В 2023 году в мире произошел беспрецедентный рост мощностей возобновляемых источников энергии на 14%, что сделало возобновляемые источники энергии самым быстрорастущим источником электроэнергии. Тем не менее, рекордный прогресс далек от целевого показателя утроения мощностей по производству возобновляемой энергии, обещанного на COP28.
Поскольку мир стремится достичь мощности возобновляемых источников энергии в 11,2 тераватт к 2030 году, интеграция возобновляемых источников в энергосистему становится все более важной. Включение более высоких долей переменных возобновляемых источников энергии (ПВИЭ) – то есть ветра и солнца – в энергосистему потребует модернизации существующей инфраструктуры. В настоящее время отставание в развитии инфраструктуры и неэффективность энергетических сетей представляют собой некоторые из барьеров энергетического перехода, выявленных Международным агентством по возобновляемым источникам энергии (IRENA).
Будущая энергосистема, которая не только обеспечит высокую долю ПВИЭ, но и обеспечит большую электрификацию в секторах конечного потребления, требует улучшения и модернизации существующей сетевой инфраструктуры. Укрепление сетей, емкости хранения, цифровизация и интеллектуальные решения должны ускорить темпы внедрения VRE.
Таким образом, повышение гибкости системы и значительное увеличение мощностей по хранению электроэнергии экономически эффективным способом стали решающими для обеспечения безопасности энергоснабжения. Внедрение системы хранения аккумуляторов необходимо для создания гибких и устойчивых энергосистем. Решения, которые разумно направляют солнечную генерацию на дневные нагрузки или на хранение для использования в ночное время, сократят затраты на интеграцию в энергосистему.
Цифровизация играет особенно ключевую роль для все более децентрализованных систем с высокой долей распределенных энергетических ресурсов. Это обеспечивает управление данными, координацию и взаимодействие между всеми участниками систем. Используя технологии передачи данных и связи в режиме реального времени, системные операторы могут лучше ориентироваться в ситуации в энергосистеме, включая более точные прогнозы погоды, что повышает эффективность и гибкость системы, тем самым раскрывая большой потенциал гибкости со стороны спроса, оптимизируя операции и совершенствуя систему. надежность. Это, в свою очередь, будет способствовать более широкому проникновению ПВИЭ в энергосистему.
Кроме того, анализ IRENA показывает, что объединение секторов – процесс соединения энергетического сектора с более широким энергетическим сектором (например, теплоснабжением, газом, мобильностью) – может быть ключевым источником гибкости для энергетического сектора при одновременной декарбонизации секторов конечного потребления. Благодаря таким подходам, как электрификация и хранение тепловой энергии, различные сектора конечного потребления могут быть объединены для предоставления таких услуг, как отопление, охлаждение и транспорт. Объединение различных секторов вместе с поддержкой интеллектуальных систем управления энергопотреблением может расширить возможности распределения возобновляемой энергии с большей гибкостью сети в системе.
На практике реализованные решения по интеграции VRE возникают в результате синергии различных инноваций в разных сферах, таких как технологии, структура рынка, бизнес-модели и эксплуатация систем. Это называется системными инновациями.
Модернизация и расширение инфраструктуры энергетической системы, основанной на ПВИЭ, является капиталоемкой задачей. Чтобы утроить мощность возобновляемых источников энергии к 2030 году, в среднем 720 миллиардов долларов США должны поступать каждый год в период с 2024 по 2030 год (включительно) в сети, хранение электроэнергии, управление спросом и другие варианты гибкости со стороны предложения.
Но в мире имеется достаточный капитал. Чтобы направить капитал в направлении трансформации инфраструктуры, IRENA призывает страны предпринять следующие действия:
- обеспечить стимулы для инвестиций в инфраструктуру там, где существуют рыночные барьеры.
- упорядочить процедуры выдачи разрешений для крупномасштабной инфраструктуры без ущерба для оценок экологического и социального воздействия и обеспечить содействие общественному признанию.
- обеспечить государственное финансирование для развития необходимой инфраструктуры.
Без ускоренных инвестиций в инфраструктуру и эксплуатацию систем мощность возобновляемых источников энергии в 11,2 ТВт к 2030 году будет недостижимой. В конечном итоге эти инвестиции приведут не только к достижению энергетических преобразований и климатических целей, но также к зеленой индустриализации и устойчивому развитию.