Europa jau turi per daug žaliosios elektros tam tikromis valandomis. Kur ją padėti?

Saulėtą ir vėjuotą popietę Europoje gali nutikti paradoksalus dalykas: elektros pagaminama tiek daug, kad jos kaina nukrenta žemiau nulio. Kai kuriais atvejais vėjo ar saulės elektrinių operatorių prašoma sumažinti gamybą, nes elektros tinklai nebegali priimti viso srauto.

Tai viena keisčiausių žaliosios energetikos problemų. Europa dešimtmečius siekė pagaminti daugiau elektros be anglies, dujų ir naftos, tačiau dabar vis dažniau susiduria su valandomis, kai švarios energijos yra daugiau, nei tuo metu galima sunaudoti.

Europos Sąjunga mano, kad dalį šios elektros galėtų išsaugoti didelės baterijos. Jos būtų įkraunamos tuomet, kai saulės ir vėjo energijos yra per daug, o elektrą į tinklą grąžintų vakare, naktį arba kitomis didelio poreikio valandomis.

Birželio 26 dieną Europos Komisija, 22 valstybių atstovai, energetikos bendrovės, pramonės įmonės ir finansų institucijos pasirašė pirmąjį ES susitarimą, skirtą energijos kaupimo plėtrai. Susitarimo dalyviai siekia iki 2028 metų įrengti dešimtis gigavatų naujų kaupimo pajėgumų.

Tačiau baterijų technologijos pažanga yra tik viena lygties dalis. Jų plėtrą vis dar stabdo lėtas prijungimas prie tinklų, nepalankūs mokesčiai, neaiškios rinkos taisyklės ir Europos priklausomybė nuo Azijoje pagamintų baterijų bei importuojamų žaliavų.

Elektra, kurios niekam nereikia

Saulės ir vėjo elektrinės negali pasirinkti, kada šviesti saulei ar pūsti vėjui. Todėl jų gamyba nebūtinai sutampa su tuo metu esančiu elektros poreikiu.

Saulėtą vidurdienį saulės elektrinės gali pagaminti milžinišką kiekį energijos, nors didžiausias vartojimas prasideda tik vakare. Panaši situacija susidaro vėjuotomis naktimis, kai gamyba didelė, o dauguma gamyklų, biurų ir namų ūkių elektros vartoja mažiau.

Kai pasiūla viršija paklausą, didmeninė elektros kaina smunka. Kartais ji tampa neigiama – tai reiškia, kad gamintojai iš esmės turi primokėti, kad jų elektra būtų priimta į rinką.

Jeigu tinklai būna perkrauti, dalis elektrinių laikinai apriboja gamybą. Turbinos gali stovėti net ir pučiant stipriam vėjui, o saulės parkai neišnaudoja visų galimų pajėgumų.

Europos saulės energetikos sektoriaus atstovai perspėja, kad tokia padėtis ilgainiui gali sumažinti investuotojų norą statyti naujas elektrines. Jeigu vis daugiau pagamintos energijos teks parduoti už labai mažą kainą arba jos apskritai nebus galima perduoti į tinklą, projektų ekonomika taps mažiau patraukli.

Baterijos šią problemą galėtų sušvelninti. Jos nepanaikintų tinklų trūkumo, tačiau leistų dalį energijos perkelti iš vienos paros valandos į kitą.

Nuo atsarginės dėžės iki elektros sistemos dalies

Dar neseniai didelė baterija dažniausiai buvo įsivaizduojama kaip atsarginis elektros šaltinis, naudojamas nutrūkus tiekimui. Dabar požiūris keičiasi. Baterijos vis dažniau laikomos tokia pat svarbia tinklo dalimi kaip transformatoriai, pastotės ar elektros perdavimo linijos.

Jos gali reaguoti per labai trumpą laiką, padėti palaikyti stabilų tinklo dažnį ir kompensuoti staigius elektros gamybos pokyčius. Debesiui uždengus didelį saulės parką arba netikėtai nurimus vėjui, baterija gali beveik akimirksniu pradėti tiekti elektrą.

Technologija taip pat sparčiai pinga. Tarptautinės atsinaujinančios energijos agentūros vertinimu, nuo 2010 iki 2024 metų baterijų kainos sumažėjo maždaug 93 procentais. Europoje 2024 metais buvo įrengta rekordiškai daug naujų kaupimo sistemų – iš viso 21,9 gigavatvalandės.

Iki 2028 metų pramoninių ir komercinių baterijų talpa Europoje turėtų išaugti beveik tris kartus. Vis daugiau atsinaujinančios energetikos projektų taip pat planuojama kartu su kaupimo sistemomis, kad elektrą būtų galima parduoti ne tik tada, kai ji pagaminama, bet ir tada, kai rinkoje jos labiausiai reikia.

Kai kurios Europos valstybės baterijas jau vertina kaip tinklo infrastruktūrą. Vokietija sukūrė vadinamųjų tinklo stiprintuvų kategoriją. Tai didelės baterijos, kurios padeda geriau išnaudoti esamas elektros linijas ir sumažinti jų perkrovą.

Baltijos šalyse baterijos atliko ir kitą vaidmenį. Regionui atsijungiant nuo Rusijos bei Baltarusijos valdomos sistemos ir sinchronizuojantis su žemyninės Europos tinklu, kaupimo įrenginiai tapo papildoma apsauga nuo staigių elektros sistemos svyravimų.

Europa turi 55 gigavatus, bet gali reikėti keturis kartus daugiau

Šiuo metu Europos Sąjungoje įrengta maždaug 55 gigavatai energijos kaupimo pajėgumų. Iki 2030 metų, įvairiais vertinimais, jų gali reikėti apie 200 gigavatų.

Birželį pasirašyto susitarimo dalyviai žada iki 2028 metų įrengti bent 30–35 gigavatus naujų pajėgumų. Platesniame dokumente minima ir 45 gigavatų riba.

Jeigu planai būtų įgyvendinti, energijos kaupimo pajėgumai galėtų sudaryti apie dešimtadalį didžiausio elektros poreikio. Dabar ši dalis siekia maždaug penkis procentus.

Energetikos sektoriaus atstovai teigia, kad didesnis baterijų skaičius galėtų sumažinti dujomis kūrenamų elektrinių poreikį. Šios elektrinės dažnai įjungiamos vakare arba tuomet, kai saulės ir vėjo energijos nepakanka.

Kai kurios prognozės rodo, kad energijos kaupimas iki 2030 metų galėtų padėti gerokai sumažinti dujų importą ir sutaupyti milijardus eurų. Baterijos taip pat galėtų sumažinti išlaidas, kurios atsiranda dėl elektros tinklų perkrovos.

Tokius skaičiavimus reikėtų vertinti atsargiai. Rezultatas priklausys nuo baterijų įrengimo vietos, elektros kainų, naujų tinklų tiesimo ir nuo to, kaip greitai augs saulės bei vėjo elektrinių pajėgumai. Vis dėlto bendras principas aiškus: kuo daugiau energijos galima išsaugoti, tuo rečiau reikės jos atsisakyti arba gaminti deginant dujas.

Baterijos kurios kaupia elektrą

Baterija apmokestinama ir kaip vartotoja, ir kaip gamintoja

Didžiausios kliūtys nebėra susijusios vien su technologija. Daug problemų kyla dėl elektros rinkos taisyklių, sukurtų tada, kai didelio masto baterijų beveik nebuvo.

Kai kuriose ES šalyse baterijos operatorius moka tinklo mokesčius tuomet, kai ima elektrą iš tinklo. Mokėti gali tekti ir dar kartą, kai ta pati elektra grąžinama vartotojams.

Taip nutinka todėl, kad kraudamasi baterija laikoma vartotoja, o išsikraudama – gamintoja. Tačiau pati baterija naujos elektros nesukuria. Ji tik išsaugo energiją ir perkelia jos naudojimą į kitą laiką.

Tokia dvigubo apmokestinimo sistema gali padaryti projektus mažiau pelningus. Baterijų savininkai taip pat ne visada gauna atlygį už visas jų teikiamas paslaugas. Be elektros pirkimo ir pardavimo, jos gali padėti reguliuoti tinklą, mažinti perkrovą ir užtikrinti atsarginį pajėgumą.

Jeigu rinkoje mokama tik už dalį šių funkcijų, baterijų projektai tampa priklausomi nuo nuolat besikeičiančių elektros kainų. Investuotojams sunku apskaičiuoti, kada projektas atsipirks ir kokios bus jo pajamos po penkerių ar dešimties metų.

Metų metus trunkantis laukimas prie elektros tinklo

Kita problema yra prisijungimas. Daugelyje šalių baterijų projektai patenka į tas pačias eiles kaip naujos elektrinės, dideli fabrikai ir kiti energijos objektai.

Šios eilės kai kur gali trukti ne vienus metus. Net baterija, kuri būtų statoma tam, kad sumažintų tinklo perkrovą, pirmiausia turi gauti leidimą prie to paties tinklo prisijungti.

Situaciją apsunkina tai, kad baterijų teisinis statusas įvairiose šalyse skiriasi. Vienur jos laikomos elektros gamybos objektu, kitur – vartotoju, o kai kur joms taikomos abiejų kategorijų taisyklės.

Energetikos pramonė ragina baterijas vertinti kaip lankstumo priemonę. Tai reikštų, kad projektams, galintiems padėti spręsti tinklo problemas, tam tikrais atvejais būtų suteikiama pirmenybė.

Tačiau toks pakeitimas nėra paprastas. Netinkamai parinktoje vietoje pastatyta baterija gali ne palengvinti, o dar labiau apkrauti tinklą. Todėl operatoriai nori išsaugoti galimybę spręsti, kur kaupimo sistemos iš tiesų būtų naudingiausios.

Kinijos klausimas

Europai reikia ne tik daugiau baterijų. Ji taip pat nori, kad didesnė jų dalis būtų pagaminta pačioje ES.

Šiuo metu didelė pasaulinės baterijų elementų gamybos dalis sutelkta Azijoje, ypač Kinijoje. Europa remia vietines gamyklas, mokslinius tyrimus ir strateginius pramonės projektus, tačiau jos baterijų sektorius tebėra palyginti jaunas.

Europos Audito Rūmai yra perspėję, kad ES kol kas nejuda pakankamai greitai, kad sukurtų savarankišką ir konkurencingą baterijų tiekimo grandinę. Importas išlieka didelis, o dalis planuotų Europos gamyklų susiduria su finansiniais sunkumais arba atideda gamybos pradžią.

Tai sukuria politinę dilemą. Jeigu Europa daugiausia dėmesio skirs vietinei gamybai, baterijų diegimas gali būti lėtesnis ir brangesnis. Jeigu pagrindinis tikslas bus kuo greičiau pastatyti kuo daugiau kaupimo sistemų, didelė dalis įrangos greičiausiai ir toliau bus importuojama.

ES ruošia naujas pramonės rėmimo priemones, kurios turėtų suteikti daugiau galimybių Europoje gaminamiems produktams. Tačiau dar vyksta ginčai, ką tiksliai turėtų reikšti užrašas „pagaminta Europoje“.

Net europietiškai baterijai reikia importuotų žaliavų

Vietinė gamykla savaime nepanaikina priklausomybės nuo kitų pasaulio regionų. Baterijoms reikia ličio, grafito, nikelio, kobalto ir kitų žaliavų, kurių Europa išgauna labai nedaug.

ES beveik visiškai priklauso nuo importuojamo grafito. Ličio, kobalto ir nikelio vidaus gamyba taip pat nepakankama, kad patenkintų sparčiai augantį poreikį.

Europa siekia atidaryti naujas kasyklas ir perdirbimo gamyklas, tačiau šie projektai dažnai susiduria su vietos bendruomenių pasipriešinimu. Žmonės nerimauja dėl vandens taršos, kraštovaizdžio pokyčių ir poveikio aplinkai.

Perdirbimas ateityje galėtų sumažinti dalį importo, tačiau dabar jo mastas dar nedidelis. Naudotų baterijų srautas tik pradeda augti, o kai kurias medžiagas išgauti sudėtinga ir brangu.

Todėl baterijos gali sumažinti Europos priklausomybę nuo importuojamų dujų, tačiau kartu sukurti naują priklausomybę nuo mineralų, cheminių medžiagų ir Azijoje pagamintų elementų.

Baterijos neišspręs visko

Baterijos gerai tinka energijai išsaugoti kelioms valandoms. Dieną pagamintą saulės elektrą jos gali perkelti į vakarą. Tačiau jos nėra vienintelis sprendimas ir negali pakeisti visos elektros sistemos.

Europai vis tiek reikės tiesti naujas perdavimo linijas, stiprinti jungtis tarp valstybių ir skatinti vartotojus daugiau elektros naudoti tuomet, kai jos yra daugiausia. Energijai kaupti kelioms dienoms ar visam sezonui gali prireikti hidroelektrinių, vandenilio arba kitų technologijų.

Birželį pasiektas susitarimas taip pat nėra teisiškai privalomas. Jis nenumato baudų šalims ar bendrovėms, kurios neįgyvendins pažadų. Tai veikiau politinis ženklas, kad energijos kaupimas iš šalutinės energetikos temos tampa vienu pagrindinių ES prioritetų.

Pramonės organizacijos jau prašo atskiro Europos baterijų kaupimo veiksmų plano. Jų nuomone, be aiškių nacionalinių tikslų, greitesnio prisijungimo prie tinklų ir bendresnių rinkos taisyklių pasiekti 200 gigavatų ribą bus sunku.

Tačiau vienas pokytis jau įvyko. Diskusija nebesisuka apie tai, ar didelės baterijos apskritai reikalingos. Dabar ginčijamasi, kas jas pastatys, kas už jas mokės ir kaip greitai Europa sugebės pakeisti taisykles, sukurtas visai kitokiai elektros sistemai.

Kol šie klausimai lieka neišspręsti, dalis saulės ir vėjo energijos Europoje ir toliau bus pagaminama veltui.