Sa intelegem realitatea despre energia eoliana si fotovoltaica

Analiza: Neutralitatea Climatică, importul și exportul de energie în balanță cu adevărata realitate a rolului energiei eoliene și fotovoltaice

Am citit recent urmatoarea declaratie a EPG (Energy Policy Grup)-Romania publicata in Economedia

“…Conform raportului de specialitate, prezentat de către Mihai Bălan, şef programe sisteme energetice la EPG, la ora actuală, este nevoie de dezvoltarea a 15GW de capacităţi de energie eoliană offshore în Marea Neagră, respectiv în zona economică exclusivă (ZEE), pentru a atinge neutralitatea climatică până în anul 2050…”

si, constatind ca de mult timp se dezbate in Romania aceasta problema, a decarbonarii, la toate nivelurile, cu diverse variante si solutii, cite zeci de mii de MW eoliene si solare instalam, cit de “verzi” vom deveni, etc., etc., consider necesar sa explicam obiectiv si stiintific toate acestea, spre intelegerea cititorilor si consumatorilor obisnuiti de energie, dar, mai ales catre cei care ar trebui sa decida ceva.

Intr-un recent raport intocmit pentru Transelectrica, cu date reale de consumuri-productii pe centrale si combustibili – importuri- exporturi  orare, si PZU-ul orar aferent, pentru intreg anul 2022 au rezultat urmatoarele date consolidate (le prezentam numai grafic, pentru intelegerea mai usoara a problemei):

Curba clasata (asa se numeste) de mai sus, daca o transpunem in Curba “Operations time Order” (ordinea de functionare), obtinem asta de mai jos, care ne da imaginea fidela a cine produce, cit produce, in ce ordine produce, cit exportam si cit importam, ce exportam, ca origine, dar, Dumnezeu stie ce importam ca originea energiei !?

Pentru usurinta citirii celei de mai sus, se poate intelege ca “aria exportului” deasupra curbei de consum (culoare neagra) este substantial mai mica decit “aria importului” de sub curba de consum, deci, din acest motiv suntem importatori net de energie (cu alte cuvinte, nu avem capabilitatea sa ne acoperim necesarul de energie decit din import, iar asta in energetica, se incadreaza la probleme de securitate, adecvanta, etc. Importul in energetica clasica, “de moda veche”,  era tratat ca o problema de securitate si nicidecum “de piata” (sa ne amintim termenul politic de “independenta energetica” valabil si azi, dar neinteles pe deplin).  Fundamental insa, acum cam tot asa a si ramas – doar ca  inlocuim “ïndependenta energetica” cu “dependenta sau interdependenta energetica”, sau, mai frumos spus, dar ascuns sub sintagma – integrarea sistemelor ïn “piata unica de energie”, dar, nu prea e “corect politic” acum, sa  explicam asta in asa mod.  Insa,  fiecare sistem, in fapt asta si cauta- sa-si acopere necesarul mai intii cit mai mult daca nu total, prin resurse proprii.

De remarcat portiunea verde care reprezinta cei 3000 MW capacitati eoliene din RO, dar si cei 1000 MW capacitate solare (portiunea rosie)

De asemenea, important este de observat ca, ceea ce exportam, de fapt, “este energie verde”!

Tot pentru usurinta intelegerii, prezint mai jos, doar un exemplu de functionare a SEN intr-o saptamina, in care oricine poate intelege ce se intimpla, cum se intimpla si, mai ales cind se intimpla (am ales in mod premeditate, o zi “vintoasa”). Ce e interesant de observat, este ca ceea ce este “peste”curba de consum (curba albastra) este “export”, iar ce este gol sub curba albastra, adica zone albe, reprezinta necesar,  neacoperit de productie intern, adica “import”, exact ca si datele din Fig.1 de mai sus, dar, prezentate granular, la nivelul unei saptamini

Pentru intelegerea pe mai departe a importantei, dar si complexitatii problemei, redam mai jos, doar un extras al pretului de piata – PZU (Piata pe Ziua Urmatoare), tot asa pe 1 saptamina, extras de pe OPCOM evident, aplicabile energiilor consumate/importate/exportate  mai sus (am ales, premeditat, “saptamina de glorie” a anului 2022, cu preturi foarte mari inregistrate) si, recomandam cititorului sa-si imagineze si conceptualizeze aplicarea fiecarui pret din fiecare ora, fiecarui MW produs/consumat/importat in 2022

In incheierea acestui capitol introductiv al descrierii situatiei actuale “de baza”(baseline), am extras separat profilurile – curbele clasate de productie eolienne si solare, pentru intelegerea exacta a ceea ce au produs eolienele si solarele in RO, in 2022, cu recomandarea de a reflecta putin mai mult asupra cifrelor sintetice din diagrame:

Exact acelasi lucru, s-a efectuat si cu preturile PZU : “curba clasata”a preturilor:

Aceasta fiind radiografia SEN (Sistem Energetic National) in 2022, (exact ca rezultatele unui  “computer tomograf”) , stim exact care este starea “pacientului” SEN, “comorbiditatile” sale – carbunele si gazele, si, se poate stabili  “tratamentul” adecvat pentru a-l face sanatos (adica fara emisii GES pentru plamini).

Deci, acum, dupa aceasta introducere mai lunga pentru  intelegerea situatiei actuale, sa trecem de fapt, la subiectul acestui material si, sa urmarim acum “ce tratamente” sunt propuse si, sa incepem cu ceea ce propune EPG (Energy Policy Grup) din Romania : “…este nevoie de dezvoltarea a 15 GW de capacităţi de energie eoliană… pentru a atinge neutralitatea climatică până în anul 2050…”

Deci, sa luam de buna aceasta “reteta” si, sa ne imaginam ca pe situatia inregistata, in 2022, am fi avut  15,000 MW capacitate eoliana, ca si cum Dumnezeu ni le-ar fi facut cadou (de solare nu mai vorbesc).

Dau credit “medicului curant” care, pentru “decarbonare” recomanda sa  scot capacitatile pe gaze si carbune din portofoliul de productie existent si care este atit de mult hulit (in special carbunele, dar, ajungem si aici).

Daca facem toate astea, atunci, “Pacientul” SEN, va arata ca mai jos, unde zona verde inchis, reprezinta cei 15 GW nou instalati:

Ce concluzii CANTITATIVE putem trage de aici:

1. Energiile Eoliene si Solare, singure, in mod obiectiv, nu vor putea niciodata sa decarboneze ceva semnificativ in Romania, (de pe uscat, de pe Marea Neagra cu si fara Bulgaria, in Marea Caspica, etc.). Se va demonstra mai jos ca aceasta capacitate este mult prea mare si, oarecum inutila
2. Se observa foarte clar, ca, in mod obiectiv, vor exista “reactii adverse” la acest tratament, adica, importurile vor creste la un nivel si mai ridicat decit in prezent !…si cum spuneam mai sus, importul nu stim din ce surse este produs (carbune, gaze, etc) si, mai ales, cit de “verde” este ?! iar “grosul”productiei se duce la export, aspect nedorit avind inca importuri si mai mari si, mai ales, nu indeplineste functia de baza: acoperirea necesarului intern de energie al Romaniei !
3. Chiar si un +3000 MW eolienne, adaugate in SEN prin PNRR, insotite de scoateri de capacitate pe lignit, nu va schimba cu nimic pozitia Romaniei d eimportator net de energie !…vom exporta energie verde ieftina si vom importa energie gri scumpa ! (vezi curbele de sarcina de mai sus !)

Simulind functionarea SEN  astazi, ca si cum am fi avut deja 15 GW eolienne instalati, rezulta ca:

Mai observam ca aceasta investitie uriasa in aceste eolienne, este mai mult pentru export , nu pentru piata interna, unde avem nevoie.  DAR, trebuie si capacitati de noi linii de transport (le face SEN oare !?), si, poate de aceea CE are obiective de extindere a interconectarii si capacitatilor de tranzit (in asa – zisa “electricity market”), asta fiind o alta tema de reflectie; Nu cumva, din aceste cifre si simulari, se poate intelege ca politica energetica a unui stat, trebuie sa porneasca de la interior-mai intii, acoperirea necesarului propriu, cu resursele proprii si apoi sa se proiecteze spre  exterior (prin exporturi), ca si politica externa,  decit invers, din exterior (de la Bruxelles ?) spre interior ?! La urma urmei, energetic, si vintul este o resursa romaneasca, nu-I asa, pe care ar trebui sa o foloseasca SEN in primul rind, din nou, nu-I asa ?!

4. In contextul de mai sus la pct. 2, nu stim ce intelege EPG prin termenul “neutralitate climatica”: este “0” emisii la productia noastra, sau, “0”emisii la Consum (care cuprinde si importul – asta in termeni profesionali se numesc “emisii indirecte”), sau, prin neutralitate climatica am putea intelege criteriul DNSH (Do not Significant Harm) regasit in Taxonometria CE, in care daca avem in sistem emisia < 100 KgCO2/MWh, este considerat neutral climatic, deci, am putea avea si fosile in mixul de combustibili (de ce nu chiar Carbuni !?…intrebam si noi, ca, oricum e mai ieftin decit gazul, nu e volatil si e o resursa locala, neexpusa “burselor de gaze”)
5. In urma celor de mai sus, am ajuns, de fapt, la intrebarile critice pentru “pacientul” SEN: CE FACEM, CUM FACEM, CIT FACEM si mai ales CIND SA LE FACEM ?, adica, in rezumat, asta se numeste “strategia” de “tratament” a bolilor localizate in organele interne ale SEN, dar, si mai ales, in functie de cit de sanatos vrem sa fie si mai ales cit costa tratamentul !?
6. Ce se mai vede din curba clasata de mai sus, si, ce se mai poate imagina/planifica (in ciuda unor “free marketeers”, care detesta termenul planificare considerat de sorginte comunista si, cred ei, ca “piata regleaza totul”….nu regleaza nimic, cel putin in energetica !):
   1. Devine absolut evident, obiectiv si de netagaduit ca stocarea este vitala (adica, sa iau din zona de export si introduc in zona de import), daca cumva vrem regenerabile Eoliene si Solare mai multe si mai eficiente…si sa mai scutesc si din investitii in capacitati de transport !. De fapt, daca ne uitam la situatia de astazi, initiala, din Fig. 1 de mai sus, observam ca stocarea era necesara ieri, nu miine !…si atunci, intrebarea care se pune este: ce fel de stocare de >1000 MW, cel putin, pot face rapid ?…baterii electrice ? sunt o fantezie, si, ca orice fantezie, este nerealist, pe linga faptul ca sunt costisitoare si poluante, prin constructia lor; Deci, singura resursa de stocare imediata, la nivel TSO, realista si testata, disponibila si de care Romania este bogata in aceasta “resursa” sunt centralele hidroelectrice de pompare acumulare (CHEAP), tip Tarnita-Lapustesti. S-au facut simulari extinse cu aceasta optiune, iar rezultatele extrem de concludente, fac obiectul unei alte discutii
   2. In fapt, toate asociatiile de regenerabile eolienne si solare, ar trebui sa insiste pe construirea cu prioritate a centralelor de stocare, pentru a-si facilita intrarea in piata sau, sa se ajute pe ei insisi (altfel, nimeni nu-I ajuta), iar EPG ar trebui sa faca la fel
7. Deficitul de import, mai poate fi rezolvat si prin alte mijloace, neglijate, printr-un asa numit process de “hybridizare si integrare”, neaparat si a altor resurse regenerabile (daca vrem neutralitate climatica si sa nu mai folosim deloc fosile), adica:
   1. Biomasa, deseuri menajere, (pentru centrale de cogenerare) si si mai ales hidro – in ciuda “talibanilor de mediu”, pentru electricitate; toate aceste resurse, sunt din abundenta, inca si, nefolosite/neplanificate
   2. Toate aceste resurse, pot produce cel putin 1500 MWe (pe linga energie termica), iar, daca ne imaginam ca “mutam” zona verde inchis a eolienelor de 15 GW, la care adaugam inca 1400 MW Unitatile 3+4, atunci, constatam ca avem alt gen de probleme:
      1. Cei 15 GW sunt mult prea multi !…cu max 6 GWh, aparent, problema poate fi rezolvata, dar, EPG poate stie mai bine sau, este de alta parere in analizele d-lor   
      2. S-ar putea si ca U-3-4 sa nu mai fie nevoie de ele ?!…pentru ca ar fi trade-off-ul: ce e mai ieftin: nuclearul sau eolianul/solarul
   3. Ultima observatie la aceste concluzii CANTITATIVE: daca ne mai gindim sa instalam pe scara mare si PV, recomand sa revedem Fig.2 si Fig.3, in care, este usor de inteles ca PV-urile prin panta lor de productie “acutizeaza “ necesitatea stocarii si a problemelor mentionate la eoliene

Concluzii CALITATIVE.

Analiza “de sistem”a reliefat ca , in cazul anului 2022, cel mai mare pret mediu de sistem a fost la import (cum era de asteptat), iar pretul de export a fost cam la jumatate, iarasi de asteptat ! (daca ne uitam mai bine in curbele de sarcina, ce am exportat, de fapt a fost energie regenerabila ! (platita de noi toti si cu certificate verzi). Uitindu-ma la aceste cifre, nu poti sa nu te intrebi, daca nu cumva pretul marginal de care tot vorbesc expertii, de fapt, nu e dat de centrala marginala de sistem, ci de import sau influenta lui in SEN (transmisa prin retelele electrice, ca si o pandemie COVID a preturilor, nu-i asa ?!)

S-a efectuat o simulare “de sistem”, considerind , ca in loc de 15 GW eolienne capacitate noua recomandata de EPG, tot asa, Dumnezeu ne-ar fi pus miine CHEAP Tarnita Lapusesti in curte, in locul eolienelor.

Efectele stocarii de energie, cind nu trebuie (nu dau la export) si folosirii stocului cind imi trebuie mie  (in loc de import),  permit “controlul pietei” si permite Operatorului de sistem “sa faca jocul” in piata,  sunt rezumate mai jos:

Observam ca avem o cu totul alta imagine: cel mai mare pret este la export !…peste pretul “marginal”de sistem, iar importul este sub pretul de export !

Fig 4 si Fig 8, arata de ce CE a stabilit regulile “marginal pricing”in piata de electrcitate, de ce a stabilit tinte pentru regenerabile si de ce a stabilit tinte clare pentru cresterea interconectivitatii (sa putem muta de colo colo energiile verzi, unde trebuie mai mult) si, de asemenea, vorbeste ca toate acestea sa fie insotite de stocare (vezi Fig.18). In acest context, vedem ca Romania “are de toate”, dar nu stie ce sa faca cu ele

Totusi, proiectul de stocare energie (Tarnita-Lapustesti) a fost scos din proiectul de strategie energetica al Romaniei, nu stim pe ce baza stiintifica, fapt care, in mod realist “pune o mare piedica dezvoltarii regenerabilelor”, mai ales eolienelor propuse si calculate de EPG

Deci, credem ca sunt necesare clarificari din partea EPG (Energy Policy Grup-Romania) conform  analizelor dinsilor sa intelegem cum au ajuns la acele concluzii ! Noi, am prezentat concluziile analizelor noastre in mod transparent cu date reale “din sistem”, publice si verificabile.

Prezentarea de catre EPG numai a unor “concluzii” ale unui raport “de specialitate” in acest fel, , fara  indicarea metodologiei de calcul, premise, etc., prin simpla enuntare a “concluziilor”, intareste in mentalul colectiv o idee indusa demult, cu perseverenta,  care insa este falsa, cum ca eolienele si solarele, in numar cit mai mare,  rezolva singure totul in privinta decarbonarii.

Altminteri, astfel de “concluzii” necredibile si pot fi suspectate ca sunt doar niste “parti-pris”-uri, sau mai altfel spus, dupa cum zice CE,  nerespectindu-se principiul “technology neutrality”.