аутор: алс
У последњих двадесет година дешава се значајна трансформације у начину на који се електрична енергија производи, преноси и дистрибуира. Од настанка електроенергетских система па до краја двадесетог века, велики део електричне енергије производио се у великим и централизованим електранама, одакле је она преношена и дистрибуирана крајњим потрошачима. Током последње две деценије различити дистрибуирани извори енергије све више су се прикључивали на све напонске нивое електроенергетског система, почевши од преносне, па до дистрибутивне мреже.
Ови извори укључују различите типове дистрибуираних генератора, као што су когенерационе електране, ветрогенератори, соларни генератори, микро хидро јединице и други, као и друге видове дистрибуираних извора енергије као, на пример, управљиву потрошњу или системе за складиштење енергије. Ове значајне промене у сектору производње узрокују промене и у експлоатацији и управљању преносном и дистрибутивном мрежом.
Можемо рећи да је стари електроенергетски систем изгледао као водовод. На „врху" смо имали управљивост у водоторњу али затим до наше славине, вода је ишла мање-више неконтролисано где је сама архитектура система била једини управљач. Ако изузмемо пар великих елктрана, систем се бавио енергијом, анализирајући колико је потрошено, док се данас, како мрежа постаје управљивија, бавимо снагом, контролишући стање мреже у сваком чвору у свакој јединици времена.
Мрежа је постала контролабилна из два разлога. Први и главни је тај да се смање капиталне инвестиције и да се софтвером из мреже извуче максимум. На пример, некада се мрежа користила до, рецимо, 70 посто максималне снаге, и када се екслопатација приближи тој вредности, капиталним инвестицијама се проширивала (дода се нови вод, трансформатор, генератор), док се данас софтверски регулише и до преко 90 посто. Тако да смо релативно малим инвестицијама у технологију заменили огромне инвестиције у инфраструктуру. Други разлог је тај да подржимо обновљиве изворе који сами по својој природи нису контролабилни (сунце и ветар). Па ако не можемо да контролишемо доток горива као код нафте, гаса, воде или угља, онда ћемо да контролишемо саму мрежу око обновљивог генератора.
Модерно друштво све више зависи од сигурног напајања електричном енергијом. Електричне мреже будућности морају да иду у корак са променама у технологији, друштвеним вредностима и законима као и трендовима у напретку у очувању животне средине. Према томе, сигурност и поузданост система, заштита животне средине, квалитет електричне енергије, као и цена напајања и ефикасност се морају прилагођавати у односу на промене на слободном тржишту електричне енергије. Екстремне временске непогоде могу значајно утицати на снабдевање електричном енергијом крајњих потрошача. На пример, током урагана Катрина 2,6 милиона корисника остало је без напајања ж. Током урагана Сенди осам милиона домаћинстава остало је без напајања, 1,3 милиона позива упућено је електродистрибуцијама и 25 милијарди долара је процењена штета коју су претрпели пословни корисници због прекинуте пословне активности. Овакве ситуације су неприхватљиве за модерно друштво у којем су људи и њихова делатност све више зависни од стабилног снабдевања електричном енергијом. То се види и у податку да је чак 10.000 позива са намером куповине малих (аутономних) генератора примила једна фирма која продаје генераторе у округу Њу Џерсија пар дана пред удар урагана Сенди.
Врућа тема данас су мале хидроелрктране, које иако су обновљиви извор који не загађује директно, представљају велику претњу животној средини. Мале ХЕ доприносе веома мало укупном билансу електричне снаге, а заузимају практично целу реку у делу тока, мењајући њену природу, животно станиште и систем подземних вода. Рецимо на пример да Србија при максималној потрошњи троши око 7000 мегавата, док су мале ХЕ реда једног мегавата. Према томе, ниво у ком заробимо двадесет река представља статистичку грешку регулације активних снага, док је еколошка штета огромна. Додатно, мале ХЕ не производе поменуту снагу целе године, него зависе од водотокова, тако да је реални допринос на нивоу године још мањи. А како се природа електричне потрошње мења, па лето мења зиму као период највеће потрошње због климатизације, допринос малих ХЕ добија још један минус у дневник јер су нивои вода лети још мањи.
Са друге стране, системи великих акумулационих електрана представљају најбољи извор електричне енергије. Те електране су скупе по CAPEX али јефтине по OPEX или оперативним трошковима, гориво је обновљиво и практично бесплатно, електране у брзе и веома погодне за регулацију, а и сама чињеница да се прави слатководно језеро није лоше са климатског и геостратешког интереса. Једини проблем је биодоверзизет пошто је изграња система акумулације веома инванзивна по животну средину.
У овом моменту одржавају се протести у Албанији против градње пет брана на реци Вјоса у истоименом националном парку у настајању. Наиме циљ протеста је да се оснује национални парк на реци Вјоса и да се блокира изграња брана.
Иако веома ценим напоре који европских научника и активиста који су покренули ову акцију, у разговору са неким од њих на твитеру, покушао сам да скренем пажњу да потражња за енергијом расте и да су акумулационе хидроелектране најбољи избор међу постојећим технологијама, али нисам наишао на размевање. Неки од њих верују да је смањење потрошње решење, што се из угла система немогуће, јер сваки систем како еволуира троши све више енергије, био он социолошки или биолошки.
Како цивилизација одлучили смо да унифицирамо енергије и прогласимо струју као практично једини избор енергије, па идемо у том правцу. Електродистрибуције и електропреносни оператори се сусрећу са све већим притиском регулаторних агенција у којима се захтева смањење емисије штетних гасова због ефекта стаклене баште. Крајњи циљ у овом процесу би била производња која је у потпуности без емисије угљен-диоксида. Потражња за електрицитетом биће све већа сваког дана. Будућност морамо добро промислити јер је на улогу много више од простог економског развоја.
Иако будућност електроенергетикве видим као један Мега Грид систем, са милијардама повезаних паметних и обновљивих извора и милионима интелигентих софтверких агената, који управљају њима, до моућности да изградимо такав систем, и технички, и финансијки, и правно, и економски смо јако далеко. Којим путем ћемо стићи до тамо ће дефинисати и будућност науке, технологије, технике, па и неких целих држава.