hadicanim
Aktif Üye
Nükleer aşamalı çıkış: Uzmanlar, “karanlık sıkıntıya” karşı yedek enerji santralleri çağrısı yapıyor
Almanya’da kalan üç nükleer santral Pazar gecesi kapatılacak. Bu da artan elektrik talebinin gelecekte nasıl karşılanacağı sorusunu gündeme getiriyor. Nükleer fizikçiler ve Götz Ruprecht ve André Thess gibi nükleer enerjinin diğer savunucuları, arz güvenliğinin zarar gördüğü, enerji fiyatlarının yükselmeye devam edeceği ve hatta iklimin kötüye kullanıldığı konusunda uyarıyorlar. Yeşil elektrik için depolama kapasitesinin eksikliği göz önüne alındığında, “kontrol edilebilir kapasitelere, tercihen ucuz ve düşük emisyonlu nükleer enerjiye” ihtiyaç vardır. Kaynak araştırmacısı Henrik Paulitz, güç kaynağının 2021 gibi erken bir tarihte “büyük ölçüde tehlike altında” olduğunu gördü. Ancak bilimde başka sesler de var.
Sözde karanlık sıkıntı için yedek enerji santralleri
Nükleerden aşamalı olarak vazgeçmeye paralel olarak Federal Hükümet ve Federal Meclis, yenilenebilir enerjiler için bir dizi yeni ve iddialı genişleme hedefi formüle etti ve bu girişimi hızlandırmayı amaçlayan yasa ve yönetmelikler oluşturdu. Amaç, nükleer ve gelecekte de kömürle çalışan elektrik santrallerinin performansının yerini almaktır. 2023’ün başında, yönetici ayrıca ilk kez sözde yedek enerji santralleri için şartnameler formüle etti. Bunlar, rüzgar enerjisi ve fotovoltaik (PV) Almanya’daki yaklaşık 80 gigawatt’lık (GW) mevcut talebi karşılamak için yeterli elektrik üretmediğinde devreye girmesi gereken sistemlerdir. Bu tür aşamalar birkaç güne yayılabilir ve bu süre zarfında yenilenebilir enerji üretimi keskin bir şekilde düşer – sözde karanlık durgunluklar.
Science Media Center, araştırmacılara siyasetin bu zorlukla nasıl başa çıkabileceğini sordu. Büyük ölçüde aynı fikirdeler: Yeterince esnek yedek enerji santralleri olmadan çalışmayacak. Bunlar, güç zirvelerinin büyük bir bölümünü kapsamalıdır. Ancak, bunlara yalnızca rüzgar enerjisi ve PV sistemleri çok az elektrik ürettiğinde ihtiyaç duyulur.
Çok sayıda ön koşul
Bilim adamlarına göre, gaz ve sınırlı ölçüde kömürle çalışan termik santraller bunun için en uygun olanlardır. Vatandaşlara ve şirketlere, örneğin elektrikli araçlar ve akıllı şebekeler aracılığıyla akıllı elektrik sayaçları, sanal enerji santralleri ve pil havuzuyla birleştirilmiş dinamik tarifelerle PV ve rüzgar sistemlerinden sınırsız elektriği şebekeye besleme fırsatları sunan esnek bir enerji piyasası da oynar. önemli bir rol. Ancak, bunun gerçekleşmesi için hala birçok ön koşulun oluşturulması gerekiyor. Enerji geçişinin Avrupa çapında planlanması, nadiren faaliyette olan enerji santrallerinin sayısını da önemli ölçüde azaltabilir. Ancak bunu yapmak için AB üye devletlerinin enerji tedariklerini daha ortak planlamaları gerekecek.
TU Dortmund’da Enerji Sistemleri, Enerji Verimliliği ve Ekonomi Enstitüsü başkanı Christian Rehtanz, somut olarak şöyle hesaplıyor: Çeşitli araştırmalara dayanarak, yıllık maksimum yükün yüzde 100 – bugün yaklaşık 80 (GW) olduğu tahmin ediliyor. gelecek – maksimum yüzde 10 ila 15’e kadar bir kısım, şebekeler aracılığıyla hidroelektrik de dahil olmak üzere yenilenebilir enerjilerin Avrupa dengelemesi kapsamındadır. Ayrıca, gün içinde yükleri değiştirerek pik yükü yüzde 10 ila 15 daha azaltmak mümkündür. Ancak bu, uygun piyasa teşvikleri ve “otomatik dijital uygulama” gerektirir. Böylece, örneğin kışın karanlık bir durgunluk sırasında yedek enerji santralleri tarafından karşılanması gereken güç zirvelerinin yüzde 70 ila 80’ini elde edersiniz.
Esneklik ve yedekleme hizmetleri
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’ndeki Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Enstitüsü’nden Patrick Jochem, “gerekli yedek kapasite aynı zamanda büyük ölçüde enerji piyasasının tasarımına ve diğer piyasa oyuncularını yenilenebilir enerji üretimiyle sinerjik olarak entegre etmeyi nasıl başardığına da bağlıdır” diyor. ) Her şeyden önce, elektrik talebini daha esnek hale getirmek büyük bir potansiyele sahip olmalıdır. Elektrikli araçları doğrudan elektrik piyasalarına entegre etmek mümkünse – mümkünse araçtan şebekeye (V2G) geri bildirim yeteneği ile – talep tarafındaki esneklik, yedek kapasitelerin “önemli bir kısmının” yerini alabilir. Bunu yapmak için, sistem “her düzeyde uygun bir BT altyapısı ile desteklenmelidir”.
Jochem, 40 GW’lık bir yedekleme kapasitesinin yeterli olduğu senaryoları ifade eder. Bunlar, “özellikle talep tarafında yüksek düzeyde esneklik ve depolama tesislerinin yüksek kullanılabilirliği ile jeotermal ve biyogaz enerji santralleri gibi esnek, sürdürülebilir enerji üretimi” ile karakterize edilir. Ancak diğer çalışmalara göre, 90 GW’a kadar yedek kapasiteler gerekli olacaktır.
Esnek yedek enerji santralleri gerekli
Rehtanz’a göre, “en iyi alternatifler, hızla faaliyete geçen ve hızla açılıp kapatılabilen santrallerdir”. Gaz bunun için idealdir. Buna bağlı olarak iyileştirilmiş kömürle çalışan elektrik santralleri de çalışıyordu. Nükleer enerji santralleri, “ekonomik nedenlerle mümkün olduğu kadar sürekli çalışacak şekilde tasarlandıkları” için bu tür amaçlar için yalnızca teorik olarak kullanılabilir.
Jochem, karanlık durgunlukların daha uzun süre enerji sağlayabilen teknolojiler gerektirdiğini doğruluyor. Ancak, bu nadiren olacağından, “bu sistemler yüksek tam yük saatlerine sahip değildir”. Bu açıdan yenilenebilir bir gazla veya iyi depolama özelliklerine sahip hidrojenle çalışan gaz türbinleri en uygunu olacaktır. Onun bakış açısına göre, tam kapasite kullanımının düşük olması ve esnek işletme yönetimine yönelik yüksek talepler nedeniyle nükleer ve kömürle çalışan elektrik santralleri yedek olarak uygun değildir.
CO₂ emisyonlarının önlenmesi
Zürih Teknik Üniversitesi’nde iklim fizikçisi olan Jan Wohland, bir eksikliğe dikkat çekiyor: Yedek enerji santrallerinde fosil gazı veya kömür kullanılırsa CO₂ üretilir. Bu emisyonlar, CO₂ yakalama ve depolama (CSS) teknolojileri kullanılarak azaltılabilse de tamamen önlenemez. “Tehlikeli iklim değişikliğini önlemek için” ilgili emisyonların sıfıra düşürülmesi gerekeceğinden, bunların telafisi gereklidir. Bu, örneğin doğrudan hava yakalama, CO₂’nin havadan doğrudan ayrılması yoluyla yapılabilir. Bu karmaşık, pahalı ve enerji yoğun olduğundan, yedek enerji santrallerine olan ihtiyaç mümkün olduğunca küçük tutulmalıdır.
Wohland, pillerin enerjinin saatler veya günler süren kısa süreler için depolanmasına izin verdiğini ve böylece yedek güce olan ihtiyacı azaltabileceğini açıklıyor. “Pompa depolama santralleri benzer şekilde davranıyor, ancak daha uzun süre enerji depolayabilmeleri avantajına sahipler.” Ayrıca, bir konumdaki düşük verimli aşamalar, diğer alanlardaki eş zamanlı iyi verimlerle telafi edilebilir. Bu stratejik ekleme, birçok zaman ölçeğinde çalışır. Örneğin İspanya’daki güneş panelleri, “Almanya’da güneş batmışken” hâlâ elektrik üretiyor. Öte yandan Yunanistan’daki PV sistemleri, bu ülkede hava henüz karanlıkken zaten meşgul.
Jochem, “Şimdiye kadar elde ettiğimiz sonuçlarda, Avrupa düzeyinde iyi bir doğal telafi mekanizması gördük” diyor. “Kuzeyde bir sakinlik yaşarsak, güneydeki rüzgar türbinleri genellikle iyi kullanılır. Bir bölgede bulutlu, genellikle başka bir bölgede güneşle ilişkilendirilir.” Özellikle açık deniz rüzgar çiftlikleri burada önemlidir, çünkü “genellikle daha yüksek tam yük saatlerine ve dolayısıyla buna bağlı olarak daha yüksek kullanılabilirliğe sahiptirler”. Ancak Wohland, rüzgar çiftliklerinin yalnızca Kuzey Denizi’nde yoğunlaşmasına karşı uyarıda bulunuyor. Durgunluk riski, farklı bölgelerdeki daha güçlü mekansal dağılımlardan daha fazladır.
(bme)
Haberin Sonu