Starea transformării sistemului energetic 2019 Flexibilitatea sistemului energetic - Analiză - IEA

Flexibilitatea sistemului de alimentare

Starea transformării sistemului energetic 2019

Citați raportul

IEA (2019), Starea transformării sistemului energetic 2019, IEA, Paris https://www.iea.org/reports/status-of-power-system-transformation-2019

Copiați în clipboard

Distribuiți acest raport

În acest raport

Rezumat

Sistemele energetice din întreaga lume se confruntă cu schimbări semnificative, determinate în special de disponibilitatea tot mai mare a energiei regenerabile variabile cu cost redus (VRE), de utilizarea resurselor distribuite de energie (DER), de progresele în digitalizare și de oportunitățile tot mai mari de electrificare. Aceste modificări pot fi gestionate în procesul de transformare a sistemului de alimentare (PST).

Starea transformării sistemului energetic 2019 identifică provocările și oportunitățile de a debloca flexibilitatea sistemului și de a accelera PST. O multitudine de strategii, abordări și instrumente cunoscute pentru a sprijini flexibilitatea sistemului de alimentare poate fi ușor aplicată și adaptată la sistemele de alimentare.

Există mai multe categorii de active ale sistemului de alimentare care pot fi utilizate pentru a oferi flexibilitate. Centralele electrice convenționale sunt în prezent sursa predominantă de flexibilitate a sistemului în sistemele moderne de energie, iar multe strategii sunt disponibile pentru a „flexibiliza” în continuare aceste resurse. Sursele VRE, cum ar fi centralele eoliene și solare fotovoltaice, apar ca o resursă de flexibilitate, mai multe țări introducând recent reforme de piață și reglementări care activează flexibilitatea VRE. Rețelele de energie electrică rămân un factor esențial al flexibilității sistemului, iar o serie de instrumente de politică și de reglementare sunt disponibile pentru a risca noi investiții în rețea și pentru a promova implementarea VRE mai „prietenoasă cu sistemul”. Depozitarea energiei, în special sistemele de stocare a energiei pe baterii (BESS), devin un furnizor de flexibilitate competitiv. Modificările aduse politicilor, pieței și cadrelor de reglementare asigură faptul că BESS poate participa la sistemul de energie electrică pentru a oferi servicii de flexibilitate. DER oferă un potențial semnificativ de flexibilitate, dar poate necesita reforme de piață și de reglementare pentru a furniza servicii valoroase de flexibilitate a sistemului.

Există un corp de cunoștințe consolidat și în creștere rapidă cu privire la gestionarea cu succes a sistemelor moderne de energie în tranziție. Există o cantitate substanțială de cunoștințe, experiență și expertiză acumulate în PST în ultimul deceniu. O mulțime de măsuri pentru a sprijini flexibilitatea sistemului de alimentare pot fi ușor aplicate și adaptate sistemelor de alimentare, acestea includ modificări la: strategii energetice; cadre juridice; politici și programe; cadre de reglementare; regulile pieței; protocoale de operare a sistemului; și coduri de conexiune.

Toate activele sistemului energetic pot oferi servicii de flexibilitate dacă sunt permise de politici, piețe și cadre de reglementare adecvate. Chiar și resursele VRE apar ca o resursă de flexibilitate. Mai multe țări (de exemplu, Australia, Irlanda, Spania și Statele Unite) au introdus reforme de piață și reglementări care activează flexibilitatea VRE. În Statele Unite, investițiile inovatoare de modernizare a flexibilității au fost demonstrate în centralele electrice convenționale existente, cum ar fi hibridizarea cu BESS. Înainte, eforturile de modificare a codurilor de conexiune și a regulilor pieței vor fi esențiale pentru toate activele - inclusiv centralele electrice, rețelele de electricitate, DER și stocarea energiei - pentru a primi o remunerație echitabilă pentru serviciile lor de flexibilitate.

Rețelele de energie electrică rămân un factor esențial al flexibilității sistemului. Diverse instrumente politice și de reglementare pot risca noi investiții în rețea în sprijinul flexibilității sistemului și pot promova implementarea VRE mai „prietenoasă cu sistemul”. În Regatul Unit, un regim de reglementare „cap-and-floor” atenuează riscul de investiții în proiectele de interconectare a comercianților, protejând investitorul în anii cu venituri reduse ale pieței, în schimbul plafonării veniturilor în anii cu venituri mari. Analiza recentă a sistemului energetic chinez în 2035 de către Agenția Internațională pentru Energie (AIE) arată că o coordonare sporită pentru a utiliza mai bine interconectările regionale existente ar putea aduce beneficii economice și de mediu semnificative. În India, o strategie de parcuri solare ajută la atenuarea riscurilor de conectare la rețea pentru dezvoltatori, favorizând în același timp o implementare mai prietenoasă cu sistemul fotovoltaic solar (PV).

Sistemele de stocare a energiei bateriilor devin un furnizor de flexibilitate competitiv. Modificările aduse cadrelor politice, de piață și de reglementare pot accelera implementarea BESS și se pot asigura că aceste resurse pot participa la sistemul energetic pentru a oferi servicii de flexibilitate. Alte inovații de reglementare pot ajuta la deblocarea fluxurilor de valori multiple de stocare a energiei. Australia, Regatul Unit, Statele Unite și Directivele Uniunii Europene privind energia electrică oferă exemple utile de inovații de reglementare.

Resursele energetice distribuite oferă un potențial semnificativ de flexibilitate, dar pot necesita reforme de piață și de reglementare. Elaborarea de politici proactive și reglementări inovatoare pot fi introduse pentru a permite agregatoarelor DER și a simplifica înscrierea DER pentru a oferi servicii valoroase de flexibilitate. Abordări inovatoare pentru a permite agregarea DER apar, așa cum s-a demonstrat cu centralele virtuale din Italia și Finlanda. În Germania, o abordare bazată pe piață pentru utilizarea DER pentru a furniza servicii de flexibilitate localizată este testată pentru a ameliora congestia rețelei. În Singapore, utilizarea DER pentru a furniza servicii de flexibilitate a fost permisă prin liberalizarea pieței cu amănuntul.

Introducere

Flexibilitatea sistemului de alimentare este definită ca „capacitatea unui sistem de alimentare de a gestiona în mod fiabil și rentabil variabilitatea și incertitudinea cererii și ofertei pe toate intervalele de timp relevante, de la asigurarea stabilității instantanee a sistemului de alimentare la susținerea securității aprovizionării pe termen lung” 1.2. Flexibilitatea este deja o caracteristică importantă a tuturor sistemelor de alimentare. O serie de intervenții operaționale, politice și bazate pe investiții sunt disponibile pentru a face sistemele moderne mai flexibile, facilitând astfel o energie mai curată și mai fiabilă, mai rezistentă și mai accesibilă. Cu toate acestea, este evident că este nevoie de un accent mai mare pe sprijinirea flexibilității sistemului de alimentare în timpul PST, pentru a promova și a facilita tranziția către sisteme de alimentare mai accesibile, mai curate, fiabile și rezistente.

Flexibilitatea sistemului de alimentare a devenit o prioritate globală

Proeminența crescândă a VRE - și problemele sale asociate de „integrare a sistemului” - se numără printre cei mai importanți factori de PST la nivel global, iar diferitele niveluri de penetrare a VRE necesită o abordare în evoluție pentru asigurarea flexibilității sistemului de alimentare. AIE a dezvoltat o clasificare a fazelor pentru a surprinde impactul în evoluție pe care VRE îl poate avea asupra sistemelor de alimentare, precum și problemele legate de integrare. Integrarea VRE poate fi clasificată în șase etape diferite 3. Acest cadru poate fi utilizat pentru a stabili priorități diferite măsuri pentru a sprijini flexibilitatea sistemului, a identifica provocările relevante și a implementa măsuri adecvate pentru a sprijini integrarea sistemului VRE (Figura 1).

Energia regenerabilă variabilă este un factor cheie al cerințelor de flexibilitate a sistemului

Figura 1. Caracteristici cheie și provocări în diferitele faze ale integrării sistemului