Ενέργεια
Η Ανάπτυξη της Ηλιακής Ενέργειας Απαιτεί Έξυπνο και Πιο Ανθεκτικό Δίκτυο Ηλεκτρικής Ενέργειας
Προσθέστε το Securities.io στις προτιμώμενες πηγές σας στο Google
Η Παγκόσμια Μετάβαση από τα Ορυκτά Καύσιμα σε Ηλιακά Δίκτυα Ηλεκτρικής Ενέργειας
Στο μετά-αποτέλεσμα της κατάρρευσης του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας στην Ιβηρική Χερσόνησο (Πορτογαλία και Ισπανία), πολλοί έθεσαν ερωτήματα για τη ρίζα του τι συνέβη. Και, όπως πολλά πράγματα σήμερα, η συζήτηση γρήγορα πολιτικοποιήθηκε, με την ηλιακή ενέργεια να κατηγορείται ότι ήταν η αιτία της πτώσης.
Πηγή: RNZ
Και μπορεί να είναι εν μέρει αλήθεια, τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό. Το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας σχεδιάστηκε πριν από δεκαετίες, με κεντρικό, κεντρικό σχεδιασμό γύρω από λίγες τεράστιες σταθμούς παραγωγής ικανούς να παράγουν ενέργεια κατ’ απαίτηση.
Σε σύγκριση, μια αποκεντρωμένη και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας λειτουργεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Καθώς η ηλιακή ενέργεια γίνεται φθηνότερη, είναι πιθανό να καταλάβει όλο και μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραγωγής ενέργειας. Προς το παρόν, η ηλιακή ενέργεια αντιπροσωπεύει το 80 % της νέας παραγωγής που προστίθεται στο δίκτυο, και η αιολική το 10 %.
Με 585 GW προσθήκης χωρητικότητας, οι ανανεώσιμες πηγές αντιπροσώπευαν πάνω από 90 % της συνολικής επέκτασης ενέργειας παγκοσμίως το 2024.
Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια συνέχισαν να επεκτείνονται περισσότερο, καλύπτοντας από κοινού το 96,6 % όλων των καθαρών προσθηκών ανανεώσιμων πηγών το 2024. Πάνω από τρία τέταρτα της επέκτασης χωρητικότητας ήταν στην ηλιακή ενέργεια, η οποία αυξήθηκε κατά 32,2 %, φθάνοντας τα 1 865 GW, ακολουθούμενη από την αιολική ενέργεια που αυξήθηκε κατά 11,1 %.
Πηγή: Irena
Έτσι, ενώ μια πράσινη, βασισμένη σε ανανεώσιμες πηγές παροχή ενέργειας φαίνεται άμεση, η δυνατότητα του δικτύου να την αντιμετωπίσει θα είναι κρίσιμη. Ιδιαίτερα καθώς οποιαδήποτε αποτυχία του δικτύου, όπως η πρόσφατη, αν πραγματικά προκλήθηκε από την ηλιακή παραγωγή, θα επιβραδύνει την υιοθέτηση της ηλιακής ενέργειας και έμμεσα θα διατηρήσει τις εκπομπές άνθρακα υψηλές για περισσότερο χρόνο.
Πώς Λειτουργούν τα Ηλεκτρικά Δίκτυα και Γιατί Αποτυγχάνουν
Ένα βασικό στοιχείο για την κατανόηση της σημασίας του δικτύου και των δυσκολιών στη διατήρησή του είναι ότι η ηλεκτρική ενέργεια είναι πολύ δύσκολο να αποθηκευτεί.
Στη θεωρία, αυτό είναι αυτό που κάνουν οι μπαταρίες, αλλά το δίκτυο μιας χώρας λειτουργεί σε επίπεδα ισχύος που είναι πολλές τάξεις μεγέθους πάνω από ό,τι μπορεί να αποθηκεύσει ακόμη και η μεγαλύτερη εγκατάσταση μπαταριών.
Έτσι, προς το παρόν, η ενέργεια πρέπει να παράγεται ακριβώς στην ίδια ποσότητα με αυτή που καταναλώνεται, σε πραγματικό χρόνο.
Για να προσθέσουμε σε αυτή τη δύσκολη εργασία, η ενέργεια πρέπει επίσης να παραδοθεί στο σωστό μέρος και τη σωστή στιγμή. Για παράδειγμα, η ηλιακή ενέργεια που παράγεται στο Νεβάδα δεν θα βοηθήσει το δίκτυο του Κανσάς αν δεν είναι συνδεδεμένη με αρκετές γραμμές. Στην περίπτωση της Ισπανίας, οι διασυνδέσεις με το γαλλικό σύστημα δικτύου δεν ήταν αρκετά μεγάλες για να την προστατεύσουν από τα τοπικά προβλήματα.
Πηγή: ResearchGate
Τέλος, πρέπει να γίνουν αλλαγές στην τάση. Η μακρά μετάδοση ενέργειας μπορεί να γίνει αποδοτικά μόνο σε υψηλή τάση, απαιτώντας μετασχηματιστές για να αυξήσουν την τάση πριν την ενέργεια εισέλθει στις γραμμές. Η κατανάλωση πρέπει να γίνει σε χαμηλότερη τάση, κάτι που επίσης γίνεται με μετασχηματιστές.
Πηγή: EIA
Αποτυχία του Ισπανικού Δικτύου Ηλεκτρικής Ενέργειας: Τι Έγινε Λάθος;
Προβλήματα Συχνότητας
Ενώ είναι πιθανό ότι οι ρίζες της κατάρρευσης του ιβηρικού δικτύου θα συζητηθούν έντονα, ενδεχομένως για μήνες και χρόνια, έχουμε μερικά δεδομένα που μπορούν εν μέρει να δείξουν τι συνέβη.
Το πρώτο είναι ότι το πραγματικό σημείο αποτυχίας δεν αφορούσε υπερβολική ή ανεπαρκή παραγωγή ενέργειας, αλλά τη συχνότητα του δικτύου.
Η συχνότητα του δικτύου είναι μια τεχνική χαρακτηριστική του δικτύου, που καθορίζεται από την ταλάντωση του εναλλασσόμενου ρεύματος.
Πηγή: Wikipedia
Διαφορετικά δίκτυα έχουν διαφορετικές τυπικές συχνότητες, καθιστώντας τα ασύμβατα μεταξύ τους. Για παράδειγμα, οι βαλτικές χώρες έχουν πρόσφατα μεταβεί στη ευρωπαϊκή συχνότητα, μετά από δεκαετίες που διατηρούσαν τη συχνότητα κληρονομική από την ΕΣΣΔ.
Αν η συχνότητα απομακρυνθεί πολύ από τα πρότυπα, μπορεί κυριολεκτικά να καταστρέψει μετασχηματιστές και άλλο εξοπλισμό υψηλής ισχύος, καθώς και συσκευές των κανονικών χρηστών. Υπάρχουν πολυάριθμοι ενσωματωμένοι μηχανισμοί στα ηλεκτρικά συστήματα που αποσυνδέουν αυτόματα τη λειτουργία εάν η συχνότητα μεταβάλλεται υπερβολικά.
Προκάλεσε η Ηλιακή Ενέργεια την Αποτυχία του Ισπανικού Δικτύου;
Η συχνότητα του δικτύου παλαιότερα δημιουργούνταν και σταθεροποιούνταν από την φυσική περιστροφή τεράστιων γεννητριών, συνήθως τροφοδοτούμενων από ορυκτά καύσιμα, αλλά και από υδροηλεκτρικές και πυρηνικές μονάδες. Αυτό έδινε στο δίκτυο μεγάλη αδράνεια, καθιστώντας δύσκολη την απόκλιση της συχνότητας από τα επιθυμητά επίπεδα. Ωστόσο, η ηλιακή ενέργεια δεν παράγει τέτοια αδράνεια.
Πηγή: SmartGrid
Έτσι, δεν είναι τόσο ότι η παραγωγή ηλιακής ενέργειας δημιούργησε την κατάρρευση, αλλά ότι η έλλειψη αδράνειας δεν βοήθησε στη σταθεροποίηση της συχνότητας, που ήταν βασικός παράγοντας στην πτώση.
Παρόλα αυτά, δεν εξηγεί γιατί η συχνότητα κυμάνθηκε αρχικά. Εκτός από την έλλειψη αδράνειας που μπορεί να συνδέεται με την ηλιακή ενέργεια, φαίνεται ότι κάποιες κακές πρακτικές και παλαιοί σχεδιασμοί συνέβαλαν στην κατάρρευση του ιβηρικού δικτύου, καθιστώντας το ευάλωτο σε αυτό που ο διαχειριστής του δικτύου περιέγραψε ως «ακραία σπάνιο φαινόμενο καιρικού τύπου».
Αναβάθμιση των Δικτύων για ένα Μέλλον Ανανεώσιμης Ενέργειας
Καθώς οι παλαιότεροι σχεδιασμοί μετασχηματιστών, γραμμών και άλλης υποδομής είναι η πιο συχνή αιτία διακοπών, είναι λογικό ότι το πρώτο βήμα για τη βελτίωση του δικτύου είναι η αναβάθμιση του εξοπλισμού.
Ένα βήμα μπροστά είναι τα λεγόμενα «έξυπνα δίκτυα», που παρακολουθούν πολύ πιο στενά τι συμβαίνει σε κάθε επίπεδο του δικτύου σε πραγματικό χρόνο, αντί για μια πιο γενική ανάλυση. Αυτό περιλαμβάνει επίσης πληθώρα αυτόνομων συστημάτων.
Με αυτόν τον τρόπο, μια διακύμανση στη συχνότητα που εντοπίζεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή, λόγω καιρικού φαινομένου, για παράδειγμα, θα μπορούσε να απομονωθεί από το υπόλοιπο δίκτυο αμέσως πριν εξαπλωθεί το πρόβλημα.
Βελτιώσεις στις γραμμές μπορούν επίσης να βοηθήσουν. Ένα πυκνότερο δίκτυο επιτρέπει την ανακατεύθυνση ενέργειας από μια περιοχή σε άλλη και μειώνει την ευαισθησία σε ένα μόνο σημείο αποτυχίας. Καλύτερη μόνωση ή η υπόγεια τοποθέτηση των γραμμών μπορεί επίσης να τις προστατεύσει από καταιγίδες, χιόνι & παγετό, πυρκαγιά, κ.λπ.
Περισσότερες συνδέσεις μεταξύ απομακρυσμένων περιοχών μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη μέση των διακυμάνσεων στην παραγωγή από μια ηλιόλουστη περιοχή σε άλλη. Αυτό γενικά απαιτεί εξειδικευμένη υποδομή για υπερ-μακρινή μεταφορά ενέργειας, κάτι στο οποίο η Κίνα είναι παγκόσμιος ηγέτης, με το «σούπερ δίκτυο» που χρησιμοποιεί υπερ-υψηλής τάσης (UHV) AC και DC γραμμές, με ήδη 30 000 km UHV γραμμών (18 600 μίλια).
Πηγή: IEEE
Είναι πιθανό ότι παρόμοιες διακρατικές συνδέσεις θα χρειαστεί να χτιστούν και στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική, για παράδειγμα μεταξύ Ισπανίας και Βόρειας Ευρώπης, ή Ανατολής και Δύσης των ΗΠΑ, με πολλά ανεξάρτητα δίκτυα που δεν είναι ακόμη τόσο συνδεδεμένα.
Σε αυτό το πλαίσιο, δεν είναι τυχαίο ότι η χειρότερη αποτυχία δικτύου των τελευταίων ετών συνέβη στο Τέξας και στην Ισπανία, και τα δύο σχετικά μικρά και απομονωμένα δίκτυα.
Πηγή: ASME
Τέλος, καθώς η ηλεκτρισμοποίηση γίνεται η κυρίαρχη τάση στις μεταφορές, τη θέρμανση και τις βιομηχανικές διεργασίες, απαιτείται μεγαλύτερη χωρητικότητα μεταφοράς ενέργειας συνολικά για να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση που απομακρύνεται από τον άνθρακα, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Αυτό δεν απαιτεί αλλαγή σχεδίου ή νέας τεχνολογίας, αλλά περισσότερη επένδυση για την κατασκευή περισσότερων γραμμών.
Σταθεροποίηση Συχνότητας Δικτύου σε Συστήματα Ανανεώσιμης Ενέργειας
Αποθήκευση Μπαταριών και Εικονική Αδράνεια στα Δίκτυα
Ενώ τα έξυπνα δίκτυα αποτελούν μέρος της λύσης, κυρίως θα μειώσουν την έκθεση σε περιβαλλοντικές επιδράσεις και θα περιορίσουν τις αποτυχίες σε μικρότερες, πιο διαχειρίσιμες περιοχές από μια εθνική κατάρρευση.
Για να αποφευχθούν οι καταρρεύσεις, ειδικά καθώς η ηλιακή ενέργεια χωρίς αδράνεια γίνεται η κύρια πηγή ηλεκτρισμού, απαιτούνται άλλες λύσεις.
Η Μεγάλου Κλίμακας Αποθήκευση Μπαταριών (LSBS) θα μπορούσε να προσφέρει κάποια βοήθεια. Αυτές οι μπαταρίες, όπως και να είναι, θα χρειαστούν για ένα κυρίως ανανεώσιμο σύστημα ενέργειας, καθώς τα ηλιακά πάνελ δεν παράγουν ενέργεια το βράδυ όταν η ζήτηση είναι υψηλή.
Μπορούν επίσης να παρέχουν αδράνεια συχνότητας, αν και με διαφορετικό τρόπο από τις παραδοσιακές μεγάλες περιστρεφόμενες γεννήτριες. Η αδράνεια από μπαταρίες ονομάζεται εικονική αδράνεια, ή συνθετική, προσομοιωμένη, ή ψηφιακή αδράνεια.
Όταν εντοπίζονται διαταραχές εκτός της φυσιολογικής συχνότητας, το FFR ωθεί τη συχνότητα του δικτύου πίσω στο κανονικό εύρος λειτουργίας, εισάγοντας ή αποσύροντας γρήγορα ενέργεια από το δίκτυο.
Η εικονική αδράνεια μπορεί να ανταποκριθεί ακόμη πιο γρήγορα από τις παραδοσιακές γεννήτριες σε αστάθεια της συχνότητας, σε λιγότερο από 2 δευτερόλεπτα.
Αυτή είναι μια υπηρεσία που προσφέρθηκε εμπορικά για πρώτη φορά το 2022 από τις εγκαταστάσεις μπαταριών της Tesla (TSLA ).
Η Μεγάλη Μπαταρία μπορεί να παρέχει περίπου 2 000 “μεγαβάτ δευτερόλεπτα” (MWs) ισοδυναμίας αδράνειας για τη σταθεροποίηση του δικτύου. Το κάνει μέσω της υπηρεσίας Virtual Machine Mode της Tesla. Θα μπορεί να καλύψει περίπου το 15 % του ελλείμματος αδράνειας της Νότιας Αυστραλίας.
Μπορούν τα Ηλιακά Πάνελ να Βοηθήσουν στη Σταθεροποίηση της Συχνότητας του Δικτύου;
Μόνα τους, τα ηλιακά πάνελ δεν παρέχουν αδράνεια, καθώς δεν υπάρχει φυσική περιστροφή και κινητική ενέργεια για να την δημιουργήσουν. Αλλά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν με τρόπους που να υποστηρίζουν το δίκτυο.
Για παράδειγμα, τα ηλιακά έργα έχουν παραδοσιακά σχεδιαστεί και ενθαρρυνθεί να μεγιστοποιούν την παραγωγή ανά πάσα στιγμή. Αλλά διατηρώντας κάποια εφεδρική δυνατότητα παραγωγής, θα μπορούσαν να την προσφέρουν σε περίπτωση πτώσης της συχνότητας.
Αυτό είναι πολύ εύκολο τεχνικά και έχει περισσότερο να κάνει με το πώς οι ηλιακές εγκαταστάσεις αμείβονται από τις εταιρείες κοινής ωφέλειας και τους διαχειριστές του δικτύου.
Μικρότερη κλίμακα αποθήκευσης ενέργειας σε επίπεδο ηλιακού σταθμού θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την απορρόφηση μικρών αιχμών στην ισχύ και στην άνοδο της συχνότητας. Ο διαχειριστής του δικτύου θα μπορούσε να αφιερώσει συγκεκριμένο ποσό παραγωγής για αποθήκευση και άμεση διάθεση εάν η συχνότητα πέσει.
Η ίδια μέθοδος θα μπορούσε να εφαρμοστεί στα μετατροπείς που συνδέονται με τα ηλιακά πάνελ. Ένας ελεγκτής του σταθμού θα μπορούσε θεωρητικά να παρακάμψει τους ελέγχους του μετατροπέα για σύντομο χρονικό διάστημα ώστε να σταματήσει την πτώση της συχνότητας, «τρέχοντάς το ζεστά», αλλά κάτω από το επίπεδο που θα προξένεε φυσική ζημιά στους μετατροπείς.
Σε αυτό το σενάριο, κάθε μετατροπέας ηλιακού πάνελ θα λειτουργούσε ως μικρός σταθεροποιητής, παρέχοντας πρόσθετη εικονική αδράνεια.
Αποκατάσταση της Αδράνειας του Δικτύου με Μηχανικές Περιστρεφόμενες Λύσεις
Εάν απαιτείται αδράνεια, και παραδοσιακά παρέχεται από την περιστροφή εκατοντάδων τόνων μετάλλου σε υψηλή ταχύτητα, ίσως η λύση στο πρόβλημα της έλλειψης αδράνειας είναι ακριβώς αυτό.
Ορισμένες συσκευές και μορφές αποθήκευσης ενέργειας είναι τύπου περιστροφής: συγχρονιστές και ροδάκια ενέργειας.
Συγχρονιστές: Προσθήκη Αδράνειας στα Δίκτυα Ηλεκτρικής Ενέργειας
Οι συγχρονιστές είναι DC κινητήρες των οποίων οι άξονες δεν είναι συνδεδεμένοι σε τίποτα, αλλά περιστρέφονται ελεύθερα. Δεν παράγουν ή καταναλώνουν ενέργεια, αλλά ρυθμίζουν τις συνθήκες στο δίκτυο μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας.
Είναι στην πραγματικότητα πολύ καλή επιλογή για την προσθήκη αδράνειας στο δίκτυο, αλλά παρέχουν πολύ λίγες άλλες υπηρεσίες. Έτσι, εάν χρειαστεί να προστεθούν πολλά, αυτό θα αποτελεί επιπλέον κόστος, μειώνοντας εν μέρει τα οφέλη της μείωσης του κόστους της ανανεώσιμης ενέργειας.
Οι συγχρονιστές είναι επίσης πολύ σημαντικοί για την επανεκκίνηση ενός κατεστραμμένου δικτύου, καθώς παρέχουν την αδράνεια που χρειάζεται όταν υπάρχει λίγη ενέργεια στο δίκτυο. Μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην απορρόφηση υπερφόρτωσης στο δίκτυο για αρκετά δευτερόλεπτα, μειώνοντας τους κινδύνους βραχυκυκλώματος.
Αποθήκευση Ενέργειας με Ροδάκια για Σταθερότητα Δικτύου
Τα ροδάκια ενέργειας είναι μια άλλη ενδιαφέρουσα επιλογή. Αυτοί οι περιστρεφόμενοι δίσκοι είναι ουσιαστικά περιστρεφόμενες μπαταρίες, αποθηκεύοντας ενέργεια σε μηχανική μορφή αντί για χημική.
Περιστρέφονται σε κενό σε μαγνητικό υπόστρωμα, με ταχύτητες έως 20 000–50 000 στροφές ανά λεπτό. Το σύστημα αποθηκεύει ή επιστρέφει ενέργεια επιταχύνοντας ή επιβραδύνοντας το ροδάκι.
Πηγή: Stornetic
Παρέχοντας φυσική «πραγματική» αδράνεια, αντί για εικονική, ένα ροδάκι μπορεί να είναι καλή επιλογή για να προστεθεί στο μείγμα των «μπαταριών» που χρειάζονται για τα πράσινα δίκτυα, παρέχοντας ταυτόχρονα αδράνεια συχνότητας και αποθήκευση ενέργειας. Αυτό τα τοποθετεί πάνω από τους πιο απλούς συγχρονιστές που δεν μπορούν να αποθηκεύσουν και να επιστρέψουν ενέργεια.
Εναλλακτικές Λύσεις Αποθήκευσης Ενέργειας με Περιστροφή
Οποιαδήποτε αποθήκευση ενέργειας που περιστρέφεται θα μπορούσε να προσθέσει αδράνεια στο σύστημα του δικτύου. Έτσι, πέρα από τα ροδάκια, υπάρχουν και άλλες δυνατότητες.
Για παράδειγμα, η startup Cheesecake Energy προσφέρει ένα μοντέλο, κοντέινερ-πακέτο αποθήκευσης ενέργειας με συμπιεσμένο αέρα. Η θερμότητα που παράγεται από τη συμπίεση αποθηκεύεται σε φθηνό χαλίκι σε θερμικές μπαταρίες, και η συμπίεση γίνεται με παλαιούς κινητήρες φορτηγών. Η αποθήκευση και η αναγέννηση της ενέργειας περιλαμβάνει επίσης περιστρεφόμενους μεταλλικούς άξονες, παρόμοιους με έναν συμβατικό γεννήτρια.
Άλλες μη χημικές αποθηκεύσεις ενέργειας υπάρχουν, όπως μπαταρίες βαρύτητας, υδροηλεκτρικές αντλίες, αποθήκευση σκυροδέματος, θερμικές μπαταρίες ή θερμική ηλιακή ενέργεια, που εξετάσαμε στο αφιερωμένο άρθρο «Μη Χημικές Εναλλακτικές στις Μπαταρίες για τη Μετάβαση στην Ενέργεια».
Δημιουργία Αγοράς για Αδράνεια Δικτύου και Έλεγχο Συχνότητας
Μέχρι τώρα, η αδράνεια ήταν κάπως «δωρεάν υπηρεσία» που παρείχαν οι διαχειριστές των σταθμών παραγωγής με περιστρεφόμενες γεννήτριες. Ή πιο ακριβώς, θεωρούνταν μέρος της υπηρεσίας που πληρώνονταν όταν οι εταιρείες κοινής ωφέλειας αγόραζαν μεγαβάτ από αυτούς.
Οι αλλαγές στην παραγωγή ενέργειας σημαίνουν ότι πρέπει να δημιουργηθεί μια πιο σαφής αγορά για τη σταθεροποίηση της συχνότητας, ώστε να ενθαρρυνθεί η παροχή αδράνειας.
Αυτό είναι κάτι που πρωτοπορείται από χώρες με μικρά απομονωμένα δίκτυα, όπως οι βαλτικές χώρες.
Με την έναρξη της αγοράς συχνότητας από τη Litgrid (Λιθουανία), Augstsprieguma tīkls (Λετονία) και Elering (Εσθονία), οι παραγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να υποβάλουν προσφορές κάθε πρωί για την επόμενη ημέρα, δηλώνοντας πόση ενέργεια είναι διατεθειμένοι να κρατήσουν σε αποθεματικό.
Η τιμή είναι περίπου 0,5 σεντς ανά κιλοβατώρα, που σημαίνει περίπου 1 € το μήνα για έναν οικιακό καταναλωτή.
Κορυφαίες Προκλήσεις που Επιβραδύνουν τις Παγκόσμιες Αναβαθμίσεις Δικτύων
Έλλειψη Μετασχηματιστών Απειλεί τη Μοντέρνα Εξέλιξη του Δικτύου
Ένα από τα πιο έντονα ζητήματα στη βελτίωση του δικτύου σήμερα είναι η έλλειψη μετασχηματιστών. Δεκαετίες υποεπένδυσης στην υποδομή του δικτύου οδήγησαν στην κατάσταση όπου όχι μόνο απαιτείται νέο εξοπλισμό για την αυξημένη κατανάλωση, αλλά και η αντικατάσταση των γηρασμένων μετασχηματιστών.
Πηγή: Utility Dive
Μια αύξηση των ζημιών από τυφώνες και πυρκαγιές δεν βοήθησε επίσης.
Η επιπλέον ζήτηση συναντά επίσης προβλήματα προσφοράς, καθώς το ειδικό ηλεκτρικό χάλυβο, ζωτικής σημασίας για τη μείωση των απωλειών των μετασχηματιστών, παραμένει ακριβό και δύσκολο στην απόκτηση.
«Η παράδοση ενός νέου μετασχηματιστή που παραγγέλνεται σήμερα μπορεί να διαρκέσει έως τρία χρόνια. Πέντε χρόνια πριν, ο χρόνος αναμονής ήταν τέσσερις έως έξι εβδομάδες.»
Peter Ferrell – Εθνική Ένωση Κατασκευαστών Ηλεκτρικών, ή NEMA, Διευθυντής Σχέσεων με την Κυβέρνηση
Έλλειψη Χαλκού Μπορεί να Εμποδίσει τα Δίκτυα Ανανεώσιμης Ενέργειας
Ένα άλλο ζήτημα που θα μπορούσε να επιβραδύνει τις αναβαθμίσεις του δικτύου είναι η έλλειψη φυσικών πόρων. Ενώ το λίθιο και άλλα μεταλλεύματα για μπαταρίες μπορεί να είναι επαρκή, δεν είναι σαφές αν η παγκόσμια παραγωγή χαλκού είναι αρκετή, ειδικά καθώς τα ηλεκτρικά οχήματα και άλλες τεχνολογίες που είναι σημαντικές για την ηλεκτρισμοποίηση αυξάνουν την κατανάλωση.
Και η αλλαγή της κατεύθυνσης της προσφοράς χαλκού μπορεί να είναι πολύ αργή, με την έλλειψη να αναμένεται να διαρκέσει χρόνια.
“Η ζήτηση θα μπορούσε να καλυφθεί ανοίγοντας τρία «τάξη‑ένα» ορυχεία (κάθε ένα με ετήσια χωρητικότητα 300 000 τόνους) κάθε χρόνο για τα επόμενα 29 χρόνια, κάτι που θα αντιπροσώπευε ιστορική επέκταση για τη βιομηχανία, με κόστος πάνω από 500 δισεκατομμύρια δολάρια.
Οι κανονιστικές εγκρίσεις για νέα ορυχεία χαλκού παρουσιάζουν πτωτική τάση, έχοντας πέσει στο χαμηλότερο επίπεδο των τελευταίων 15 ετών. Αυτό είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό, δεδομένου ότι η έγκριση και η ανάπτυξη ορυχείων μπορεί να διαρκέσει 10–20 χρόνια»
Δασμοί στα Στοιχεία του Δικτύου Θα Μπορούσαν να Καθυστερήσουν τις Αναβαθμίσεις στις ΗΠΑ
Για τις ΗΠΑ ειδικά, είναι δυνατόν ότι οι εμπορικοί πόλεμοι και οι δασμοί να εμποδίζουν την προμήθεια του εξοπλισμού που χρειάζονται.
Το 2024, η Κίνα εξήγαγε 46,5 δισεκατομμύρια δολάρια μετασχηματιστών, καταλαμβάνοντας τη 9η θέση στις εξαγώγιμες προϊόντα (από 1 211) στην Κίνα, με τις ΗΠΑ ως κύριο προορισμό (4,66 δισεκατομμύρια δολάρια εμπορίου).
Ανάλογα, οι μπαταρίες και άλλα ηλεκτρονικά και ενεργειακά εξαρτήματα πιθανότατα προέρχονται εν μέρει από κινεζικές εταιρείες και θα χρειαστούν εναλλακτικοί προμηθευτές.
Τέλος, οι περισσότερες μακροαποστάσεις γραμμές χρησιμοποιούν αλουμίνιο, το οποίο επίσης υπέστη ειδικό δασμό 25 % φέτος. Αυτό θα μπορούσε να αυξήσει το κόστος των έργων και να καθυστερήσει τις απαραίτητες αναβαθμίσεις της ενεργειακής υποδομής της χώρας.
Συμπέρασμα: Κατασκευή ενός Ανθεκτικού Δικτύου για ένα Πράσινο Μέλλον
Η ανακατασκευή του δικτύου για να αντιμετωπίσει τη μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές είναι μια αρκετά απαιτητική εργασία. Μειώνοντας τη σημασία των αεριοτουρμπίνων και άλλων σταθμών ορυκτών καυσίμων, η ενεργειακή μετάβαση αφαιρεί επίσης μια σημαντική πηγή σταθερότητας συχνότητας, ενώ η παραγωγή ενέργειας γίνεται πιο διαλείπουσα.
Παράλληλα, η ηλεκτρισμοποίηση σημαίνει ότι τα δίκτυα είναι πιο πιεσμένα από ποτέ, με μια συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για μεταφορές, θέρμανση και βιομηχανική δραστηριότητα.
Η πράσινη ενέργεια είναι πιθανό να είναι η λύση στο πρόβλημα που προκαλεί. Τα πακέτα μπαταριών, ήδη απαραίτητα σε τεράστιες κλίμακες για την εξισορρόπηση της διαλειμματικής παραγωγής, είναι πιθανό να γίνουν ο κύριος πάροχος σταθερότητας συχνότητας. Οι μετατροπείς ηλιακών σταθμών θα κινητοποιηθούν επίσης για αυτό το έργο.
Εν τω μεταξύ, άλλες τεχνολογίες όπως ο συμπιεσμένος αέρας, τα ροδάκια και οι συγχρονιστές είναι επίσης πιθανό να βοηθήσουν.
Βραχυπρόθεσμα, η ανεπαρκής παραγωγή μετασχηματιστών και το ειδικό είδος χάλυβα που απαιτούν θα εμποδίσουν τις βελτιώσεις του δικτύου. Μακροπρόθεσμα, η δυνατότητα κατάλληλης ανταμοιβής των παρόχων σταθερότητας συχνότητας, η πολιτική βούληση για βελτίωση του δικτύου και η σταθερή παροχή λύσεων αποθήκευσης ενέργειας θα είναι οι βασικοί παράγοντες για μια επιτυχημένη ενεργειακή μετάβαση.
Επένδυση στο Δίκτυο Ηλεκτρικής Ενέργειας
GE Vernova
GEV Διάγραμμα τιμής
Η GE Vernova (GEV ) είναι το αποτέλεσμα του διαχωρισμού του γιγαντιαίου συγκροτήματος GE το 2024 σε GE Aerospace (GE ), GE HealthCare και GE Vernova, με τη Vernova να ανήκει στον τομέα της ενέργειας.
Σε αυτό το πλαίσιο, η GE Vernova αποτελεί τον άμεσο κληρονόμο του 130‑ετούς αρχικού πυρήνα της General Electric (GE.TO ).
Με τρέχοντα 75 000 υπαλλήλους σε πάνω από 100 χώρες, η εταιρεία έχει παραγάγει 55 000 ανεμογεννήτριες και 7 000 αεριογεννήτριες, συμβάλλοντας στην παραγωγή περίπου του 25 % της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας.
Είναι παρούσα σε όλα τα επίπεδα παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, ειδικά σε τμήματα σχετιζόμενα με ανεμογεννήτριες, υδροηλεκτρική και πυρηνική ενέργεια, αλλά και στο δίκτυο, όπου έχει έργα αξίας 16 δισεκατομμυρίων δολαρίων σε εκκρεμότητα.
Πηγή: GE Vernova
Η εταιρεία προβλέπει ότι η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας θα αυξηθεί διπλά μέχρι το 2040, με 4 τρισεκατομμύρια δολάρια να απαιτούνται για την αντικατάσταση των σταθμών άνθρακα, κάτι που αποτελεί τεράστια ευκαιρία για τους κατασκευαστές ηλεκτρικού εξοπλισμού.
Πηγή: GE Vernova
Η GE είναι στενός συνεργάτης πολλών από τις μεγαλύτερες εταιρείες κοινής ωφέλειας παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων της γαλλικής Engie, της αμερικανικής Duke Energy (DUK ), και της Southern Company (SOT.DE ) (SO ), της γερμανικής RWE, της ισπανικής Iberdrola, της Ταϊβανέζικης Power Company κ.λπ.
Σχετικά με λύσεις δικτύου και ηλεκτρισμό, η GE Vernova παρέχει συστήματα αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες, συγχρονιστές, υδροηλεκτρικούς σταθμούς αποθήκευσης (PSPP), ηλεκτρισμό φούρνων, θερμική αποθήκευση, μετατροπείς ηλιακών πάνελ, συμπιεστές υδρογόνου, κ.ά.
Πηγή: GE Vernova
Η GE Vernova είναι επίσης μια δύναμη στην έρευνα‑και‑ανάπτυξη σχετική με την ενέργεια (1 δισεκατομμύριο δολάρια ετήσια δαπάνη R&D), ιδιαίτερα σε θέματα όπως η δέσμευση άνθρακα, τα καλώδια HVDC, οι αεριογεννήτριες υδρογόνου, και ένας μικρός μοντέλο πυρηνικού αντιδραστήρα (SMR) σε συνεργασία με τη Hitachi.
Πηγή: GE Vernova
Τα προβλήματα εφοδιασμού και η έλλειψη βιομηχανικού εξοπλισμού στις ΗΠΑ θα μπορούσαν να αποτελέσουν ευκαιρία για την εταιρεία, χάρη σε ένα συνολικό παγκόσμιο σχέδιο κεφαλαιακών δαπανών και R&D 9 δισεκατομμυρίων δολαρίων έως το 2028 για νέες παραγωγικές εγκαταστάσεις. Αυτό περιλαμβάνει 50 εκατ. δολαρίων για σχεδίαση επόμενης γενιάς πυρηνικού καυσίμου, 300 εκατ. δολαρίων για αεριογεννήτριες και εξαγωγές LNG, 600 εκατ. δολαρίων σε αμερικανικά εργοστάσια μέχρι το 2026, κ.ά.
Λόγω του ευρέος φάσματος δραστηριοτήτων της GE Vernova, οι επενδυτές στο μετοχικό της κεφάλαιο δεν χρειάζεται να είναι σίγουροι για το ποια τεχνολογία θα κερδίσει την ενεργειακή μετάβαση στα επόμενα 5 ή 10 χρόνια:
- Εάν το φυσικό αέριο παραμείνει σημαντικό, η GE Vernova είναι ήδη μεγάλος παίκτης σε αυτόν τον τομέα.
- Εάν η πυρηνική ενέργεια βιώσει αναγέννηση, οι πυρηνικές τουρμπίνες και τα SMR θα έχουν επιτυχία.
- Εάν το υδρογόνο, η αιολική ενέργεια, η υδροηλεκτρική αποθήκευση ή η σύλληψη και αποθήκευση άνθρακα εκτοξευθούν, η GE Vernova θα μπορεί να καταλάβει μέρος αυτών των αγορών επίσης.
Έτσι, συνολικά, η GE Vernova είναι μια καλή μετοχή για επενδυτές που γνωρίζουν την αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, την ανάγκη για καλύτερο δίκτυο, και είναι σίγουροι ότι η GE θα είναι μέρος της λύσης, είτε με υδροηλεκτρική, αιολική, πυρηνική ή σχεδόν οποιαδήποτε άλλη μορφή ενέργειας.
Τελευταία Ειδήσεις για τη GE Vernova
