Si automjetet elektrike dhe sobat elektrikë po e kthejnë qytetin në bateri të madhe

Ndërsa elektrifikimi i transportit dhe ngrohjes shpejton, shumë njerëz shqetësohen se kërkesa e shtuar mund të mbingarkojë rrjetet kombëtare të energjisë. Në Australi, pritet që konsumi i energjisë elektrike të dyfishohet deri në vitin 2050.

Nëse të gjithë ngarkojnë makinën e tyre dhe ngrohin ujin duke përdorur sistemet elektrike në të njëjtën kohë, kërkesa kulmore mund të rritet shpejt, duke detyruar përmirësime të shtrenjta të rrjetit. Por kjo do të ndodhte vetëm nëse nuk bëhet asnjë planifikim.

Ndryshimi në automjetet elektrike (EV) dhe ngrohjen elektrike të ujit ka një përfitim të madh. Ndërsa më shumë australianë bëjnë kalimin, ata po zgjerohen në heshtje një rrjet të madh të ruajtjes së energjisë së shpërndarë. Në një të ardhme plotësisht elektrike, çdo person mund të ketë mesatarisht rreth 46 orë kilovat energji të ruajtur – si në bateritë e EV-së ashtu edhe në sistemet e ngrohjes së ujit.

Në shkallë të gjerë, ky është një burim i madh. Nëse të gjitha makinat dhe ngrohësit e ujit funksionojnë me energji elektrike, ruajtja e tyre e energjisë fleksibël mund të arrijë mbi 1,000 gigavat-orë (GWh) në të gjithë Australi. Kjo është shumë më e madhe se kapaciteti prej 350 GWh i projektit hidroelektrik Snowy 2.0 dhe të gjitha bateritë ekzistuese të shkallës së rrjetit së bashku.

Autoritetet mund të përdorin këto pajisje për të ndihmuar në funksionimin më efikas të rrjetit dhe për të ulur kostot e infrastrukturës. Në fakt, kërkimi ynë i ri tregon se me koordinim të duhur, qytetet mund të shndërrohen nga konsumatorë energjie në qendra të energjisë fleksibël të afta të ruajnë energjinë dhe ta lirojnë atë sipas nevojës. Kjo do të bënte të mundur shmangien e investimeve në përmirësime miliardëshe të rrjetit.

Ruajtja e ndërtuar në

Elektrifikimi zëvendëson teknologjinë e djegies së karburantit fosil me sisteme vetëm elektrike, të fuqizuara nga një rrjet që po bëhet gjithnjë e më i pastër.

Për familjet, elektrifikimi do të thotë të shkëmbejnë një makinë me motor me djegie për një EV dhe të zëvendësojnë ujë të nxehtë me gaz me sisteme elektrike si pompa nxehtësie. Të dyja ulin emetimet e karbonit kur funksionojnë në rrjete me niveli të lartë të burimeve të ripërtërishme.

EV-të dhe sistemet e ujit të nxehtë elektrik ofrojnë më shumë sesa vetëm mobilitet ose ngrohje. Ata gjithashtu kanë ruajtje të energjisë të integruar. Bateritë e EV ruajnë sasi të mëdha elektriciteti – zakonisht disa herë më shumë se bateria e një shtëpie. Sistemët e ujit të nxehtë ruajnë gjithashtu energji, në formën e nxehtësisë.

Të dyja këto burime janë shumë të dobishme për autoritetet e rrjetit elektrik, sepse ato mund të ndihmojnë në optimizimin e mënyrës se si operon rrjeti.

Rrjetet e energjisë janë një balancim i vazhdueshëm, ku oferta dhe kërkesa duhet të përputhen me kujdes. Në kohë kërkese të lartë, si gjatë një valë nxehtësie, kërkesa mund të tejkalojë ofertën normale dhe çmimet të rriten shumë.

Kur EV-të ngarkohen dhe uji i nxehtë ngrohet gjatë periudhave jashtë orarit të pikut, mundësia e ngarkesës në rrjet të zvogëlohet ndjeshëm.

Canberra tregon rrugën

Që prej vitit 2020, Canberra është 100% e furnizuar me energji të ripërtërishme. Qeveria e ACT synon zero net deri në vitin 2045.

Në modelimin tonë, zbuluam se ky qëllim mund të afrohet shumë nëse EV-të dhe sistemet e ngrohjes së ujit përdoren me zgjuarsi. Ne gjetëm se ndryshimi i kohës së ngarkimit të makinave dhe ngrohjes së ujit do të zhvendoste rreth 5 kWh energji elektrike për person në ditë. Kjo është rreth një e treta e përdorimit mesatar ditor të energjisë elektrike nga çdo banor i Canberra-s.

Ngarkimi dhe ngrohja e ujit pa menaxhim do të shkaktonin një rritje të ngarkesës kulmore me 34%. Por nëse ngarkimi dhe ngrohja zhvendosen në orët jashtë vëllimit kryesor gjatë natës, kjo mund të kufizojë rritjen e ngarkesës kulmore vetëm në 16%.

Ulja e rritjes së ngarkesës kulmore do të bënte të mundur shmangien e miliarda dollarëve shpenzime për përmirësime të rrjetit si zgjerimi i nënstacioneve dhe ndërtimi i linjave të transmetimit më të shumta.

Ku është rëndësia më e madhe e fleksibilitetit

Ne zbuluam se burimet e reja të ruajtjes së energjisë në Canberra janë të përqendruara në pikat e nxehta të ruajtjes – zona të dendësisë së lartë me shumë sisteme të ujit të nxehtë elektrik dhe ku shumë automjete elektrike parkojnë gjatë ditës.

Së pari, këto pika të nxehta nuk qëndrojnë në vend. Gjatë orarit të punës, bateritë e automjeteve kanë tendencë të përqendrohen në zonat me dendësi të lartë të zyrave ku parkohet EV. Kapaciteti i ruajtjes u rrit deri në 31% në disa zona pune në Canberra gjatë javës së punës.

Do të ishte e arsyeshme të shfrytëzohej maksimalisht kjo pike e nxehtë duke instaluar karikues të mençur, të cilët optimizojnë kohën e ngarkimit të EV dhe krijojnë centrale virtuale të energjisë, të cilat mund të koordinojnë kohën kur pajisjet e shtëpisë dhe EV-të marrin energji.

Të dyja këto qasje ofrojnë një mënyrë të kosto-efektshme për të grumbulluar pajisjet e vogla të shtëpisë në një burim të madh të ruajtjes së koordinuar.

Përputhja e kërkesës me kulmet diellore do të thotë përdorimin e energjisë së ripërtërishme që ndryshe mund të shkonte dëm gjatë kohërave të pikut.

Nevojat e politikës duhet të përshtaten

Kapja e përfitimeve të mëdha nga këto burime të reja të magazinimit nuk do të ndodhë automatikisht. Kjo kërkon sisteme të zgjuara dhe politika mbështetëse.

Teknologji të tilla si karikuesit inteligjentë dhe fabrikat virtuale të energjisë tashmë ekzistojnë. Fabrika Virtuale e Energjisë e Australisë së Jugut tregon çfarë është e mundur në praktikë.

Por deri tani, shumica e familjeve australiane nuk kanë këto lloj sisteme të zgjuara. Në shumë zona, çmimi i energjisë elektrike është relativisht jo fleksibël dhe ka një koordinim të kufizuar midis përdorimit të energjisë të përshtatshme dhe nevojave të rrjetit.

Për të shfrytëzuar potencialin e plotë të këtij burimi të madh të ri të magazinimit të energjisë, qeveritë dhe kompanitë e energjisë duhet të:

• nxisni përdorimin e ngarkuesve inteligjentë dhe ngrohësve të ujit inteligjentë në ndërtesa

• zgjeroni skemat e çmimeve dinamike që pasqyrojnë më mirë ofertën dhe kërkesën në kohë reale për të ndihmuar në zhvendosjen e përdorimit të energjisë elektrike në periudha jashtë orarit të pikut

• përqendrohuni në vendosjen e ngarkuesve EV në vendet e punës në zona me densitet të lartë për të rritur ngarkimin gjatë periudhave të pikut diellor

• zhvilloni sisteme të mençura energjetike në gjendje të grumbullojnë pajisje në shtëpi individuale në një flotë të madhe që mbështet rrjetin.

Më shumë kërkesë – por edhe më shumë ruajtje

Ndërsa Australia po kalon gjithnjë e më shumë në energji elektrike, qytetet po bëhen më shumë se thjesht konsumatorë të energjisë.

Përkundrazi, ato po bëhen qendra energjetike fleksibile që mund të ndihmojnë në balancimin e ofertës dhe kërkesës.

Përdorur me mençuri, ngrohësit modestë elektrikë të ujit dhe EV-të mund të bëjnë më shumë se thjesht të plotësojnë nevojat e shtëpisë — ato mund të ndihmojnë në fuqizimin e së ardhmes të energjisë së pastër të Australisë.