1. Ce înseamnă mix energetic?
Mixul energetic se identifică cu resursele de producere a energiei la nivelul fiecărei țări.
Cu cât mixul energetic al unei țări este mai diversificat și include proporții mai mari ce aparțin unei resurse care nu este „volatilă” (cum este energia eoliană sau solară, unde când nu avem vânt sau soare, nu avem nici energie), cu atât Sistemul Energetic Național al țării respective este mai stabil și securizat.
Cel mai bun exemplu este Mixul Energetic al României, care este prezentat în figura de mai jos, și care se poate consulta în timp real de către oricine pe site-ul oficial al Companiei Naţionale de Transport al Energiei Electrice „Transelectrica” S.A. (www.transelectrica.ro).
În figura 1 se poate observa structura producției de energie electrică din România din data de 23.02.2022. Se remarcă faptul că întreaga producţie națională de energie se poate împărți în 4 tipuri de resurse de energie: hidro, nucleară, termo (cărbune şi hidrocarburi) şi regenerabilă (fotovoltaică, eoliană, biomasă), ceea ce înseamnă că nu suntem dependenţi doar de o anumită resursă de energie, iar atunci când spre exemplu energia regenerabilă este mai puțină, acest gol se poate acoperi fie cu mai multă energie termoelectrică prin pornirea mai multor grupuri, fie cu energie hidroelectrică, fie prin achiziționarea de energie electrică suplimentară necesară, de la țările învecinate
2. Ce este SEN?
Sistemul Energetic Național (SEN) este reprezentat de toți actorii sistemului electroenergetic al unei țări care contribuie în fluxul energiei electrice: de la panouri fotovoltaice, turbine eoliene, hidrocentrale/ termocentrale sau centrale nucleare și până la consumatori mari cum sunt fabricile, combinatele, mall-urile, sau mici (casnici).
Un sistem electroenergetic cuprinde:
- instalaţiile electrice de producere a energiei electrice (generatoarele din centralele electrice);
- instalaţiile electrice de transport al energiei electrice (linii aeriene şi subterane, staţiile de transformare);
- instalaţiile electrice de distribuţie a energiei electrice (linii electrice, posturi de transformare, tablouri electrice de distribuţie, coloane, circuite electrice);
- instalaţiile electrice de utilizare a energiei electrice (receptoare electrice).
3. Care sunt factorii de risc care ar putea genera crize în sistemul energetic?
Conform documentului “Regulamentul (UE) 941/2019: Pregatirea pentru riscuri” publicat de către Eurelectric în luna septembrie 2020, ENTSO-E a identificat 31 de scenarii regionale de criză, grupate în categoriile tematice enumerate succint în continuare.
În urma evaluarii acestora, a rezultat un top de factori de risc care ar trebui luaţi în considerare pentru prevenirea şi tratarea unor posibile crize în sistemul energetic regional, după cum urmează:
| Factori dependenți de vreme și climă: | Factori independenți de vreme și climă: |
| Canicula și seceta – valurile de căldura extremă pot provoca reducerea capacităților de producere a energiei electrice (nivelurile scăzute de apă vor conduce la o producție scăzută din surse hidro sau din surse termo și nucleare din cauza mijloacelor de răcire insuficiente), pe fondul unei creşteri a consumului de energie electrică (ex. prin folosirea aerului condiţionat); | Atac cibernetic : la entităţi conectate la rețeaua electrică: împotriva sistemelor critice ICT ale TSO, DSO, centrale de producere a energiei electrice cum ar fi sistemele SCADA din centrele de comandă sau staţii; la entităţi care nu sunt conectate direct la reţeaua electrică: un atac împotriva sistemelor ICT ale participanţilor la piaţa de energie: furnizori și traderi, platforme de tranzacţionare a energiei electrice, factorii de decizie ai pieţei de energie electrică (autorităţi de reglementare). |
| Temperaturi scăzute și incidente de iarnă – un val de frig cu temperaturi cu peste 10 grade C mai mici decât media sezonieră în regiunea europeană respectivă; condiţii meteo periculoase, cum ar fi: avalanşe în zonele de munte, umiditate crescută şi vânt puternic, acumularea de chiciură pe liniile electrice aeriene; | Atac fizic – asupra activelor critice: linii, transformatoare, stații și centrale electrice, centre de date, camere de control ale TSO sau DSO, centre de operare ale centralelor electrice majore; îmbolnăvirea, sabotajul sau forțarea unor angajați, subcontractori să efectueze acţiuni pentru destabilizarea sistemului; |
| Avarii multiple cauzate de vremea extremă: defecţiuni concomitente ale mai multor componente de rețea cauzate de anumite condiţii meteo extreme pe perioade scurte de timp (caldura extrema, îngheţul extrem, furtuni). | Lipsa combustibililor fosili: ar putea presupune unele situaţii cum ar fi cererea internă mare de combustibil şi stocuri reduse, întreruperea prelungită a producţiei de combustibili fosili, eșecul sistemului de alimentare cu combustibili din motive tehnice, limitarea aprovizionării din motive comerciale sau politice, condiţii meteorologice, ş.a.. |
4. Cum se pot interconecta sistemele electroenergetice?
Cererea din ce în ce mai mare de energie electrică din ultimii ani a dus la expansiunea sistemelor de transport a energiei electrice la tensiune alternativă, la niveluri de tensiune din ce în ce mai ridicate (400 kV… 765 kV). Sistemele electroenergetice învecinate au fost interconectate, ajungându-se astfel la sisteme care ocupă zone mari, chiar continente.
Sistemele interconectate se dezvoltă din ce în ce mai mult, aşa că vor trebui găsite soluţii pentru evitarea congestiilor şi pentru creşterea stabilităţii acestor sisteme. Exemple de astfel de mari sisteme la tensiune alternativă sunt în Statele Unite ale Americii, Europa sau Rusia, America de Sud, India, China (fig. 1.1).
Totuşi, apar limitări tehnice şi economice atunci când energia electrică trebuie transmisă la distanţe mari prin sistemele de tensiune alternativă interconectate. Încărcarea rețelelor electrice din aceste sisteme va creşte foarte mult și va conduce astfel la „zone de strangulare” şi la probleme de fiabilitate. Îmbunătăţirea permanentă a performanţelor acestor sisteme va fi esenţială pentru a echilibra circulaţia de puteri. Întreruperile în alimentarea cu energie electrică din ce în ce mai dese au confirmat că aceste interconectări pot duce şi la efecte în cascadă necontrolabile ce pot apărea în aceste sisteme sincrone supraîncărcate.
5. Cum interacţionează SEN cu ţările învecinate?
Operatorul naţional de transport şi sistem, Transelectrica, reprezintă entitatea ce gestionează transportul energiei electrice la noi în ţară şi face parte din Asociația Operatorilor de Transport și de Sistem din Europa (ENTSO-E). Aceasta grupare înglobează majoritatea ţărilor de pe continent şi susţine cooperarea între statele membre pentru atingerea obiectivelor energetice şi climatice.
Astfel, caracteristicile de bază ale energiei electrice (frecvenţa, abateri admisibile de la tensiunea nominală) sunt reglementate, fiind aceleaşi pentru toate statele membre, aspect ce unifică şi întăreşte reţeaua europeană. Această abordare aduce multe avantaje: sporeşte securitatea, interconectarea şi dezvoltarea optimă a pieţelor de energie.
Pe de altă parte, interdependenţa sistemelor poate aduce şi dezavantaje, fiindcă o avarie se poate propaga de la o ţară la alta dacă sistemele nu sunt operate corespunzator (cazul avariei din ianuarie 2021, care a avut loc în Croaţia şi a scindat sistemul în două părţi ce au funcţionat pentru scurt timp la frecvenţe diferite, efectele simtindu-se şi la noi).
În prezent, ţara nostră este interconectată sincron cu Bulgaria, Serbia, Ungaria şi Ucraina predominant prin linii electrice de 400kV, dar şi de 110kV. La nivelul anului 2021, capacitatea transfrontalieră totală era de 2600 MW,urmând a creşte la 5510 MW în 2025 si 7100 MW în 2030, datorită proiectelor din Planul de Dezvoltare a RET aprobat.
Din cauza diminuării capacităţilor de producţie din ultimii ani şi scumpirii certificatelor de carbon, Romania are o producţie deficitară, prin urmare majoritatea fluxurilor de energie circulă de la vecini catre noi, energia electrică fiind importată.
6. Tranziţiile cu care se confruntă SEN
Încă de la inceputurile electricităţii, energia era produsă relativ departe de locul unde urma a fi consumată, implicând transportul acesteia pe distanţe lungi. În prezent o tendinţă de evoluţie a sistemelor energetice de pretutindeni este apropierea producţiei de locul de consum, prin încurajarea producerii locale a acesteia.
Astfel, conceptul de prosumator este din ce în ce mai popular: energia electrică este produsă chiar în acelaşi loc unde este şi utilizată, de obicei prin intermediul panourilor fotovoltaice. Aceasta evoluţie sprijină independeţa consumatorului şi conceptul de smart grid, îmbunătăţeşte nivelurile de tensiune în reţelele de distribuţie, conduce la scăderea pierderilor de putere activă şi a încărcării liniilor, creşte randamentul şi fiabilitatea rețelei şi sprijină adoptarea energiei regenerabile.
Sectorul energetic are ponderea de emisii de gaze cu efect de seră cea mai mare. În condiţiile evitării pe cât posibil a schimbarilor climatice, se doreşte ca energia să provină mai mult din surse regenerabile (eolian, fotovoltaic, geotermal), iar centralele ce functionează pe combustibil fosil (carbune, gaz natural sau alte hidrcarburi) să fie închise. Caracterul aleatoriu şi intermitent al surselor regenerabile împiedică adoptarea acestora la un nivel mai mare, însă pe viitor se întrevede posibilitea utilizării unui nou vector energetic, hidrogenul, care poate stoca şi stabiliza sistemele energetice. Multe cercetări se întreprind şi în domeniul reactoarelor cu fisiune, care aduc provocări tehnice şi economice. Cu toate acestea, ele promit a fi „sfântul graal” al producţei de energie electrică.
Pe măsură ce evenimentele meteorologice extreme apar mai frecvent, reziliența rețelei elecrice este din ce în ce mai importantă. Se urmăreşte consolidarea sistemelor prin creşterea redundanţei pentru a menține fiabilitatea şi flexibilitatea astfel încât părțile critice ale sistemului să poată reveni la normal cât mai rapid în cazul unei întreruperi.
Acest articol face parte din proiectul #Energy101. Mai multe informatii, aici.
