Flexibilitatea – cheia reformei pe pietele de electricitate

Pietele de electricitate din Statele Unite sunt reevaluate si analizate in ceea ce priveste aspectele legate de venit si de fiabilitate, intr-o perioada in care resurse tot mai mari de energie regenerabila apar pe piata.
Aceasta analiza a devenit si mai atenta dupa propunerea Departamentului Energetic de a recompensa centralele electrice nucleare si pe carbune cu 90 de zile de combustibil on-site.
Insa subventiile nucleare si de carbune care ar trebui sa impulsioneze “capacitatea de adaptare” nu au in vedere tocmai principala provocare pentru pietele de en-gros – nevoia de flexibilitate a retelei.

Resusrse de energie la costuri reduse

Asadar, flexibilitatea si nu combustibilul de rezerva reprezinta esenta a ceea ce inseamna o retea fiabila sau rezistenta.
Pietele sunt instrumente puternice pentru gasirea de resurse cu costuri reduse, astfel incat sa intruneasca necesitatile retelei fizice, insa in general piata are tendinta de a favoriza sursele traditionale, mai degraba decat resursele alternative si flexibile care au la baza cererea si oferta. Este timpul ca pietele sa evolueze!

Pentru a sustine o retea curata, rezistenta, accesibila din punct de vedere al pretului, pietele trebuie sa evolueze in sensul aprecierii resurselor flexibile – cheia pentru reducerea costurilor de integrare a resurselor alternative.
Doua rapoarte recente ale America’s Power Plan (APP) – Planul Energetic al SUA – subliniaza modul in care pietele pot evolua pe termen scurt si lung pentru a integra cat mai eficient din punct de vedere al costurilor cantitati mai mari de energie regenerabila alternativa, precum energia solara si energia eoliana.

Flexibilitatea este esenta

Resursele energetice regenerabile la scara mare si resursele distribuite sunt pe val. Un raport recent al Laboratorului National Lawrence Berkeley a relevat urmatoarele: costurile totale de instalare a panourilor solare la scara mare au scazut cu 80% din 2010, iar costurile pentru instalarea sistemelor solare rezidentiale au scazut cu 60% in aceeasi perioada.
Obiectivul DOE de a ajunge la un pret de 1$/watt de energie solara la scara mare a fost atins cu trei ani inainte de data la care era planificat. In plus, la orizont se afla o noua centrala de energie eoliana, cu un cost de sub 20$ per megawat-ora, adica mai ieftin decat costurile multor centrale pe carbune.

In timp ce economia si obiectivele ecologice atrag generarea unei cantitati tot mai mari de energie regenerabila, resursele alternative reprezinta o provocare pentru cadrul existent de management al retelei.
Astfel, rezulta foarte clar necesitatea retelelor de electricitate de a deveni flexibile, atat pe termen lung cat si pe termen scurt.
Flexibilitatea reprezinta capacitatea retelei de a ajusta generarea de energie electrica, de a reconfigura sistemele de transmisie si de distributie si de a tine seama de balantele previzibile si imprevizibile dintre oferta si cerere.
Flexibilitatea este o calitate globala a retelelor interconectate, ce combina atat posibilitatile tehnice ale tuturor dispozitivelor conectate cat si capacitatea sistemului de a le coordona eficient.

Trendurile curente au marit nevoia de flexibilitate. Noile resurse alternative, precum energia solara si energia eoliana, sunt unele dintre cele mai mari motoare ale unei mai mari flexibilitati. Factori precum infrastructura imbatranita, centralele electrice inflexibile, modelele de utilitati depasite si dependenta in crestere a societatii noastre de servicii electrice de incredere, sunt si ele factori care determina necesitatea unei retele mult mai flexibile.

Vestea buna este aceea ca oportunitati de a crea flexibilitate exista peste tot: centrale noi si mai flexibile pe gaz, depozitare la orice scara, dispozitive electronice pentru reglarea productiei de energie solara si eoliana, si o constelatie de dispozitive interconectate gata sa consume electricitate intr-un mod mai inteligent.
Pietele en-gros restructurate de electricitate trebuie sa isi gaseasca moduri noi si imbunatatite de a pune pret pe flexibilitate si de a permite participantilor curenti si viitori la retea sa o ofere la cel mai mic cost.

Cum castigi mai multa flexibilitate astazi?

O noua lucrare de cercetare a expertilor APP, Robbie Orvis si Sonia Aggarwal, “Harta pentru obtinerea flexibilitatii pe pietele en-gros” subliniaza cele mai bune practici pentru proiectarea pietei si a operatiunilor intr-un viitor bazat pe resurse extrem de regenerabile.
Lucrarea identifica de asemenea si provocarile existente in fata integrarii energiilor regenerabile pe pietele de en-gros: gestionarea variatiilor previzibile si imprevizibile in sistemul global si procedarea in acelasi mod cu resursele regenerabile distribuite.
Pentru energiile regenerabile la scara mare, variabilitatea previzibila inseamna sa stii cand va aparea un front de aer rece sau un sezon cu vanturi sau cand soarele va rasari sau va apune. Variabilitatea imprevizibila vine din schimbarile bruste de temperatura si de conditii meteorologice.
Pentru resursele de energie regenerabila distribuite, cum ar fi panourile solare de pe acoperisuri sau consumul comandabil, imprevizibilitatea are legatura cu factori exogeni cum este vremea, dar reflecta de asemenea si cat de opac este sistemul de distributie la operatorii din sistemul en-gros.
Mijloacele distribuite, precum panourile fotovoltaice, eficienta, sau consumul comandabil, pot avea un comportament previzibil, dar operatorii de retea trebuie sa detina mai multe date cu privire la locul unde DER (resursele de energie distribuite) sunt in sistem, ce fel de DER sunt si cum sunt programate.

Flexibilitatea este ingredientul cheie pentru gestionarea fiecareia dintre aceste provocari, acordand pietelor de en-gros capacitatea de a se adapta la variatii in moduri cat mai eficiente din punct de vedere al costului si cat mai fiabile. Cele mai bune practici de pe pietele en-gros din SUA fac lumina pe drumul inainte pe termen scurt:

– Reguli de piata fixe pentru deblocarea flexibilitatii resurselor existente.
– Crearea si modificarea produselor pentru a explora flexibilitatea resurselor existente si a stimula noile resurse flexibile.

Un viitor curat, cu surse regenerabile de energie, se vede din ce in ce mai bine la orizont. Factorii decizionali trebuie doar sa traga cu ochiul la cele mai bune practici ale colegilor din alte tari, pentru a intelege cum sa gestioneze tranzitia.

Costurile flexibilitatii in viitor

Pe termen lung, e posibil sa fie necesare schimbari structurale mai semnificative pentru a integra resurse regenerabile low-cost si pentru a gestiona tranzitia. Pietele de en-gros vor fi nevoite sa ajunga la o stare de stabilitate, in care sa poata manageria cu succes livrarea in timp real, o buna adecvare a resurselor (in mod special flexibilitatea) si recuperarea costurilor pe termen lung pentru resurse curate.

Un alt studiu de cercetare defasurat de APP, “Despre proiectarea pietei pentru un viitor cu energie regenerabila alternativa semnificativa”, ofera doua cai posibile pentru pietele en-gros de electricitate, astfel incat acestea sa isi poata gestiona trei provocari esentiale intr-un viitor bazat foarte mult pe resurse regenerabile. Provocarile sunt:
– Cum va plati piata pentru furnizarea pe termen lung a electricitatii, cand costurile marginale sunt zero in cea mai mare parte a timpului?
– Cum vor lua operatorii de retea decizii operationale legate de ce active cu costuri zero sa livreze in perioadele cu excedent?
– Care va fi rolul resurselor distribuite, mai ales al celor controlabile? Ce semnale de pret vor urma si cum vor fi furnizate?

Prima solutie este o versiune evoluata a pietelor de astazi, care devin din ce in ce mai dependente de flexibilitate. Cea de-a doua solutie imparte piata intr-o “piata ferma”, pe termen lung, care acopera majoritatea necesitatilor consumatorilor si o “piata reziduala”, care opereaza in principiu ca pietele punctuale de astazi. Aceste doua solutii abordeaza provocarile enuntate mai sus in moduri diferite, dar se si suprapun, sprijinindu-se pe contracte pe termen lung.
In plus, cele doua solutii generale de mai sus pentru evolutia proiectarii pietei de en-gros intr-un viitor cu un nivel foarte mare de penetrare a energiei regenerabile alternative si a resurselor distribuite, evidentiaza cateva teme importante.
– Alinierea. Pietele trebuie sa fie aliniate cu realitatile fizice si financiare pentru un proiect viabil al pietei.
– Optimizarea. Pietele au nevoie de instrumente atat pentru optimizarea livrarii pe termen scurt cat si pentru investitia pe termen lung in active pentru retele.
– Managementul riscului. Pietele trebuie sa fie capabile sa transfere riscurile dintr-o parte in alta (de la clienti la generatori) si sa reduca riscurile prin scaderea costurilor. Orice proiect viitor de piata trebuie sa ofere aceasta functie.

Reteaua electrica functioneaza printr-o combinatie de interventii si reglementari directe si forte dinamice din piata. Tranzitia de la reteaua mostenita de astazi la un motor low-cost si cu consum redus de carbon pentru economia viitorului este o provocare extrem de importanta pentru pietele en-gros restructurate de energie. Cu atatea provocari deodata, este necesar sa ne concentram atat pe start cat si pe finalizarea acestei tranzitii.

Foto: freepik