Изследване: Развитието на ВЕИ и отказът от въглеводороди не осигуряват енергийна независимост на ЕС през 2050 г.

Европейската мрежова компания TennetT и холандската Gasunie публикуваха втората част от съвместния доклад на „Пътищата към 2050 г.“, който е продължение на публикуваният през 2019 г. доклад „Инфраструктурни прогнози 2050“. Публикуваните доклади визират необходимостта от развитието на електрическите и газовите мрежи в синхрон за постигане на целите в областта на климата на ЕС.

В първата част се отчита, че декарбонизацията на енергийния сектор в Европа ще изисква дълбока интеграция на електроенергийните системи и газовите мрежи.

Производството на електроенергия в голяма степен ще се осъществява на базата на променливи източници на енергия (вятър и слънце). Краткосрочните акумулаторни системи на основата на батерии (системи за съхранение) ще са недостатъчно за оптималната интеграция на тези колосални обеми с променливо производство, особено за сезонното съхранение на енергия.

Комплексното взаимодействие на такива сектори като енергетика, транспорт, промишленост и топлоснабдяване ще осигурят на енергийната система необходимата гъвкавост и ще предоставят допълнителни възможности за транспортиране на енергията от ВЕИ. За това в частност се предвижда строителство на големи мощности за производство на синтетичен газ (водород с последваща метанизация или без такава) и използване на съществуващата газова инфраструктура за неговото съхранение и транспортиране.

Във втората част от доклада подробно се обсъждат възможните пътища за трансформация на енергийната инфраструктура отвъд хоризонтите за краткосрочно планиране, тоест в периода от  2030 до 2050 години.

Компаниите очертават три пътя за достигането до икономиката с нулеви емисии в Нидерландия и Германия през 2050 г. Сценариите се различават в зависимост от степента на електрификация на крайното потребление на енергия, обемите на внос на зелен газ и използването на възобновяеми източници на енергия. Всички те обаче предвиждат като условие цел за намаляване на емисиите от парникови газове в Германия и Нидерландия с 95 % от нивото от 1990 г.

Сценариите:
Висока степен на електрификация и силно развитие на ВЕИ
Висока степен на потребление на газ и много високо развитие на ВЕИ
Висока степен на електрификация и много високо развитие на ВЕИ

Изследването предполага, че газовите и електрическите системи ще бъдат много по-тясно свързани през 2050 година. „За постигане на целите на енергийната политика ние се нуждаем от обединяване на мрежите на газ и електроснабдяване“, казва изпълнителният директор на TennetT Manon van Beek . „За това се нуждаем от интегрирана европейска енергийна система. Енергийният преход на национално ниво е важен и е първата значителна стъпка по посока на разширяване на възобновяемите източници на енергия, но ако искаме енергийният преход да е своевременен и не твърде скъп ще се нуждаем от политическо сътрудничество в Европа“.

За изчисленията си TennetT и Gasunie са използвали данни от десетгодишните планове за развитие на мрежите в Германия и Нидерландия, стратегиите за намаляване на емисиите от СО2 и графиците за извеждане от експлоатация на големите атомни и въглищни електроцентрали. Тези данни са съотнесени к информацията за проектите за интерконектори, пропускателната мощност на мрежите за пренос на електроенергия, газ и водород.

„Съществуващите газови и електрически мрежи заедно ще играят решаваща роля в енергийната система на бъдещето“, отбелязва изпълнителният директор на Gasunie Han Fennema . „За да се справим с растящите колебания в енергийната мрежа се нуждаем нашите газови и електрически инфраструктури да са съгласувани. Съединяването на мрежите на TennetT и Gasunie ще осигури гъвкавостта, необходима за енергийната система, като това ще я направи надеждна и достъпна по стойност“.

Изследването потвърждава, че технологията Power-to Gas (Електроенергия-Газ) е ключова технология за обезпечаване на енергийния преход, и е необходима реализирането на амбициозните планове за разширяване на използването на възобновяемите източници на енергия. В рамките на сценариите се предполага преобразуването на електроенергията от ВЕИ във водород. Метанизацията се разглежда в сценариите само в крайно ограничен мащаб, на първо място, заради големите загуби на ефективността в процеса.

Необходимостта от водород и електролизатори ще зависи от установената мощност на ВЕИ от отделните държави от една страна, и от друга от степента на електрификация на всички сектори от икономиката. Според вторият сценарий (Висока степен на потребление на газ и много високо развитие на ВЕИ) ще са нужни 110 ГВт електролизатори за преобразуването на излишъкът от ВЕИ електроенергията във водорода. Напротив, в сценария с умерено развитие на ВЕИ, но висока електрификация (сценарий 1 - Висока степен на електрификация и силно развитие на ВЕИ ), тази необходимост е намалена само до 8 ГВт, тъй като производството на ВЕИ-електроенергия ще е недостатъчно за производството на големи количества водород.

Съществуващите газоразпределителни мрежи се предполага да бъдат реконструирани и използвани за доставка на водород (след 2030 г.).

За отбелязване е, че всички сценарии предвиждат запазването на зависимостта на Европа от вноса на газ, но вече на „зелен“ такъв (водород и биометан). Според третия сценарий - Висока степен на електрификация и много високо развитие на ВЕИ, минималния дял на вноса на газ съставлява 36,3 %.

„Изследването ясно показва, че вносът на СО2-неутрални газове в Европа – тоест на зеления водород, синтетичен метан и други ще стане неотменна част от енергоснабдяването при всички сценарии“, се казва в доклада.

В сценариите от изследването, значителните мощности на електроцентралите, работещи с метан няма да се извеждат от експлоатация, за да обезпечават мощностите в ситуации с високо натоварване. Те обаче ще работят с нисък коефициент на натоварване.

Трябва да се отбележи, че докладът е подготвен от „заинтересовани лица“ и затова може да се смята, че явно е насочен към пълноценно използване на газовата инфраструктура при безвъглерона енергийна система. Работата е в това, че газовият сектор в Нидерландия например, бързо залязва. Това се обяснява с изчерпването и прекратяването на разработваните местни газови находища от една страна е енергийната и климатична политика, насочена към прекратяване на използването на въглеводороди в Нидерландия и Европа от друга. Така традиционният газов бизнес на Gasunie постепенно намалява и съответно компанията трябва да започне да замества основната си дейност с друга, за да остане на пазара. Водородът (и синтетичният метан) очевидно имат бъдеще и компанията ще се опита да развива активно именно такъв бизнес.

Двете компании TennetT и Gasunie са собственост на правителството на Нидерландия. TennetT е най-големият оператор на магистралните мрежи не само в Холандия, но и в Германия. Във връзка с енергийния преход, компанията очевидно също е заинтересована от интеграцията на електрическите мрежи и газовите мощности, използването на водорода за повишаването на гъвкавостта на енергосистемите. Позицията й на немския пазар й дава възможност да промотира и бизнеса на Gasunie.

TennetT и Gasunie през 2018 г. заедно с Thyssengas започнаха в Германия пилотният проект Power-to Gas с мощност от 100 МВт с името ELEMENT ONE. Става въпрос за преобразуване на излишното електричество, произвеждано преди всичко от офшорни вятърни електроцентрали в северната част на Германия в периода на ниско търсене, във водород по метода на електролизата.

Пълното изследване на TenneT и Gasunie: https://www.tennet.eu/company/publications/infrastructure-outlook-2050/