Energie în exces? Cum poate susține rețeaua fluxul tranziției verzi

Când soarele strălucește prea tare pentru rețeaua electrică

Energia solară crește exponențial și, paradoxal, exact acest succes aduce noi provocări pentru sistemele electrice. Odată cu extinderea capacităților fotovoltaice, a apărut fenomenul de limitare a producției solare (curtailment) – o situație în care surplusul de energie generat nu poate fi absorbit de rețea și trebuie pur și simplu „oprit”.

Acesta semnalează o lipsă de flexibilitate a sistemului energetic si evidențiază faptul că infrastructura actuală de transport și consum nu poate absorbi pe deplin energia generată, ceea ce indică necesitatea unor soluții noi de integrare.

Deși sună contraintuitiv, limitarea nu este un eșec al energiei solare, ci o realitate economică și tehnică ce trebuie gestionată inteligent.

Energia solară a înregistrat o creștere semnificativă în Europa, ajungând în 2024 să asigure 11% din totalul electricității consumate în Uniunea Europeană, depășind pentru prima dată producția centralelor pe bază de cărbune, care a scăzut la 10%.

De ce se limitează producția solară?

Când producția de energie solară depășește cererea și nu există suficiente baterii sau conexiuni de transport pentru a stoca sau distribui electricitatea, rețeaua trebuie echilibrată. Operatorii pot reduce producția fotovoltaică fie prin oprirea temporară a unor centrale solare mari, fie prin restricții impuse prosumatorilor casnici.

Energia solară a înregistrat o creștere impresionantă la nivel global, cu 239 GW de noi capacități instalate în 2022, marcând o creștere anuală de 45%, cea mai mare din 2016. În România, producția de energie în centralele solar fotovoltaice a crescut cu peste 60% în primele opt luni ale anului 2024 comparativ cu aceeași perioadă a anului precedent.

De cele mai multe ori, limitarea este preferabilă investițiilor masive în infrastructură de transport sau stocare a energiei, care pot fi foarte costisitoare. Pe termen lung, totuși, soluțiile inteligente de integrare a surplusului solar devin esențiale pentru viitorul regenerabilelor.

Variabilitatea producției solare și soluțiile de echilibrare

Un alt factor important în gestionarea energiei solare este variabilitatea producției. Pe termen scurt, fluctuațiile de producție pot crea provocări pentru rețea. De exemplu, la nivel local, un singur nor poate reduce producția simultan pe mii de acoperișuri fotovoltaice, afectând stabilitatea sistemului.

Țările care investesc masiv în energie solară implementează soluții precum prognoze avansate, controlul sarcinilor prin utilități (de exemplu, întreruperea temporară a aerului condiționat sau încărcarea controlată a bateriilor de casă și a vehiculelor electrice). Aceste măsuri ajută la echilibrarea producției și evitarea pierderilor de energie. În plus, conectivitatea mai puternică între regiunile de producție și consum poate ajuta la reducerea acestor probleme.

Un studiu publicat în 2021 a propus un sistem de control ierarhic pentru centralele solare fotovoltaice la scară utilitară, menit să atenueze variabilitatea producției și să ofere servicii auxiliare rețelei. Acest sistem permite centralei să ajusteze proactiv producția de energie pentru a răspunde fluctuațiilor, fără a necesita resurse suplimentare non-solare.

Limitarea, pierdere sau oportunitate de dezvoltare?

Unul dintre riscurile limitării este scăderea rentabilității proiectelor solare. Dacă investitorii știu că o parte semnificativă din producția lor va fi blocată, această incertitudine poate reduce apetitul pentru investiții în centrale fotovoltaice.

Pentru a veni în întâmpinarea acestui efect și pentru a îmbunătăți flexibilitatea sistemului energetic, este necesară implementarea unor măsuri precum:
• stocarea energiei
• flexibilitatea consumului
• extinderea și optimizarea rețelei
• flexibilitatea surselor regenerabile controlabile
• ajustarea funcționării centralelor pe combustibili fosili

Aceste măsuri contribuie la integrarea surplusului de energie, reducerea riscurilor financiare și creșterea rezilienței sistemului energetic.

Supradimensionarea capacitaților solare, un paradox necesar

O strategie tot mai utilizată este supradimensionarea parcurilor fotovoltaice, adică instalarea unei capacități mai mari decât necesarul estimat. Chiar dacă acest lucru poate duce la limitarea unei părți din producție în anumite perioade, beneficiile pe termen lung depășesc aceste pierderi.

Capacitatea fotovoltaică suplimentară acționează ca un tampon natural, reducând fluctuațiile de producție și oferind flexibilitate operatorilor de rețea. Chiar dacă o parte din energie poate fi limitată, costurile mai mici ale panourilor fac această strategie mai rentabilă decât investițiile în stocare masivă.

 Adaptare, nu limitare

Limitarea energiei solare nu este un obstacol insurmontabil, ci o tranziție firească spre un sistem energetic dominat de regenerabile.

Energia solară va continua să fie un pilon esențial al mixului energetic global. Provocarea reală nu este să reducem producția, ci să dezvoltăm rețele inteligente, politici de integrare și modele economice care să maximizeze beneficiile energiei regenerabile.