S narastajúcou dôležitosťou obnoviteľných zdrojov energie a neustále sa vyvíjajúcou energetickou infraštruktúrou sa objavujú nové výzvy a riešenia v oblasti energetiky.
1. Rastúci podiel obnoviteľných zdrojov energie
Do roku 2050 by mali obnoviteľné zdroje dodávať až 62 % všetkej vyrobenej energie. V roku 2019 to pritom bolo celosvetovo iba 27 % a na Slovensku iba niečo okolo 13 %. Ich zapojenie do sústavy však nie je jednoduché a ich efektivita závisí striktne od počasia. To z nich robí relatívne nestabilný zdroj, ktorý, ak nie je správne riadený, môže sieť poriadne rozhodiť.
Riešenie: Uskladňovanie energie
Batérie a iné úložiská energie dokážu absorbovať prebytky energie a využiť ich neskôr. Predikčné algoritmy dnes vedia presnejšie predpovedať počasie aj spotrebu jednotlivých odberných miest. To umožňuje dodávateľom energie presnejšie plánovať odber energie svojich klientov. So smart systémom na riadenie energie sa tak zelené zdroje v kombinácii s batériami dokážu stať plnohodnotnou alternatívou fosílnych palív.
2. Straty pri prenose elektrickej energie
Pri prenose elektrickej energie na veľké vzdialenosti sa kovy vo vedení zahrievajú, čo spôsobuje únik energie vo forme tepla. Straty napokon zaplatia samotní odberatelia energie. Na Slovensku predstavovali v roku 2019 až 4,57 % koncovej ceny elektriny pre domácnosti a 4 % pre podnikateľov. Hoci sa v Európe stratí „iba” okolo 4 - 5 % vyrobenej energie, taká India dosahuje straty na úrovni 19 % a Haiti až 50 %.
Riešenie: Energetická decentralizácia
Nevyrábať veľké množstvá energie na niekoľkých určených miestach s následnou distribúciou cez celú krajinu. Radšej vyrábať a spotrebovávať energiu lokálne na úrovni miest, obcí či dokonca samotných budov. Ako napríklad prosumeri.
3. Častejšie výpadky prúdu
Extrémne počasie a zastarané vedenie sú dve najčastejšie príčiny výpadkov prúdu. Zatiaľ čo v Európe sa s nimi tak často nestretávame, v Austrálii alebo v USA ohrozujú milióny ľudí a spôsobujú škody rádovo v miliardách dolárov. Výpadok nielenže paralyzuje život v postihnutých miestach, môže tiež natrvalo poškodiť niektoré elektronické zariadenia, prípadne spôsobiť stratu alebo znehodnotenie údajov v týchto zariadeniach.
Riešenie: Zvýšenie energetickej samostatnosti
Záložné zdroje energie, ako napríklad batérie, dokážu ihneď reagovať na výpadok prúdu a zabezpečiť neprerušenú prevádzku najdôležitejších zariadení a spotrebičov aj počas niekoľkých hodín. V kombinácii s obnoviteľnými zdrojmi energie, ako sú napríklad solárne panely, si môže odberné miesto samo vyrábať energiu, prípadne ňou nabíjať batériu na neskoršie využitie.
4. Elektromobilita
Elektromobily sú na cestách stále pomerne raritou, ale s rýchlym vývojom technológie rastie aj ich popularita. Nabitie elektromobilu však vyžaduje čas a ak počas cesty nechceme stráviť na čerpacej stanici pol dňa, použijeme rýchlonabíjačku. Na jedno nabitie sa pritom spotrebuje množstvo energie potrebné na spustenie približne 70 klimatizačných jednotiek. Takáto náhla spotreba energie môže byť pre sieť hotovou katastrofou.
Riešenie: Smart grid
Ide o online prepojenie a vzájomnú komunikáciu rozličných zdrojov energie, ako napríklad solárne panely alebo batérie s elektronabíjačkami, spotrebičmi a inými zariadeniami. Analýzou získaných „Big data” v reálnom čase dokážeme rýchlejšie a presnejšie reagovať na potreby siete a zabezpečiť tak kvalitnú a stabilnú dodávku elektriny. Inými slovami zariadenia, ktoré majú k dispozícii „voľnú” energiu ju poskytnú tým, ktorí ju v daný moment potrebujú.
5. Nutnosť modernizovať sieť
Aj elektrické vedenie má svoju životnosť. Jeho výmena, rovnako ako aj budovanie nových elektrární, je finančne veľmi náročné. Naviac, kapacita elektrickej siete sa musí neustále zvyšovať, keďže naša spotreba, a teda aj objem energie cez ňu pretekajúci, z roka na rok rastie.
Riešenie: Energetická decentralizácia
Ako sme už spomínali vyššie pri prenosových stratách, lokálna výroba a spotreba energie umožní prenos menších objemov energie. Menej energie tak unikne vo forme tepla a kapacita káblov postačí na dlhšiu dobu.
6. Náchylnosť systémov na kyberútoky
S digitalizáciou odvetvia sa zvyšuje aj riziko napadnutia riadiacich systémov na diaľku. Už neraz sa hackerom podarilo získať kontrolu nad programami energetických spoločností. Jediným príkazom tak mohli odpojiť domácnosti a firmy od prístupu k elektrine.
Riešenie: Kybernetická bezpečnosť
Implementácia robustných opatrení kybernetickej bezpečnosti je kľúčová pre ochranu energetických systémov pred útokmi. Zahŕňa využitie viacfaktorovej autentifikácie na zabezpečenie prístupu, šifrovanie všetkých dát, pravidelné aktualizácie a aplikáciu bezpečnostných záplat na odstránenie zraniteľností. Neustále monitorovanie siete pomocou systémov na detekciu a prevenciu prienikov umožňuje rýchle odhalenie a reakciu na hrozby. Dôležitou súčasťou je aj pravidelné školenie zamestnancov o najnovších hrozbách a postupoch.
7. Hrozba teroristických útokov
Útok na zdroje potravy a iné, pre život dôležité zdroje, dokáže ochromiť fungovanie celej krajiny. Na rozdiel od potravín, ktoré môžu byť letecky zaslané takmer z celého sveta, je oprava elektrického vedenia časovo oveľa náročnejšia.
Riešenie: Microgridy
Ide o tzv. mikrosiete vytvorené ako podmnožiny väčšej siete, ktoré sú schopné samostatne fungovať. Ak by sa teroristická skupina rozhodla napadnúť zásobovanie obyvateľstva elektrickou energiou vo veľkom meradle, musela by napadnúť naraz viaceré nezávislé microgridy.
Ste pripravení stať sa súčasťou revolúcie v obnoviteľnej energii? Kontaktujte nás ešte dnes! Naši odborníci sú tu, aby vám pomohli nájsť riešenie šité na mieru vašim potrebám.
New dimension of energy optimization
