Retele inteligente: regindirea retelelor electrice europene

Zicala „daca nu-i stricat, nu-l repara“ ar putea curind sa nu mai fie de actualitate – cel putin pentru Europa si pentru distributia de electricitate. Din toate punctele de vedere practice, retelele electrice europene sunt bune. Dar cererea de energie mereu in crestere precum si introducerea energiilor verzi cer modernizarea ei. Pentru determinarea modului optim de a face fata acestei provocari a fost creata Platforma tehnologica europeana SmartGrids (ReteleInteligente).
*
La cumpararea unei masini este subinteles ca ea nu va tine la infinit. În functie de frecventa folosirii, uzura si intretinere corespunzatoare, o masina noua poate tine un deceniu sau mai mult. Dar la un moment dat motorul va ceda si vehiculul va trebui inlocuit. La o scara mai mare, reteaua energetica europeana este similara: cererea crescuta, dublata de ambitioasele proiecte europene de integrare a energiilor regenerabile, cresterea securitatii furnizarii si a competitivitatii conduc la necesitatea readaptarii.
SmartGrids a fost infiintata in 2005 chiar cu scopul stabilirii unei viziuni consistente pentru retelele energetice europene ale anilor 2020 si dincolo de acestia. Dar ambitia sa cea mai mare este de a transforma aceasta viziune in practica. În cea mai rudimentara definitie, o „retea inteligenta“ va furniza consumatorilor energie electrica folosind tehnologia digitala mai eficient si va permite un flux energetic in doua sensuri, cu integrarea energiei provenite de la surse regenerabile.
Retelele clasice au fost proiectate pentru un flux cu un singur sens si deci nu pot conecta resurse energetice distribuite la scara mare. Ele sunt construite pentru sisteme in care energia electrica provine de la facilitati mari, cum ar fi centralele pe baza de carbune sau gaze, nucleare sau hidro, iar daca o retea locala genereaza mai multa energie decit consuma, fluxul invers poate crea probleme de siguranta. Aceste probleme de interdependenta au fost evidentiate in noiembrie 2006, cind o intrerupere a furnizarii energiei electrice a lasat in intuneric 10 milioane de europeni din opt tari. O retea inteligenta poate face fata mult mai usor unei astfel de cedari in cascada.
Eficienta si siguranta sporite ale unei retele inteligente conduc la economii pentru consumatori si ajuta la reducerea emisiilor de CO2. La retea pot fi conectate panouri fotovoltaice, turbine eoliene sau microelectrogeneratoare. Alte beneficii ale unei retele electrice modernizate includ posibilitatea proprietarilor de case de a reduce consumul in timpul orelor cu consum maxim, adaptind cantitatea luata din retea la nevoile lor personale.
In cadrul organizatoric al SmartGrids exista patru grupuri de lucru care doresc sa creeze o comunitate de experti reprezentind diferite parti interesate si sa incurajeze schimbul de experienta si de bune practici intre principalele companii furnizoare de tehnologii, de utilitati si cercetatori. Maher Chebbo, presedintele grupului de lucru Cereri si Masuratori, prefera sa vada viziunea de ansamblu a proiectului ca un studiu de piata, in special in ceea ce priveste recuperarea potentiala a investitiei. „Aceasta recuperare este dubla“, explica el. „Pe de o parte, exista economii cuantificabile in ceea ce priveste costul poluarii, consumul in ansamblu si pretul incapacitatii de satisfacere a cererii. Pe de alta parte, sunt beneficiile calitative, cum ar fi o crestere a competitivitatii pentru Europa, o mai mare stabilitate a furnizarii, o siguranta sporita a retelei si a unui mediu mai putin afectat, datorita energiilor regenerabile“.

Consumatorii preiau conducerea
Probabil cea mai mare modificare produsa de retelele electrice ale viitorului va fi transformarea consumatorului intr-un „prosumator“, capabil nu numai sa consume, dar si sa produca energie electrica. În mod traditional, consumatorii au avut o relatie pasiva cu energia electrica si cu reteaua. Odata cu introducerea SmartGrids, consumatorii de energie electrica vor putea sa interactioneze cu reteaua asa cum o fac astazi cu piata telecomunicatiilor. Ei vor putea sa-si urmareasca mai exact consumul si chiar sa obtina contracte mai bine adaptate nevoilor si cerintelor lor.
Un avantaj concret al retelelor viitorului va fi aparitia contoarelor inteligente. Aceste mici module pot citi si interpreta meticulos consumul de energie electrica, stimulind consumatorii sa deplaseze consumul de energie spre orele din afara virfurilor de sarcina. Prosumatorii vor putea de asemenea sa foloseasca Internetul pentru a-si urmari consumul orar si pentru a oferi aceste date furnizorului printr-un portal web sau prin contorul propriu. În functie de preferintele individuale va exista, de asemenea, posibilitatea de utilizare numai a energiei electrice generate din surse regenerabile, o necesitate ce nu poate fi realizata de retelele de azi. Maher Chebbo se asteapta sa vada rezultate concrete in anul 2015, moment in care aproximativ 50% din Europa va fi dotata cu contoare inteligente.
Schimbarea infrastructurii nu este ieftina: de exemplu, inlocuirea a 30 de milioane de contoare cu contoare inteligente va necesita opt ani si va costa 4 miliarde de euro in echipamente, operare si intretinere. Cu toate acestea, in multe tari – printre care Italia, Suedia, Belgia, Olanda si Regatul Unit – companiile de furnizare au instalat deja un numar de contoare „inteligente“ in multe gospodarii pentru a incuraja clientii sa consume curent electric noaptea sau in weekend, cind cererea totala este mai mica. Reducerile semnificative de pret in afara perioadelor de mare solicitare reprezinta un stimulent pentru utilizatori pentru a-si aloca mai bine consumul de energie.
Renovarea retelelor de transmisie si de distributie este in particular complicata deoarece implica un numar incredibil de actori din industrie. Retelele de inalta tensiune sunt vechi, iar companiile din sistemul de transmisie nu au acum stimulente pentru a cheltui bani cu modernizarea lor. Cu sponsorizare de la Comisia Europeana si de la guverne, initiativele SmartGrids urmaresc sa reuneasca actorii din idustrie pentru a furniza stimulentele si fondurile necesare pentru accelerarea tranzitiei.

Cererea activa: necesitatea viitoarelor retele electrice
SmartGrids reuneste mai multe proiecte ce ofera expertiza europeana pentru modernizarea retelei. Un astfel de proiect este ADDRESS – Active Distribution networks with full integration of Demand and distributed energy RESourceS (Retele de distributie active cu integrare completa a resurselor de cerere si distributie). Cu 25 de parteneri din 11 tari (printre care si Romania), acest proiect examineaza in detaliu intregul lant de furnizare a energiei electrice pentru a defini un cadru comprehensiv comercial si tehnic pentru dezvoltarea „cererii active“ in cadrul proiectului SmartGrids.
Cererea activa reprezinta participarea proactiva a consumatorilor domestici si comerciali mici in piata energiei si in furnizarea serviciilor catre participantii la sistemul energetic. ADDRESS actioneaza in principal asupra felului in care trebuie refacuta reteaua tehnica si comerciala.
„Speram sa avansam viziunea oferita de SmartGrid demonstrind ca retelele de distributie active trebuie sa se bazeze pe o abordare inteligenta si distribuita a controlului“, declara Paola Petroni, coordonatorul proiectului ADDRESS.
Pentru a permite emergenta cererii active, partenerii din ADDRESS cauta solutii tehnice – atit consumatori casnici sau birouri, cit si la nivelul sistemului energetic global – si incearca sa identifice posibilele bariere existente in calea dezvoltarii cererii active. Straduindu-se sa exploateze beneficiile sale, ei cauta sa identifice, de asemenea, avantajele potentiale ale diferitilor participanti la sistemul energetic, in scopul dezvoltarii mecanismelor de piata si contractuale corespunzatoare. În prezent analizeaza masurile necesare pentru a face fata aspectelor sociale, culturale sau comportamentale.
„Toate acestea nu vor ramine doar in teorie“, explica Paola Petroni. „Solutiile propuse vor fi validate in trei locuri de testare complementare, cu diferite caracteristici geografice si demografice. Rezultatele acestor teste vor implica sute de persoane si vor ajuta la evaluarea calitatii activitatii realizate in cadrul ADDRESS“.
Traducere si adaptare dupa materiale din Research eu – the magazine of the european research area, nr. 60, iunie 2009