Artykuł sponsorowany

Wirtualna Elektrownia. Technologia wyznaczająca trendy

Wirtualna Elektrownia. Technologia wyznaczająca trendy

Nowe regulacje, cele zrównoważonego rozwoju, strategie firm skutkujące inwestycjami w obszarze projektów niskoemisyjnych ale również innowacje nieodwracalnie zmienią sektor energetyczny, jaki znamy. 

Jedną z takich innowacji jest Wirtualna Elektrownia (z ang. Virtual Power Plant, skrót VPP), która łączy ze sobą wiele rozproszonych geograficznie jednostek wytwórczych, zarówno konwencjonalnych jak i odnawialnych, a także magazyny energii oraz odbiorców i konsumentów. Połączone jednostki tworzą zoptymalizowany ekosystem, pozwalający dynamicznie planować i dostosowywać produkcję oraz inteligentnie handlować na rynku energii przy jak najniższych kosztach operacyjnych. Operator VPP, którym może być klient przemysłowy, klaster energii, broker, operator sieci, wiodący dostawca energii czy agregator DSR (Demand Side Response), zmienia rozproszone zasoby energetyczne w jedną pulę mocy. Technologia umożliwia operatorom Wirtualnej Elektrowni wdrożenie dynamicznych modeli biznesowych dopasowanych do ich potrzeb, dzięki łatwości wykorzystania takich platform jak VPP na rynkach międzynarodowych, elastycznym dostosowaniu do mechanizmów lokalnych, użytkowników i infrastruktury oraz możliwości skalowania systemu wraz z rozwojem organizacji.

Technologia inteligentnych sieci

To co odróżnia Wirtualne Elektrownie od tradycyjnych, jest fakt, że operatorzy VPP mogą, ale nie muszą być właścicielami aktywów wytwórczych, a jedynie zarządzają danymi, które są udostępniane w ramach wykreowanej wirtualnej sieci lub klastra energetycznego. Cel biznesowy VPP postawiony jest na optymalizację sposobu wykorzystania każdego z elementów tego rozproszonego systemu. Wartość generowana jest dzięki elastyczności zagregowanych małych aktywów na rynkach i giełdach energii elektrycznej lub lokalnym rynku bilansującym. Tworzy to źródło przychodów dla operatora VPP i wspiera utrzymanie stabilności w systemie energetycznym kraju. Wirtualna Elektrownia skutecznie wspomaga prognozowanie produkcji energii z instalacji OZE o charakterze nieciągłym, zależnym od pogody, jak np. farm wiatrowych i słonecznych. Prognozy produkcji i  cen energii, a także historyczne i aktualne informacje o  produkcji i obciążeniach są kontrolowane, integrowane i zarządzane w czasie rzeczywistym na jednej platformie, która pozwala analizować potencjalne strumienie przychodów oraz stanowi kompleksowe narzędzie wspierające podejmowanie decyzji w sytuacji ciągle zmieniającego się popytu i podaży.

Czynniki napędzające i ograniczające rynek

W Europie to Niemcy są jednym z pierwszych krajów, które przełamały monopol dużych elektrowni i dopuściły firmy z mniejszymi portfelami aktywów zagregowanych w Wirtualnych Elektrowniach. Powoli rynek ten otwiera się również w Polsce, ale prawdziwy przełom spodziewany jest w najbliższych 3 latach. Wielkość globalnego rynku Wirtualnych Elektrowni do 2027 roku szacuje się na 2,85 miliarda dolarów (źródło: Fortune Business Insights™). Liderami we wdrażaniu VPP stają się Chiny, Stany Zjednoczone, Australia i Europa. Cele klimatyczne i - co za tym idzie -  zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł energii w produkcji energii elektrycznej na całym świecie, a także rosnące oczekiwania względem efektywności kosztowej wytwarzania, będą prawdopodobnie ciągle napędzać popyt na VPP i staną się głównym czynnikiem wzrostu tego rynku.

W Polsce rynek Wirtualnych Elektrowni pobudzać będzie konieczność zapewnienia niezawodności sieci przy wykorzystaniu rozproszonych zasobów energetycznych, a także wzrost produkcji energii przez samego konsumenta celem osiągnięcia niezależności energetycznej i generowania dodatkowych przychodów. VPP staną się zarówno kluczowym punktem strategii koncernów energetycznych jak i programów dekarbonizacji w przemyśle. Głównymi barierami są jednak koszty inwestycyjne, infrastruktura i regulacje prawne, a także potrzeba zmiany sposobu myślenia uczestników rynku i zainteresowanych stron.

Technologiami wspomagającymi VPP jest Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT), 4G-LTE, 5G wykorzystywane do pozyskiwania informacji i komunikacji z aktywami w odległych i rozproszonych lokalizacjach. Technologie chmurowe (Cloud) odgrywające rolę w integracji, przetwarzaniu danych i zaawansowanej analityce. Możliwości Wirtualnej Elektrowni maksymalizowane są przez systemy magazynowania energii.

Nadciągająca przyszłość opiera się na możliwości wykorzystania technologii takiej jak VPP, która pomoże przedsiębiorstwom przejść na energię odnawialną w szybki i stabilny sposób. Tak wielka zmiana jaką jest transformacja energetyczna, będzie jednak wymagała koordynacji nie tylko technicznej ale i politycznej, gospodarczej na różnych szczeblach w obrębie jednego kraju i poza jego granicami.

Od Wirtualnej Elektrowni do wirtualnych kontraktów

Ewolucja rynków energii oraz nowe koncepcje usług energetycznych, wymagać będą połączenia technologii VPP z technologią Blockchain – platformą będącą jedynym skalowalnym modelem rozwoju i stającą się nową architekturą finansową dla zdecentralizowanego systemu energetycznego o szybko rosnącej złożoności.

Zobacz także: Zarządzanie energią I ABB

Jednym z obszarów w energetyce, w którym może zostać wykorzystany Blockchain są gwarancje pochodzenia i „zielone certyfikaty” energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł (OZE). Możliwości technologii Blockchain pozwalają na to, aby zapisy o wspomnianych dokumentach pochodzenia zielonej energii umiejscowić w łańcuchu bloków, których podstawowym zadaniem jest przechowywanie informacji. Taki proces przekształcenia wartości w „aktywa cyfrowe” określany jest mianem tokenizacji, w którym token przypisany bezpośrednio do certyfikatu określa precyzyjnie ilość energii wyprodukowanej z OZE i zagregowanej w VPP. Niezaprzeczalną zaletą takiego systemu może być transparentność informacji, łatwy dostęp do dokumentów, bezpieczeństwo dla rozproszonego biznesu, czytelna logika transakcyjna a także możliwość tworzenia skomplikowanych mechanizmów (smart contracts). To też szansa dla nowych modeli biznesowych, które do tej pory nie były praktykowane w energetyce. Przykładem jest model P2P (Peer-to-Peer) umożliwiający zautomatyzowane transakcje każdego z każdym na zdecentralizowanych rynkach, bez pośredników, i dodatkowych platform, co znacznie obniża koszt zakupu energii elektrycznej. Wyzwaniem jest jednak infrastruktura i dostosowanie sieci dystrybucyjnej do przesyłania energii elektrycznej między stronami cyfrowych transakcji oraz lokalne regulacje i konieczność przejścia na jeden format certyfikacji oparty na międzynarodowych standardach (GO - zgodne z dyrektywą EU Red II w Europie, REC w USA, iREC w pozostałych krajach).

Technologie cyfrowe w energetyce wodorowej

Doskonałą i zarazem szczególną sytuacją do wykorzystania opisanej powyżej koncepcji z technologiami Wirtualnej Elektrowni i Blockchain jest wytwarzanie zielonego wodoru. Proces ten polega na reakcji elektrolizy z wodą, w której energia jest używana do „rozdzielania” cząsteczek wody i przechwytywania uwolnionego w ten sposób wodoru. Elektroliza wymaga użycia dużej ilości energii. W przypadku zielonego wodoru – ważnym aspektem jest możliwość rzetelnego potwierdzenia, że w procesie produkcyjnym używane były źródła energii nieemitujące CO2. Zastosowanie technologii VPP i Blockchain nie tylko pozwoli uczestnikom rynku na śledzenie atrybutów ekologicznych w procesie produkcyjnym i transakcyjnym, ale również na uwierzytelnianie aktywów, danych i producentów. Ponad to, skuteczny sposób uwiarygodnienia „koloru” wodoru będzie stanowił duże wsparcie dla producentów w procesie sprawozdawczym wobec organów regulacyjnych i dotujących projekty niskoemisyjne.

Zobacz także: Wodór – klucz do zeroemisyjnej przyszłości I ABB

Blockchain, jak każda innowacja wzbudza wiele wątpliwości. Wszystko wskazuje jednak na to, że ta technologia stanie się nieuniknioną przyszłością i zrewolucjonizuje branżę energetyczną.


ANNA WUJEC, Dyrektor ds. cyfryzacji ABB Polska

 

Do ABB dołączyła w 2017 roku obejmując funkcję lidera cyfryzacji. Do jej zadań należało m.in. opracowanie strategii cyfrowej dla rynku polskiego oraz wdrożenie globalnego podejścia ABB do transformacji w celu ułatwienia realizacji kluczowych projektów z klientami różnych branż i sektorów. Aktualnie odpowiada za obszar bezpieczeństwa cybernetycznego środowisk przemysłowych, cyfryzację gospodarki energetycznej za pomocą Wirtualnych Elektrowni oraz pełni rolę eksperta w zakresie cyfrowych rozwiązań i koncepcji Przemysłu 4.0 w Biznesie Automatyki Procesowej ABB w Polsce.

Mobile: +48 600 476 435

e-mail: anna.wujec@pl.abb.com

Technologie dostarcza

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PGE PSE