Ośrodek doradczo-analityczny Energy System Catapult przygotował kolejny raport na temat morskiej energetyki wiatrowej w Wielkiej Brytanii. Przyszły system elektroenergetyczny tego kraju może obsłużyć do 150 GW w sektorze offshore wind, pod warunkiem zapewnienia integracji technicznej systemu elektroenergetycznego i reform rynkowych.

Wielka Brytania już dziś jest jednym z europejskich liderów w rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Rząd ma ambicje zbudowania morskich farm wiatrowych o mocy 40 GW, które wspólnie z energetyką jądrową umożliwią realizację celów klimatycznych. Po zawarciu porozumienia pomiędzy rządem i przemysłem w sprawie rozwoju sektora morskiej energetyki wiatrowej (Sector Deal), a następnie przyjęciu celu osiągnięcia 40 GW mocy zainstalowanej w offshore wind do 2030 roku, Rada Przemysłu Morskiej Energetyki Wiatrowej (OWIC) powołała grupę zadaniową w celu "rozwiązania wyzwania integracji" morskiej energetyki wiatrowej z systemem elektroenergetycznym. Eksperci Energy System Catapult przeanalizowali scenariusz bardzo wysokiego udziału morskiej energetyki wiatrowej w systemie energetycznym oraz sposobu, w jaki można złagodzić wpływ niestabilnych źródeł na jego funkcjonowanie. Ponadto analitycy mieli za zadanie określenie możliwości wzmocnienia roli morskiej energetyki wiatrowej w integracji systemowej.

W raporcie "Solving the offshore wind integration challenge” stwierdzono, że przyszły system elektroenergetyczny w Wielkiej Brytanii może obsłużyć nawet do 150 GW zainstalowanych w morskiej energetyki wiatrowej, pod warunkiem zapewnienia niezbędnej integracji technicznej i reform rynkowych. Analiza podkreśla istotną rolę morskiej energetyki wiatrowej w budowaniu siły roboczej w energetyce w nadchodzących dekadach. Raport opiera się na uznanym na całym świecie modelowaniu systemowym Energy System Catapult. 

50-70 GW w zasięgu Brytyjczyków, 150 GW pod pewnymi warunkami

W praktycznie wszystkich analizowanych scenariuszach założono wdrożenie w sektorze offshore wind co najmniej 50-70 GW do 2050 roku. Praca systemu energetycznego jest możliwa nawet przy 150 GW zainstalowanych w wiatrakach na morzu, ale musi być spełnionych kilka warunków. Kluczowa jest reforma rynków energii elektrycznej, która pozwoli na uwolnienie potencjału morskiej energetyki wiatrowej oraz zapewni bardziej elastyczną stronę popytową. 

Dyrektor ds. strategii i wydajności w Energy Systems Catapult, Guy Newey, powiedział, że osiągnięcie neutralności klimatycznej w Wielkiej Brytanii do połowy stulecia będzie prawdopodobnie wiązało się z integracją bardzo wysokiego udziału OZE, w tym offshore wind, z skomplikowanym systemem energetycznym. Wskazuje, że integracja stanowi znaczne i wieloaspektowe wyzwanie, ale jest ona możliwa do osiągnięcia, jeśli zostaną wprowadzone odpowiednie reformy, zarówno techniczne, jak i rynkowe.

– Daje to Wielkiej Brytanii możliwość nie tylko skonsolidowania pozycji światowego lidera we wdrażaniu morskiej energetyki wiatrowej, ale także wykorzystania tej pozycji do przyspieszenia wdrażania i integracji technologii uzupełniających, takich jak wodór, i innych rozwiązań w zakresie magazynowania i elastyczności, które są niezbędne dla systemu energetycznego – dodaje Guy Newey w komunikacie do raportu. 

Przyszłe systemy o zróżnicowanej strukturze wytwarzania, obejmującej bezemisyjną energię cieplną i jądrową, mają przewagę nad systemem zdominowanym przez jedną technologię. Wodór odegra ważną rolę w dekarbonizacji niektórych sektorów, w szczególności przemysłu oraz transportu i ogrzewania.

Kluczowe jest zabezpieczenie się na okresy flauty 

Eksperci wyjaśniają, że decydenci polityczni muszą dokładnie przemyśleć, w jaki sposób odblokować strukturę wytwarzania energii elektrycznej. Przy wysokim udziale morskiej energetyki wiatrowej wymagana jest znacząca instalacja źródeł rezerwowych bezemisyjnej energii cieplnej, aby pokryć rzadkie, aczkolwiek zdarzające się w trakcie zimy okresy wietrzności na niskim poziomie

Kluczowe są także technologie magazynowania i wspierajcie elastyczność systemową. Rozwiązania z obszaru magazynowania energii elektrycznej, ale także technologie gazowe, powinny być stosowane wzdłuż połączeń międzysystemowych. Zarządzanie stroną popytową będzie skuteczne dzięki zdolności do magazynowania energii cieplnej na poziomie krajowym i lokalnym, a także dzięki produkcji i magazynowaniu wodoru.

– Aby umożliwić skuteczne wdrożenie, zarówno morskiej energetyki wiatrowej, jak i krytycznych rozwiązań w zakresie magazynowania i elastyczności, niezbędna jest skoordynowana ewolucja polityki, ram regulacyjnych i rynkowych – podkreśla Guy Newey.

– Morska energetyka wiatrowa ma stać się podstawą naszego przyszłego systemu energetycznego, nie tylko wytwarzając ogromne ilości czystej energii elektrycznej, ale także odgrywając wiodącą rolę w produkcji zielonego wodoru, który zapewni większą elastyczność systemu. Z raportu jasno wynika, że stworzenie odpowiednich ram politycznych w celu przyspieszenia przejścia jest niezbędne, aby zapewnić jak najlepsze wykorzystanie innowacyjnych technologii – komentuje UK Country Manager w Vattenfall oraz współprzewodnicząca OWIC, Danielle Lane.

Stabilność sieci i wyzwania związane z kontrolą systemową wzrastają wraz z wysokim udziałem OZE. Narzędzia i techniki do zarządzania tymi aspektami (w tym szeroki zakres technologii i filozofii inteligentnych sieci) już istnieją, a morska energetyka wiatrowa może potencjalnie przyczynić się do rozwiązania tego problemu.

Aby utrzymać niezawodność funkcjonowania sieci, konieczne będzie wdrażanie większych ilości i różnych rodzajów usług systemowych, wraz z nowymi systemami sterowania i inteligentnymi rozwiązaniami sieciowymi. Tempo, w jakim morska energetyka wiatrowa odejdzie od wsparcia publicznego, zależy od ewolucji rynku i zrealizowanych inwestycji.