În timp ce energia eoliană și cea solară ating noi recorduri în materie de producție în Europa, flexibilitatea sistemului devine vitală pentru accelerarea tranziției energetice și a schimbării sistemului energetic, care încă se bazează în principal pe surse fosile (petrol, cărbune sau gaz). Pe lângă instalarea sistemelor de stocare în rețele, proces început timid în ultimii ani din cauza multiplelor dificultăți întâmpinate, financiare și tehnologice, creșterea capacităților instalate de producție a energiei regenerabile necesită, printre altele, și întărirea legăturii inteligente între producție și consum. În acest sens, digitalizarea este esențială, deoarece oferă sectorului metode prin care să analizeze în timp real multiple seturi de date și să gestioneze mai eficient tot acest sistem, într-un mod sigur și eficient.
Astăzi, tehnologiile digitale revoluționează modul în care generăm, distribuim și utilizăm energia. Industria energetică dispune deja de know-how și de competența necesară pentru a-și digitaliza în întregime procesele. Inteligența artificială, big data, machine learning sau comunicarea în timp real devin din ce în ce mai mult părți integrante ale practicii industriale în domeniul energiei. Trecerea la un sistem bazat prioritar pe energie eoliană și solară trebuie neapărat să fie însoțită de inovație.
Tranziția sectorului energetic din Europa a înregistrat progrese cruciale în 2023, pe măsură ce sistemul energetic a ieșit dintr-o perioadă caracterizată de prețuri ridicate și intervenții la nivel guvernamental. Însă, deși UE și-a consolidat ambițiile în materie de energie din surse regenerabile ca răspuns la crizele apărute în ultimii trei ani, specialiștii din industrie spun că statele membre nu țintesc încă suficient de sus pentru obiectivele asumate de UE. Până în 2030, UE trebuie să fie pe o traiectorie clară către un sistem energetic decarbonizat. Pe lângă beneficiile în materie de costuri, climă și securitate energetică, tranziția energetică vine și cu noi provocări, pe măsură ce sistemul se adaptează pentru a susține o proporție mare de surse variabile de producție a energiei electrice. De asemenea, consumul este așteptat să crească și va deveni mai variabil pe măsură ce electrificarea va lua avânt, un proces care ar putea duce la o creștere a consumului de energie electrică în UE cu 60% până în 2030, potrivit analizelor din prezent, dacă eficiența energetică nu este grăbită la nivelul industriei și al populației.
Pentru a fi pregătiți pentru anii următori, o serie de soluții inteligente pot fi implementate la nivelul operatorilor de transport a energiei electrice, operatorilor de distribuție, precum și pentru furnizorii de energie și cei de servicii de soluții energetice integrate.
1) Contoarele inteligente
Contoarele inteligente (smart meters) reprezintă primul pas către o industrie digitalizată, bazată pe controlul energiei în timp real. Respectând în același timp legile stricte privind protecția datelor, sistemele de contorizare inteligentă înregistrează consumul (extracția) și producția (injecția) de energie electrică și furnizează aceste date pieței, ceea ce face ca profilurile standard de sarcină să devină depășite. Măsurătorile de date personalizate, mult mai utile în comparație cu presupunerile generale, pot oferi în primul rând consumatorilor un stimulent real pentru a-și sincroniza consumul de energie electrică în momentul în care prețul este scăzut, de exemplu, în perioadele în care producția de energie eoliană sau fotovoltaică este ridicată, și poate oferi operatorilor de sistem (transport și distribuție) datele necesare pentru a monitoriza utilizarea reală a capacității rețelei. Totodată, protecția datelor sensibile este asigurată prin lege, care impune măsuri detaliate privind stocarea, ștergerea și anonimizarea celor care au montate aceste contoare (consumatorii, prosumatorii sau instituțiile publice și private).
Contoarele inteligente pot fi utilizate pentru a echilibra în mod dinamic cererea și oferta de energie, iar introducerea lor într-un număr cât mai mare va fi esențială în următorii ani. Furnizorii pot folosi aceste date pentru a-și face prognoze mai exacte de consum pentru clienții din portofoliul lor, precum și prognoze mai bune de producție a energiei, în cazul prosumatorilor. Per ansamblu, o cunoaștere mai bună a injectiilor și extractiilor de energie din rețele poate aduce, în timp, și costuri mai mici ale tarifelor la energie electrică, precum și un control mai bun asupra factorilor variabili din sistem. Din păcate, România are în prezent sub 30% din locurile de consum integrate în sistemul de măsurare inteligentă, iar autoritățile și operatorii de distribuție trebuie să lucreze mai mult pentru a putea instala mai multe astfel de contoare inteligente în toată țara.
2) Inteligența artificială
Inteligența artificială (IA) este în prezent o megatendință, care se aplică și în cazul tranziției energetice. Cel mai mare potențial al acesteia se află în previziuni, în procesarea unor cantități mari de date și în analizarea acestora. Pentru generarea și comercializarea de energie electrică, IA poate fi utilizată pentru a face previziuni timpurii și precise privind producția și cererea de energie eoliană și solară, precum și cererea de energie a consumatorilor. O distribuție mai largă a datelor obținute de senzori, în special, va face ca această tehnologie să fie din ce în ce mai utilă pentru optimizarea funcționării rețelelor în viitor, iar astfel și pentru gestionarea mai eficientă a energiei.
Totodată, IA are o aplicabilitate foarte mare și când vine vorba de tranzacționarea energiei, deoarece ajută la optimizarea previziunilor și la îndeplinirea unor procese în mod automat. În prezent, algoritmii de inteligență artificială sunt suficient de dezvoltați pentru a derula tranzacții în mod autonom (proces numit tranzacționare algoritmică), iar acest trend are potențial de creștere și mai mare în viitor. În ceea ce privește vânzările și serviciile pentru consumatori, IA este utilizată cu precădere pentru produse individualizate și pentru citirea automată a contoarelor și a facturilor, iar acest domeniu de aplicare are în principal un rol de îmbunătățire a serviciilor și a relațiilor cu clienții. În plus, IA a început să fie deja inclus și în discuțiile directe cu clienții, prin chat, fapt care sporește eficiența de răspuns și aplecarea față de serviciile oferite clienților.
3) Digitalizarea rețelelor electrice
Încă de la începuturile sale, sarcina principală a rețelei electrice era de a transporta energia electrică de la o centrală electrică de mari dimensiuni la consumatori. Însă o rețea inteligentă (smart grids) reprezintă un pas înainte și funcționează, de asemenea, ca o platformă care conectează sistemele de producție din ce în ce mai descentralizate cu consumatorii flexibili (precum prosumatorii) de energie electrică, permițând totodată un flux bidirecțional de date și energie electrică între consumatori și producători. Rețelele inteligente monitorizează, analizează și reacționează în timp real la modelele în schimbare din ambele părți, făcând rețelele electrice transparente – chiar și la nivelul rețelelor de distribuție, unde capacitățile au fost de multe ori necunoscute. Operatorii de rețea pot detecta, sau chiar anticipa, congestia rețelei în timp real și pot reacționa la timp și în mod corespunzător.
Rețelele sunt esențiale pentru integrarea energiei regenerabile, iar prin digitalizare, multe procese pot fi automatizate și pot face sistemul mai flexibil. O infrastructură de rețea adaptată și adecvată va fi crucială în următorii ani, pentru a se asigura că o cantitate tot mai mare de energie eoliană și solară poate fi integrată în sistemul energetic și transportată acolo unde este cea mai mare nevoie de ea, minimizand fluctuațiile de producție și eventuale limitări tehnice.
În concluzie, îmbunătățirea prin digitalizare a modului în care actualul sistem energetic funcționează va sprijini considerabil tranziția sectorului energetic, aducând numeroase beneficii întregului său lanț valoric. Consumatorii, producătorii și operatorii din piața de energie pot beneficia de optimizarea proceselor și a costurilor pe care le au, iar toți actorii implicați în acest sector au obligația de a lucra împreună la realizarea acestor obiective de viitor. Avem nevoie astfel de o definire cât mai bună a planurilor de dezvoltare a sistemului energetic pentru următorii ani, pentru a stimula creșterea eficienței sale și pentru a acorda prioritate investițiilor în proiectele de digitalizare și creștere a flexibilității rețelelor. Soluțiile inteligente prezentate mai sus reprezintă doar o scurtă selecție din multitudinea de servicii și soluții disponibile în prezent, iar inovația și parteneriatele dintre mediul privat, cel public și cel academic pot aduce și mai multe beneficii în această direcție.
Articol publicat în Mesagerul Energetic nr. 234, Mai-Iunie 2024, Buletin informativ al Comitetului Național Român al Consiliului Mondial al Energiei (CNR-CME), pag 7-8.
Autor: Lucian Pamfile, membru FEL, specialist în energie la ENGIE și doctorand al Școlii Doctorale Administrarea Afacerilor, Academia de Studii Economice din București (ASE).