Az a globális törekvés, hogy 2050-re elérjük a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátást , azt jelenti, hogy az elkövetkező években valószínűleg több villamos energiát fogunk használni, mint valaha.
Ahhoz, hogy megbirkózhassunk ezzel a megnövekedett kereslettel, a minket villamos energiát ellátó hálózatot fejleszteni kell. Tehát hogyan fogja ez befolyásolni jelenlegi villamosenergia-hálózatainkat, és hogyan alakítja azokat a jövőben?
Miért használunk több elektromos áramot a jövőben?
A fosszilis tüzelőanyagok villamosenergia-termelés céljából történő elégetése történelmileg az egyik legnagyobb CO 2 -kibocsátó , ezért a globális felmelegedés egyik fő oka. Ezen túlmenően számos napi tevékenységünk, mint például a főzés és a fűtés, gázzal működik, amely szintén kulcsfontosságú CO 2 kibocsátó.
Ahhoz, hogy elérjük a nettó nullát, jelentősen le kell számolnunk ezeknek az üzemanyagoknak a felhasználásáról, és „tisztább” energiaforrásokkal, például megújulókkal kell helyettesítenünk őket .
A megújuló energiaforrások – például a szél- és a napenergia – használata az egyik leggyorsabban növekvő módja a tisztább, környezetbarátabb villamos energia beszerzésének. Ez azt jelenti, hogy a szén-dioxid- kibocsátás csökkentése és a nettó nulla elérése érdekében életünk több olyan területén, amely korábban fosszilis tüzelőanyagokon támaszkodott, villamos energiát kell használni.
2020-ban a fosszilis tüzelőanyagok a globális energiaszerkezet 84%-át tették ki 1 , de ennek az aránynak 2050-re kevesebb mint 20%-ra kell csökkennie ahhoz, hogy elérje a nettó nullát. A becslések szerint az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban a villamosenergia-fogyasztás 2036-ra körülbelül 50%-kal, 2050-re pedig több mint kétszeresére nő.
Elbírja-e a villamosenergia-hálózatunk a megnövekedett igényeket?
Azt a hálózatot, amely a villamos energiát a keletkezés helyétől a felhasználás helyére szállítja – elsősorban otthonainkba és üzleteinkbe – „villamos hálózatnak” nevezik. A legkönnyebben úgy gondolhatunk rá, mint egy úthálózatra; de az autók helyett az elektromosság közlekedik rajta.
- Az átviteli hálózat olyan, mint az autópályák, amelyek az egész országban szállítják az áramot.
- Az elosztóhálózat olyan, mint a helyi utak, amelyek az átviteli hálózatból juttatják el az áramot otthonainkba és vállalkozásainkba.
Úthálózatunk képes kezelni a mai gépjárművek számát és áramlását, de a számok nagymértékű növekedése torlódást okozna, és jelentősen lassítaná az utazást. Hasonló értelemben a villamosenergia-hálózatunknak a jövőben több villamos energia továbbítására kell alkalmasnak lennie, ezért folyamatosan bővítik és modernizálják, hogy megbizonyosodjon arról, hogy készen áll a növekedésre.
Fontos megjegyezni, hogy a kereslet növekedése nem egyik napról a másikra következik be; ez fokozatos változás lesz, és gondoskodunk arról, hogy a rács a változásokkal összhangban fejlődjön. Ez magában foglalja a fizikai infrastruktúra – például légvezetékek, alállomások és elosztóberendezések – korszerűsítését, valamint lépéseket annak biztosítására, hogy a villamos energia ott és amikor szükségünk van rá.
Áramellátás a megfelelő helyre a megfelelő időben
Napelemek, szélturbinák és akkumulátortárolók a kék égen felhőkkel
A villamos energia iránti kereslet szintje valójában soha nem állandó; a nap és az év folyamán különbözik. Például: amikor hazaérünk a munkából, kapcsoljuk be a tévét és készítsünk vacsorát, felmegy; amikor aludni megyünk, leesik; és amikor felébredünk, kapcsoljuk fel a villanyt és készítsünk reggelit, akkor újra felkapcsol.
Az energiatermelő ipar növeli vagy csökkenti a megtermelt villamos energia mennyiségét, hogy kielégítse az ország keresletét. Ez jellemzően egyszerű folyamat, amikor fosszilis tüzelőanyagokat használnak villamos energia előállítására; több üzemanyagot éget el, hogy több elektromos áramot termeljen. Ha azonban megújuló energiaforrásokat használunk villamos energia előállítására, akkor ez egy kicsit bonyolultabb, mivel nyilvánvalóan nem tudjuk irányítani a szelet vagy a napot, hogy több szél- vagy napenergiát termeljünk, amikor csak szükségünk van rá.
Ez azt jelenti, hogy nagyobb „rugalmasságra” van szükség a villamos energia felhasználásában és tárolásában, hogy a legtöbbet hozzuk ki megújuló energiaforrásainkból, és biztosítsuk, hogy mindig legyen elegendő kínálat a kereslet kielégítésére.
Hogyan válhat rugalmasabbá az áramellátásunk?
A rugalmasság különböző formákban jelentkezhet:
Rugalmasabbak legyünk az energiafelhasználásban
Különféle módszereket kutatnak annak érdekében, hogy villamosenergia-fogyasztásunkat olyan időszakokra tereljük, amikor a hálózat a legtisztább és legolcsóbb. De ne aggódj, ez nem jelenti azt, hogy az éjszaka közepén vacsorát kell főznünk!
Az elektromos járművek intelligens töltése például lehetővé teszi a töltést, amikor kisebb az igény a hálózaton, vagy ha több megújuló (és ezért gyakran olcsóbb) áram áll rendelkezésre. Ez azt jelenti, hogy függetlenül attól, hogy mikor csatlakoztatja az autót, automatikusan leállíthatja a töltést azokban a csúcsidőszakokban, amikor a hálózaton a legnagyobb a kereslet és az energia a legdrágább.
Hasonlóképpen a használati idő tarifák is olcsóbb villamosenergia-árakat kínálnak, amikor a kereslet és az energiaárak a legalacsonyabbak. Az Ön intelligens mérőjével együttműködve nyomon követik az árakat, és az adatok segítségével bizonyos típusú energiafelhasználásokat olcsóbb időszakokra helyeznek át, elkerülve a csúcsáras árakat, és segítik a hálózaton belüli kereslet egyensúlyát.
Energia tárolása arra az esetre, amikor később szükségünk lesz rá
Néha a megújuló energiaforrások több villamos energiát termelnek, mint amennyi az adott időpontban ténylegesen szükséges. Ahelyett, hogy elpazarolnánk, az energiát tárolhatjuk és egy későbbi időpontban felszabadíthatjuk, amikor szükség van rá.
Az akkumulátor tárolási technológiája különböző formákat ölthet; a nagyméretű tárolórendszerektől, amelyek segítik az elektromos hálózatot a megújuló energia megbízható ellátásában, az otthoni tárolókig, mint a Tesla Powerwall – amely napközben napelemekből tölt, és tárolja az energiát, amikor az otthonnak szüksége van rá.
Van szivattyús tároló is , amely lényegében olyan, mint egy hatalmas „víz akkumulátor”. Amikor az egyik tározóból a másikba vizet engednek, az áramlásból származó energiát elektromosság előállítására használják fel. Ennek egyik példája a walesi Dinorwig erőmű.
Energiamegosztás a különböző országok között
A hatalmas, nagyfeszültségű kábelek, az úgynevezett interkonnektorok lehetővé teszik, hogy megosszuk a megújuló energiát a szomszédos országokkal vagy régiókkal. Amikor többletenergiát állítunk elő, megoszthatjuk azt szomszédainkkal a rendszerösszekötők révén, és amikor több energiára van szükségünk, importálhatjuk tőlük.
