și mai ai și o belea pierzi încă 25% din nuclear, cam ca astăzi.
Bat in lemn, rușilor le ajung doar două rachete să dezafecteze Neptun Deep, ba chiar o idee de genul ăsta îi poate veni unui Ukrainean, cum s-a și demonstrat că s-a mai întâmplat. Cărbunele e singurul combustibil securizat, pe teritoriul tău, chiar din lignitul ăla slab și scump, singurul ce poate genera energie în bandă. E momentul să protejăm capacitatea existentă pe cărbune, să nu mai închidem nimic, 10-18% fiind „de siguranță”.
Concomitent, până la un redesign al rețelei de distribuție nu aș pune mai mult de 30-35% pe regenerabile, cu stocare de minim jumătate disponibilă pentru 6-8 ore. Această strategie, cu ouăle în mai multe coșuri e singura ce ne poate garanta o energie sigură și accesibilă, aceasta fiind obligatoriu de a fi discutată în CSAT și bătută în cuie pentru următorul deceniu. Ce s-ar făcut până acum în materie de investiții a fost o șhaorma cu de toate, nimeni n-a înțeles nimic.
Concluzia: minim 12-15% din cărbune. Ai energie disponibilă din combustibilii non-poluanți totul e simplu: nu pornești grupurile și nu poluezi. Însă Termocentralele nu trebuie nicidecum închise! De asemenea, maxim 35% la regenerabile, altfel riscăm a face un black-out de toată frumusețea. Așteptăm niște ani modernizarea rețelei, evoluția tehnologiei apoi mai băgăm o fisă. Și interzis a subvenționa baterii la consumatorii minori, căci bateriile trebuie puse în grid, cu capacități mari.
Nu sunt dușmanul regenerabilelor, dimpotrivă, ca promotor de tehnologie apreciez noutatea, însă cu măsură și acolo unde se potrivește. Scriam deunăzi că dețin primul VolksWagen ID4 din RO.
A înlocui cărbune cu solar și eolian nu poate fi un drop-in replacement, iar cărbunele e singurul combustibil ce-l poți securiza ușor, doar faci o grămadă mare lângă Termocentrală și nu mai depinzi de nimeni. Așa nerentabil cum este el.
Am scris acest material pentru oamenii de rând, să înțeleagă cât e de simplu și în același timp cât de mult s-au complicat politicienii noștri, care au acționat superficial, după directive, după modă, după interese, cu totul altele decât cele ale obștii
Cine dorește o discuție mai riguroasă și are idei privind strategia energetică îl invit la o cafea, să dezbatem, se strâng oameni cu multă experiență la mine în birou. Am și aer condiționat, doar să nu depășim ora 19:00, că ne pedepsește Bolojan!
sursa: FB
Radu Zlati 
Lasă un comentariu