Ce este o perioadă fără vânt și soare? Și cum o putem contracara?

Perioadă fără vânt și soare

Nu există o definiție cu adevărat cuprinzătoare și standardizată a perioadelor fără vânt și soare. Cu toate acestea, dacă rămânem fideli termenului, acesta se referă la perioade mai lungi de timp în care nici soarele nu strălucește, nici vântul nu bate. Deci avem zile întunecate în combinație cu acalmie.

Acest lucru înseamnă că nici panourile solare, nici turbinele eoliene (WEA) nu își vor atinge producția pentru alimentarea cu energie electrică prin sisteme de energie regenerabilă. În ceea ce privește cauzalitatea ulterioară, perioada fără vânt și soare ar conduce, prin urmare, la o scădere semnificativă a alimentării cu energie electrică. Acest lucru ridică anumite provocări pentru o societate care își propune să își acopere în mod sustenabil nevoile energetice din surse regenerabile.

Perioadă fără vânt și soare în timpul iernii

Cât de des apar perioadele fără vânt și soare și cât de mult durează ele de fapt?

În special în perioada de iarnă, există o posibilitate mai mare ca oferta și cererea de energie electrică să fie foarte îndepărtate. Necesarul de energie în lunile reci și întunecate este mai mare din cauza iluminatului și încălzirii suplimentare. În același timp, zilele sunt și mai scurte. Ca urmare, disponibilitatea temporală a luminii solare scade. Dacă la aceasta se adaugă perioadele cu vânt slab, Oficiul federal pentru protecția mediului vorbește despre o „perioadă fără vânt și soare, cu temperaturi scăzute”.

Interesant este faptul că aceste „perioade fără vânt și soare, cu temperaturi scăzute” apar într-un interval de timp clar definit, conform informațiilor furnizate de autoritatea de mediu. Cel mai des, acestea acoperă doar o perioadă de două săptămâni, de la 23 ianuarie la 6 februarie. Acesta a fost rezultatul măsurătorilor efectuate între anii 2006 și 2016 – după cum reiese din utilizarea centralelor electrice convenționale pentru a acoperi cererea crescută de energie. Potrivit Deutschlandfunk, Science Media Centre din Köln raportează trei pene de curent prelungite în timpul lunilor de iarnă între 2015 și 2020.

Acumulatori pentru perioadele fără vânt și soare

De ce sunt sistemele de stocare atât de importante pentru a contracara în mod eficient perioadele fără vânt și soare?

Bateriile și acumulatorii sunt printre cele mai cunoscute forme de stocare a energiei. Cu toate acestea, există și alte modalități de conservare a energiei electrice. Toate formele de stocare se bazează pe principiul conversiei unei forme de energie în așa fel încât aceasta „să poată fi stocată”, astfel încât să poată fi utilizată în momente diferite. În acest caz, de exemplu, curentul volatil este convertit în energie chimică.

Exemple bine cunoscute în acest sens sunt diversele forme de baterii și domeniul larg al Power-to-X cu electroliza electrochimică a apei în hidrogen și oxigen. Acumulatorii pot utiliza, de asemenea, energia potențială și cinetică ca principiu activ – de exemplu, sub forma instalațiilor de stocare prin pompare, a sistemelor de stocare a aerului comprimat sau a sistemelor de stocare a energiei cinetice pe principiul roții volante. Unitățile termice, cum ar fi depozitele de gheață, devin, de asemenea, din ce în ce mai importante în cursul unei tranziții termice bazate pe electricitate.

Mai multe despre Power-to-X

Turbine eoliene, acumulator și rezervor de gaz la apus

Ce pot face bateriile pentru a contracara o perioadă fără vânt și soare?

Atunci când parcurile eoliene sunt combinate cu o baterie de stocare industrială, turbinele primesc un stimulent funcțional pentru a contracara o perioadă fără vânt și soare. Sistemul de stocare stochează energia generată care rămâne atunci când vântul bate și se produce mai mult curent decât este necesar.

În cazul unei perioade de acalmie, curentul poate fi alimentat din sistemul de stocare. Prin urmare, bateriile acționează ca un tampon și sunt valoroase pentru stabilitatea rețelei – chiar și în afara unei perioade fără vânt și soare. Această structură este deosebit de interesantă pentru parcurile eoliene mai vechi care nu sunt eligibile pentru subvenții de stat. Același principiu de funcționare se aplică și la utilizarea în combinație cu sisteme fotovoltaice. Dacă producția din lumină solară depășește cererea, aceasta este stocată. Dacă pe cer sunt nori denși, sistemul de stocare alimentează rețeaua într-un mod direcționat.

Ce are în comun perioada fără vânt și soare cu managementul de sarcină?

Opțiunile tehnice pentru limitarea efectelor unei perioade fără vânt și soare asupra securității alimentării sunt similare cu cele asupra cărora se concentrează în prezent gestionarea clădirilor și automatizarea fabricilor, care cuprinde managementul de sarcină, managementul sarcinii de vârf sau plafonarea sarcinii de vârf.

Vârfurile de sarcină sunt costisitoare și pun presiune pe rețeaua de alimentare. Acumulatorii pot fi utilizați pentru a atenua vârfurile de consum – cu alte cuvinte, pentru a reduce vârfurile de cerere de energie. De aici provine și termenul de „plafonare a sarcinii de vârf”. Prin urmare, acumulatorii sunt o opțiune bună de a crea armonie în rețea. Totul devine și mai eficient atunci când producția și consumul de energie electrică sunt armonizate prin interconectarea sectoarelor.

Ce face interconectarea sectoarelor în All Electric Society în timpul unei perioade fără vânt și soare?

O rețea energetică eficientă poate fi creată prin interconectarea sectoarelor – de exemplu, prin interconectarea clădirilor, a instalațiilor de producție, a sistemelor de stocare și a sistemelor fotovoltaice în ceea ce privește tehnologia energiei și a datelor. În acest fel, este posibilă deplasarea fluxurilor de energie în cadrul unei microrețele inteligente.

Legătura strânsă dintre consumatorii și producătorii de energie asigură existența unui echilibru. Totul poate fi comparat cu un sistem autonivelant. În plus, interconectarea sectoarelor deschide posibilitatea de a putea controla sisteme întregi cu numeroasele lor interconexiuni și dependențe. Interconectarea sectoarelor este cheia deschiderii drumului către All Electric Society – și, de asemenea, un mijloc eficient de combatere a perioadelor fără vânt și soare.

Mai multe despre interconectarea sectoarelor

Concluzie

Perioadele fără vânt și soare sunt un fenomen natural și, prin urmare, nu pot fi prevenite. Studiile arată că perioadele mai lungi fără soare și vânt apar rareori pe parcursul unui an. Cu toate acestea, cu ajutorul sectoarelor interconectate inteligent, prin metode digitale de obținere a informațiilor și, mai presus de toate, prin utilizarea acumulatorilor, efectele perioadelor fără vânt și soare pot fi gestionate eficient și cu ajutorul tehnologiei standard care este deja disponibilă în prezent.