BORKO TORBICA: Tehnološka rješenja (AI) u cilju stabilnosti elektroenergetskog sistema – Integracija obnovljivih izvora energije

Dinamične promjene u proizvodnji i distribuciji električne energije zahtijevaju napredna tehnološka rješenja za balansiranje, uključujući skladištenje energije, inteligentne mreže i optimizaciju tržišta električne energije. Modeliranje elektroenergetskog sistema uz primjenu umjetne inteligencije omogućava precizno upravljanje resursima i prediktivno planiranje, čime se povećava efikasnost i smanjuje rizik od budućih prekida u snabdijevanju, poput velikog energetskog ispada na Balkanu u junu 2024. godine

piše: Borko TORBICA, predsjednik Uprave IEE Corporation, UK

Nalazimo se u vremenu velikih investicionih ciklusa u oblasti elektroenergetike kada se tradicionalni modeli proizvodnje, prenosa i distribucije energije u smislu tokova snaga, principa po kojima je planirana proizvodnja iz stabilnih izvora energije (termo i hidroelektrana), potpuno mijenjaju.

U procesu dekarbonizacije (gašenja termoelektrana) i priključenja novih obnovljivih izvora energije, stabilnost elektroenergetskih sistema predstavlja najveći izazov.

Ovakav dinamični proces prihvatanja energije iz varijabilnih izvora energije (vjetar i sunce), u smislu interminentnosti i nepredvidivosti izvora predstavljaju velike izazove u smislu regulacije i balansiranje elektorenergetskog sistema.

Korištenje diversifikovanih sistema za balansiranje, korištenje akumulacije vode hidroelektrana, baterijskih postrojenja, skladišta toplotne energije sa brzim generatorima toplote i toplotnim pumpama, skladišta kinetičke energije, iskorištenje viškova električne energije u proizvodnji hidrogena, i sl predstavljaju rješenja kojima možemo omogućiti stabilnost elektroenergetskog sistema.

Specifična tehnološka rješenje za balansiranje, integrisana u elekroenergetski sistem, sa višestepenim iskorištenjima energije danas su dostupna. Jedan od najvećih projekata takvih tehnologija se realizuje u Srbiji, u Novom Sadu gdje će se električna balansna energija putem brzih generatora toplotne energije i toplotnih pumpi velikih snaga skladištiti u toplotnu energiju i višestruko valorizovati.

Šema integrisanog tehnološkog sistema, korištenja balansne električne energije za proizvodnju toplotne energije sa velikim podzemnim skladištem toplotne energije

Poseban izazov predstavlja dinamično tržište električne energije na kom je cijena električne energije promjenjiva i predstavlja berzanski proizvod sa značajnim dnevnim promjenama. Prekogranična trgovina električnom energijom (market coupling) dodatno traži visokoefikasan rad i konkurentnost elektroenergetskih kompanija.

Međutim, dinamičnost mreže, prediktivno planiranje, te algoritam korištenja svih alata za regulaciju i balansiranje u smislu sinhronizacije manje ili više dinamičnih sistema, predstavlja veliki broj paralelnih izazova koje moramo imati u smislu sigurnosti i stabilnost napona i frekvencija.

Ovako postavljen izazov pred kojim se nalazimo traži brz, precizan i jasan odgovor u smislu programske podrške koja mora da obuhvati cijeli region Zapadnog Balkana koji treba da postane dio “EMCC” European market coupling company – Integrating power markets.

Modeliranje elektroenergetskog sistema Zapadnog Balkana u uslovima nesigurnosti, prekograničnog trgovanja i dinamičnog planskog/prediktivnog upravljanja i održavanja postrojenja predstavlja sistemsko rješenje kojim će se omogućiti da u jednom programskom okruženju imamo povećanje preciznosti upravljanja i postavljen visokoefikasan rad elektroenergetskih kompanija.

Integrisan model sa primijenjenim algoritmom mašinskog učenja, korištenjem alata vještačke inteligencije (AI) povećaće efikasnost upravljanja energetskim resursima.

Na osnovu unesenih istorijskih podataka u radu sistema, podataka u stvarnom vremenu, stanju na tržištu, ovaj programski alat će to generisati, dati predikciju za precizno, brzo i najprofitabilnije korištenje balansnih kapaciteta, dati najpovoljniji tarifni model za korištenja portfolia i asseta energetskim kompanijama, ali na kraju obezbijediti stabilnost i dati maksimalnu proizvodnju i dobit prilikom izlaska na tržište.

Dinamički konfigurator integriše različite oblike obnovljivih izvora energije (vjetar, sunce, voda) sa elektroenergetskom infrastrukturom sa ciljem optimizacije proizvodnje, omogućuje visokoefikasnu procjenu i simulaciju različitih energetskih scenarija, uključuje dinamičnu analizu i daje optimiziran rad svih resursa, elektrana, balansnih kapaciteta i potražnje na tržištu.

Integrisan model sa primijenjenim algoritmom mašinskog učenja, korištenjem alata vještačke inteligencije (AI) povećaće efikasnost upravljanja energetskim resursima

Tehnološka rješenja unutar modela uključuju detaljnu simulaciju prinosa obnovljivih izvora, izgrađuje model hibridne elektrane, integriše opterećenja i na bazi mašinskog učenja i korištenja alata umjetne inteligencije (AI) daje precizne procjene u cilju maksimalne profitabilnosti.

21. juna 2024. godine desio se Balkanski energetski “blackout”, odnosne nestanak električne energije u četiri države Zapadnog Balkana (Hrvatska, Bosna i Hercegovina, Crna Gora i Albanija). Ovakav događaj pored direktne i indirektne finansijske štete koju je prouzrokovao pokazao je svu nesigurnost u smislu neintegrisanog djelovanja naših sistema, stvorio paralizu u ekonomskom smislu (industrija, turizam, mobilnost itd) i pokazao neophodnost za postavljanje ovakvih ciljeva programske podrške.

Potreban je veliki konsenzus donosioca odluka energetskih kompanija, zajedničko formiranje ekspertnih radnih grupa “TSO” i “Power utility” kompanija, postavljanje programske podrške kao imperativa kojim bi se ovakvi događaji spriječili i obezbijedila stabilnost elektroenergetskog sistema zapadnog Balkana uz integraciju obnovljivih izvora energije.

Uključivanje respektabilnih kompanija iz energetskog businesa regiona kao sponzora projekta, na taj način uzimanje najboljih iskustava iz Evrope i svijeta, uključivanje univerziteta i instituta, koristeći tako veliku platformu inženjerskog ekspertnog znanja, ovaj izazov dobija pragmatičan odgovor i kvalitetnu programsku podršku za stabilan rad elektroenergetskih sistema regiona.