Nowoczesne zarządzanie zużyciem energii – OZE
Światowa polityka klimatyczna obecnie skupia się na redukcji udziału węgla w globalnym przemyśle energetycznym. W przypadku Europy, wiele państw członkowskich UE dołączyło do projektu Powering Past Coal Alliance, który zakłada zamknięcie elektrowni węglowych do 2030 roku. Współcześnie szczególny nacisk kładzie się na alternatywne pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł (OZE). Zalicza się do nich w szczególności: energię wiatrową, słoneczną, geotermalną, a także energię fal, prądów czy pływów morskich oraz energię uzyskiwaną z biomasy i biogazu. Wykorzystywanie OZE to coraz bardziej popularne zjawisko w skali globalnej.
Co więcej, dzięki postępowi technologicznemu, obniżyły się koszty CAPEX (czyli wydatków inwestycyjnych) we wdrażaniu odnawialnych źródeł energii w Europie. Według obliczeń Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA), koszty wytwarzania energii z OZE do 2018 roku, w większości przypadków spadły.
Uśrednione koszty wytwarzania energii z odnawialnych źródeł w latach 2010-2018 (USD/MWh)
Źródło: Przyszły miks energetyczny Polski – determinanty, narzędzia i prognozy, P. Czyżak, M. Hetmański, A. Szpor, Polski Instytut Ekonomiczny, Warszawa 2019.
Według specjalistów, spadek kosztów ponoszonych przy wytwarzaniu energii z wiatru oraz promieniowania słonecznego, wynika głównie z rozwoju technologicznego. W przypadku modułów fotowoltaicznych podstawowe znaczenie ma ich rosnąca sprawność. Kluczowe są tu też właściwe warunki geofizyczne, jak prędkość wiatru czy nasłonecznienie.
Unia Europejska rozpoczęła też inny projekt służący ochronie środowiska naturalnego. Projekt Komisji UE o Europejskim Zielonym Ładzie (tzw. Green Deal) zakłada osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku, w drodze transformacji społeczno-gospodarczej w całej Europie. Już w 2019 roku unijni przywódcy zadeklarowali chęć pełnienia kluczowej roli w globalnej walce ze zmianami klimatycznymi. W ramach programu Green Deal przewidziano szereg przepisów prawnych, regulujących między innymi kwestie emisji gazów cieplarnianych, OZE czy efektywności energetycznej.
Smart Grid nowym kierunkiem w zarządzaniu energią na świecie
Od dłuższego czasu obserwuje się nie tylko deficyt pierwotnych zasobów energii, ale też zbyt niską efektywność jej wytwarzania, przesyłu i użytkowania. Narasta zatem przekonanie o potrzebie wdrożenia nowej jakości, do funkcjonujących już sieci elektroenergetycznych. Konieczne okazuje się stworzenie inteligentnych systemów dostarczania energii, które powszechnie określa się jako „smart grids”.
Propozycja projektu Smart Grid
Źródło: Ministerstwo Klimatu i Środowiska, www.gov.pl.
Czym jest Smart Grid? Termin ten, ogólnie ujmując, oznacza dostarczanie usług energetycznych do odbiorców, z wykorzystaniem zasobów IT. Taka procedura zapewnia obniżenie kosztów i zwiększenie efektywności, a ponadto zintegrowanie rozproszonych źródeł energii. Istnieje wiele czynników, które mogą sprzyjać rozwojowi tej gałęzi technologii. Profesorowie krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej, do najważniejszych takich czynników, zaliczają:
- zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego z pomocą:
- eliminacji przerw w dostarczaniu usług energetycznych,
- maksymalizacji efektywności przepływu energii na linii: źródło jej wytwarzania – odbiorca końcowy;
- zmniejszenie do minimum kosztów usług elektroenergetycznych poprzez optymalną integrację lokalnych zasobów energii (neutralnych dla środowiska);
- zapewnienie zróżnicowania oraz indywidualnego dopasowania skali jakości dostarczanej energii, stosownie do potrzeb klienta, szczególnie poprzez wykorzystanie zaawansowanych układów energoelektronicznych (jak FACTS czy CUSTOM POWER);
- poszerzenie funkcjonalności usług świadczonych poprzez dostawców na rzecz odbiorców, czyli zastosowanie przykładowo:
- inteligentnego opomiarowania i fakturowania (jak liczniki dwukierunkowe, zmiana cen konsumowanej energii w czasie),
- zarządzania energią i monitorowanie warunków jej dostaw;
- integrację rozproszonych OZE z ograniczoną dyspozycyjnością mocy i energii (jak panele fotowoltaiczne, mniejsze turbiny wiatrowe czy elektrownie wodne, które przy odpowiednim połączeniu kreują nowe pojęcie autonomicznego energetycznie „inteligentnego domu”);
- konieczność restrukturyzacji istniejących już sieci zasilających – niezwłoczne inwestowanie w zasoby odnawialne czy pojazdy elektryczne pozwoli zaspokoić stale rosnące zapotrzebowanie globu na energię elektryczną.
Co zatem daje nam Smart Grid?
Smart Grid to doskonały przykład zastosowanie sztucznej inteligencji, która efektywnie reaguje na zachowania przyłączonych podmiotów (jak wytwórca, odbiorca, operator sieci). Co więcej, sieć inteligentna samodzielnie kreuje wspomniane zachowania, celem zapewnienia niezawodnego ekonomicznie dostarczania energii. System Smart Grid umożliwia wykorzystanie wielu technologii równocześnie. Zwiększa tym samym komfort korzystania z energii, a także przynosi oszczędności indywidualnym odbiorcom. Ponadto ma pozytywny wpływ na sferę ekologiczną i makroekonomiczną.
Sieci inteligentne Smart Grid, to:
- infrastruktura linii przesyłowych i dystrybucyjnych, stacji rozdzielczych i linii zasilających odbiorców
- urządzenia pomiarowe oraz urządzenia automatyki (również inteligentne liczniki)
- infrastruktura telekomunikacyjna oraz urządzenia wymiany danych (jak sieci teletransmisyjne i bazy danych)
- systemy informatyczne służące zarządzaniu siecią.
Z punktu widzenia odbiorców, sieć Smart Grid to aktywne zarządzanie własnym zapotrzebowaniem na energię. Stosowanie tak inteligentnej sieci nie tylko obniży codzienne rachunki, ale i przyniesie znaczne korzyści ekologiczne. Inteligentna sieć wyczuwa wszystkie procesy zachodzące w systemie elektroenergetycznym, dzięki czemu kontroluje je, by ekonomicznie i wydajnie dostarczać czystą energię elektryczną.
W Laboratorium EE wykorzystujemy programowanie, narzędzia sztucznej inteligencji, user experience i zwinne metody zarządzania projektami do rozwiązywania problemów. Mamy odwagę eksperymentować i przełamywać zastane schematy, szukając sposobów żeby każdego dnia uczynić świat trochę lepszym. W pracy dla naszych klientów wykorzystujemy algorytmy sztucznej inteligencji, których przeczytasz tutaj, ale wiemy, że nasze kompetencje mogą być wykorzystane także w energetyce i walce z kryzysem klimatycznym.
Spodobał Ci się artykuł? Udostępnij, napisz do nas, może razem wykorzystamy sztuczną inteligencję w walce z kryzysem klimatycznym.