Radiografia sistemului electroenergetic romanesc : dezechilibrele privind sursele de energie si rolul carbunelui in anii ce vin

Nicolae Codreanu

Despre termocentralele pe combustibili fosili solizi

Menținerea în regim de funcționare a grupurilor energetice ale termocentralelor pe carbune este justificată, în principal, astfel:

1. SEN este dezechilibrat din punct de vedere al surselor de energie: 80% din producția de energie electrică este produsă în zona de sud a țării;
2. Analiza de sensibilitate a adecvanței sistemuluila vârful de sarcină, în raport cu disponibilitatea grupurilor care funcționează pe combustibili fosili si în raport cu probabilitatea de nerealizare a capacităților noi de producere prognozate, evidențiază o capacitate lipsă de 1.799 MW la nivelul anului 2022 și de 2.512 MW la nivelul anului 2027. “Închiderea activității la centralele pe cărbune, corelat cu nerealizarea grupurilor noi preconizate, are impact negativ asupra adecvanței și securității energetice la nivel național și chiar regional, efect multiplicat în ipotezele unor condiții meteorologice severe (iarnă geroasă), caracterizate de o creștere a consumului intern net și de lipsa sursei primare pentru centralele electrice (lipsă vânt/apă) și eventuale probleme în rețeaua de transport gaze naturale, situație în care capacitatea lipsă la vârful de sarcină depășește capacitatea de import a RET și, astfel, SEN nu mai dispune de resursele necesare acoperirii consumului de energie electrică, cu utilizarea la maxim a capacității transfrontaliere de import.” De asemenea, adecvanța pe zone ( secțiuni ) ale SEN, în special Transilvania –Banat în anumite regimuri de funcționare este afectată în sensul unor deficite de putere masive.
3. Din “Studiul de adecvanță a SEN pe termen mediu și lung. Determinarea capacității și structurii de producție necesare”, care a analizat nivelul de adecvanță SEN în două scenarii ( de referință si conservator) s-au desprins următoarele:
4. Adecvanța sistemului se degradează în lipsa punerii în funcțiune de capacități noi;
5. Incadrarea în indicatorii de adecvanță necesită o capacitate suplimentară de aproape de 600 -700 MW pentru anul 2025;

iii. Există regimuri de funcționare în care coeficientul de flexibilitate al puterii reziduale, care definește limita acceptabilă de evoluție a producției eoliene și fotovoltaice în raport cu puterea reziduală ( termo, hidro, nuclear, MHC si biomasă) este mai mic decât cel necesar.

1. In cazul neasigurării de gaz natural pentru alimentarea centralelor pe gaz racordate la SEN, pierderea de sarcină medie poate atinge 1700 MW în anul 2025 – valoare extrem de mare care impune deconectarea consumului;
2. Ajutorul de avarie nu poate fi garantat neavând asociate cantități ferme;
3. Integrarea bateriilor electrice de stocaredeși are un impact global pozitiv asupra adecvanței sistemului, este inferioara efectului produs de instalarea de capacitate suplimentară în surse de producere de aceeași dimensiune;

vii. instalarea de putere suplimentară, cât și gestionarea consumului au un impact benefic asupra indicatorilor de adecvanță, prin reducerea valorilor anuale pentru durata estimată de pierdere de consum (LOLE) și energia nelivrată (EENS);

4. Nivelul de interconectare transfrontalieră este redus, 10-11% ;
5. Augmentarea semnificativă a producției de energie electrică din surse regenerabile,în special variabile ( VRES- eoliene și fotovoltaice), prin caracterul ei intermitent conduce la necesitatea măririi flexibilității sistemului electroenergetic, care poate fi realizată prin menținerea în funcțiune sau disponibile a centralelor electrice conventionale; deasemenea integrarea RES-E la un nivel ridicat, relevata de studii si note tehnice in acest sens, implică și alte aspecte tehnice:
6. a) reducerea inerției totale a sistemuluicu consecințe imediate privind menținerea în orice moment a frecvenței sistemului între anumite limite, în prezența unor perturbații si prin urmare o reducere a stabilitatii sistemului prin diminuarea capabilitatiii de amortizare a oscilatiilor;
7. b) reglajul tensiunii în nodurile rețelei astfel încât să fie asigurată stabilitatea acestuia;

Observatie : Incidentul de sistem din 08.01.2021 trebuie sa ne dea de gandit la modul foarte serios in ceea ce priveste programul de eliminare a centralelor pe combustibili fosili in raport cu gradul de penetrare a RES-E !

1. c) creșterea pierderilor în rețelele de transport și distribuție cauzată de distribuția neuniformă a surselor de producție precum și de distanțele dintre surse de producție și locul de consum.
2. Creșterea flexibilității centralelor electrice convenționale poate fi o strategie esențială pentru integrarea mai eficientă a resurselor regenerabile în sistemele electroenergetice naționale înperioada de tranziție. Natura stochastică a producției de energie electrică din sursele eoliene și fotovoltaice, înțeleasă în termenii de variabilitate și incertitudine, conduce la intermitența funcționării acestora, prin urmare este necesară o sursă de producție pe combustibili clasici de rezervă, flexibilă. Semnele inflexibilității includ aspecte legate de sistemul electroenergetic, cum ar fi:
3. dificultăți în echilibrarea cererii și producției;
4. restricții semnificative privind resursele regenerabile;
5. aspecte legate de piață, ca de ex. prețuri de piață negative, volatilitatea prețurilor cu fluctuații extinse între prețurile mari și prețurile mici etc.

Flexibilizarea termocentralelor pe cărbune existente permite integrarea mai multor surse de energie regenerabile – eoliene și solare – în sistem, contribuind la reducerea emisiilor de CO2. Centralele electrice pe cărbune asigură o mare flexibilitate operațională; ca exemplu, una din cerințele caracteristice ale flexibilității operaționale și anume sarcina minimă este pe deplin asigurată de grupurile termocentralei Mintia prin posibilitatea de a funcționa cu un cazan cu sarcina minimă de circa 50 MW până la sarcina maximă cu două cazane de cel puțin 180 MW, iar celelalte două cerințe caracteristice timpul de pornire și rata de rampare pot fi îmbunătățite semnificativ;

7. Scoaterea din funcțiune si / sau conservarea capacităților termoenergetice conduc la îngustarea marginilor de adecvantă în 82 % din țări din spațiul ENTSO-E, ceea ce înseamnă un impact semnificativ negativasupra nivelului de adecvanță, național si regional;
8. Pe piețele cu un portofoliu mixt de centrale pe cărbune și alte tehnologii cu emisii mai scăzute, precum gazul natural, flexibilizarea centralelor pe cărbune îmbunătățește poziția concurentă a acestora, în comparație cu celelalte tehnologii. Pentru a atinge pe deplin potențialul de flexibilitate al centralelor pe cărbune este evident necesară ajustarea piețelor de energie electrică prin măsuri importante pentru remunerarea flexibilității;
9. Mixul de energie electrică la nivel naționaleste echilibrat și trebuie menținut echilibrat, producția netă de energie electrică în SEN din surse regenerabile, RES-E a fost la un nivel extrem de ridicat, depasind tintele si traiectoriile indicative asumate national. Ținta stabilită la nivelul anului 2030 prin PNIESC – Planul Național Integrat în domeniul Energiei și Schimbărilor Climatice 2021-2030, din aprilie 2020, pentru sectorul energiei electrice de 49,4 % poate fi atinsă printr-o dezvoltare judicioasă a surselor regenerabile;
10. 1Ponderea globală a energiei regenerabile – RES în consumul final brut de energie – atât traiectoriile indicative cât și ținta de 24% asumată pentru anul 2020 – se prezintă astfel :

Ø pe intervalul 2011-212, traiectoria indicativă de 19,0% a fost realizată 116% ;

Ø pe intervalul 2013-214, traiectoria indicativă de 19,7 % a fost realizată 124% ;

Ø pe intervalul 2015-216, traiectoria indicativă de 20,6 % a fost realizată 121 % ;

Ø pe intervalul 2017-218, traiectoria indicativă de 21,8 % a fost realizată 111% ;

In anul 2019 ponderea RES in consumul final brut de energie a fost de 24,29% iar in 2020 a fost de 24,4%.

11. In ceea ce privește emisiile de gaze cu efect de serăale termocentralelor pe cărbune, valorile acestora, în România comparativ cu alte țări ( Germania, Polonia, Cehia, Italia, Spania, Grecia ) sunt mult mai mici;

De asemenea emisiile de gaze cu efect de sera per capita la nivelul anului 2018 ( ultimile date) arata ca Romania se numara printre tarile din UE cu cele mai bune performante, fiind depasita doar de Croatia, Suedia si Malta.

12. Nu trebuie neglijat impactul social, mai ales în zonele monoindustriale;
13. Se pot lua în considerare și următoarele aspecte :

Ø punerea în funcțiune a unor capacitați nucleare în Ungaria ( un grup de 1000 MW, la Pacs, cu punerea în funcție în anul 2026 și un al doilea, de aceeași putere 1000 MW, în 2027, conform programului energetic maghiar) ;

Ø realizarea unor proiecte de centrale pe lignit care însumează peste 1900 MW, în țări din Balcanii de Vest – Serbia, Kosovo, Muntenegru, care nu aparțin UE și care nu au impuneri privind emisiile ;

14. La nivel european statutul privind strategia „coal phase-out” :

Ø Liber de carbune – 3 țari :

o Belgia (2016), Austria (2020), Suedia (2020)

Ø Eliminare pana in 2025 – 5 țari :

o Portugalia ( sf. 2021), Franta ( 2022), UK (2024), Italia (2025), Irlanda ( 2025).

Ø Eliminare pana in 2030 – 6 țari :

o Grecia ( 2028), Finlanda ( mijloc 2029), Olanda ( sf. 2029), Danemarca ( 2030), Ungaria ( 2030), Slovacia ( 2030).

Ø Eliminare dupa 2030 – 1 țara:

o Germania (sf. 2038).

Ø Eliminare in discutie -4 țari :

o Cehia, Slovenia, Spania, Macedonia de Nord.

Ø Eliminare neluata in discutie – 9 țari :

o Polonia, Romania, Bulgaria, Croatia, Kosovo, Muntenegru, Serbia, Turcia, Bosnia-Hertegovina.

Ø Fara carbune in mixul de energie electrica – 10 țari :

o Albania, Cipru, Estonia, Islanda, Letonia, Lituania, Luxemburg, Malta, Elvetia, Norvegia.

Romania se numara printre cele noua tari europene care nu au stabilit un program oficial asumat privind eliminarea carbunelui din productia de energie electrica.

15. Interesul național trebuie să fie motorul de acțiune în implementarea unor programe ample de modernizare și transformare a sectorului energetic în Romania.

Concluzie

Având în vedere că :

Ø România și-a atins țintele asumate pentru 2020, privind emisiile de gaze cu efect de seră, eficiența energetică și ponderea surselor regenerabile în consumul final brut de energie;

Ø Obiective importante din Strategia Energetică a României 2007-2020, privind capacitățile de producție din surse convenționale ( cărbune, nucleară ) nu au fost realizate;

Ø Nu exista studii fundamentale, coerente și corecte din punct de vedere al datelor de intrare, la nivel național sau european, privind adecvanţa și flexibilitatea SEN;

Ø In toate cele trei scenarii ENTSO-E privind energia electrica „National Trends”, „Distributed Energy” si „Global Ambition”, Romania figureaza pe fiecare orizont de timp (2025, 2030, 2040) cu o balanta nefavorabila, adica import net intre 5 si 23 TWh, functie de scenariu si de orizontul de timp ( pentru comparatie, in anul 2020 importul net a fost de 2,8 TWh);

Ø Nu există o piață de capacitați în România, care să asigure funcționarea în siguranță a SEN, dată de creșterea gradului de penetrare a RES variabile, în conformitate cu țintele angajate :

Comisia Europeană a aprobat, la 07.02.2018, în conformitate cu normele UE privind ajutoarele de stat, mecanismele de asigurare a capacității energetice în Belgia, Franța, Germania, Grecia, Italia și Polonia :

• 2 rezerve strategice, în Belgia şi Germania,
• 2 mecanisme de asigurare a capacității la nivelul pieței, în Italia si Polonia,
• O ofertă de „adaptare la cerere” în Franta,
• O schemă de întreruperiîn Grecia.

Obs.

Prin aceste mecanisme de asigurare a capacitatii, gen rezerva strategica , tari precum Germania si-au securizat flota de centrale pe combustibili fosili solizi pe o perioada de timp rezonabila.

Ø Necesitatea unor capacități de producție noi, care să corespundă codului de rețea privind cerințele pentru racordarea la rețea a instalațiilor de generare – Regulamentul EU 631/2016 ;

Ø Nu este finalizată / aprobată o ( noua) Strategie Energetică a României;

Ø Nu exista un program national asumat privind eliminarea carbunelui care sa asigure rezolvarea tuturor problemelor de natura tehnica, economica si societala;

Considerăm ca până la realizarea unor capacități noi, eficiente, cu emisii de gaze cu efect de seră scăzute – surse regenerabile (eoliene, fotovoltaice), soluții „Power to X” , centrale pe gaz in ciclu combinat, unitățile 3 şi 4 de la Cernavodă, baterii de stocare etc.- și atingerea tintelor asumate în conformitate cu Acordul de la Paris si cu Pactul ecologic european, precum si din considerente legate de dependenta energetica nationala, de stabilitatea sistemului energetic national,

obligatoriu necesara menținerea în stare de funcționare a termocentralelor pe carbune în etapa de tranziție și transformare a Sistemului Energetic Național și a celui paneuropean.