ככל שיותר פאנלים סולאריים על הגג מחוברים לרשת החשמל, כך עלות המערכת גבוהה יותר

בנוגע לסיפור של אנרגיה סולארית מגגות המופקת וצרוכה עצמית, בעבר, אנשים, עסקים ואפילו מומחים חשבו רק על ייצור חשמל ועל היבטים כלכליים וסביבתיים מבלי לחשוב כלל על הגורמים הטכניים, הניהול והתפעול של מערכת החשמל כולה.

הניתוח הבא יספק סיבות נוספות מדוע, בתקופה הנוכחית, סוכנויות ניהול המדינה מעודדות אנשים להשקיע ולפתח אנרגיה סולארית לשימוש עצמי; ויש להן את הזכות לבחור את צורת החיבור לרשת אך מבלי לקנות ולמכור עודפי חשמל.

המצב הנוכחי של אנרגיה סולארית על גגות (RTSP) בווייטנאם

סטטיסטיקות מראות כי עד כה, הקיבולת המותקנת של אנרגיה סולארית על גגות (RTSP) היא כ-7660 מגה-וואט אקווריומים (MWAC), המהווה יותר מ-9% מסך הקיבולת המותקנת. תפוקת RTSP מהווה כמעט כ-4% מתפוקת החשמל של מערכת החשמל הלאומית. בהתאם, סוג זה מהווה כיום חלק משמעותי במערכת החשמל הלאומית. מבחינת הקיבולת המותקנת, למקורות RTSP יש חלק גבוה יותר מסוגים רבים אחרים של מקורות אנרגיה מתחדשים כגון: אנרגיית רוח, אנרגיית ביומסה. הקיבולת המותקנת של RTSP אף עולה על הקיבולת של טורבינות גז ואנרגיה הידרואלקטרית קטנות, שהיוו בעבר חלק גדול ממבנה החשמל של וייטנאם.

בתקופות של פוטנציאל קרינה גבוה, קיבולת המערכת הסולארית הפוטו-וולטאית נמצאת בסיכון לעלות על קיבולת הספיגה של הרשת האזורית.

שיעור הקיבולת המותקנת של מקורות אנרגיה מתחדשים במערכת החשמל של וייטנאם

פיתוח אנרגיה מתחדשת כדי לענות על הביקוש לפיתוח חשמל נקי, תוך שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים (סולאריים) אשר לווייטנאם יש פוטנציאל רב, הוא מגמה בלתי נמנעת. המדינה מעודדת פיתוח של אנרגיה סולארית לייצור עצמי ולצריכה עצמית ומעניקה ללקוחות את הבחירה להתחבר לרשת או לא. עם זאת, במקרה של חיבור לרשת (לא מעודד בשלב זה), עודפי התפוקה נשלחים לרשת, במחיר של 0 וייטנאם דונג.

לאנרגיה מתחדשת מאפיינים ייחודיים משלה שיש לקחת בחשבון במהלך תהליך הפיתוח, במיוחד בתהליך גיבוש מדיניות ואסטרטגיות אנרגיה באופן כללי. בפרט, ההשפעה של אנרגיה מתחדשת על תפעול מערכת החשמל היא נושא שיש להעריך מקרוב משום שהיא משפיעה ישירות על התפעול הבטוח של מערכת החשמל.

תרשים חופף של כושר הייצור של מקורות אנרגיה מתחדשים עבור יום פעילות טיפוסי

3 גורמים של אנרגיה מתחדשת המשפיעים לרעה על פעולת המערכת

מנקודת מבטם של משקיעי אנרגיה מתחדשת, ברור שכולם רואים את היתרונות של אנרגיה מתחדשת, כאשר הישיר ביותר הוא שהשקעה חד פעמית בלבד תפחית את העלות החודשית של רכישת חשמל מחברת החשמל, בנוסף לתרומה ליעד הפיתוח הירוק ולסיוע בהגנה על הסביבה.

עם זאת, כדי להבטיח אספקת חשמל יציבה למשקי בית המשתמשים בחשמל עם השקעה באנרגיה סולארית על גגות, יש צורך לקחת בחשבון את פעולת האנרגיה הסולארית על גגות כחלק מההפעלה הכוללת של מערכת החשמל כולה, מכיוון שמערכת החשמל הארצית היא מערכת מקושרת ארצית, המפוקחת, מווסתת ומופעלת באופן אחיד ברחבי הארץ.

אי ודאות לגבי מקור האנרגיה המתחדשת

אנרגיה סולארית היא מקור חשמל התלוי בקרינת השמש ויעיל רק בשעות של אור שמש. בלילה, או בשעות מעוננות או גשומות במהלך היום, ההספק מאנרגיה סולארית יורד לרמות נמוכות או לאפס.

לכן, כדי לייצב את אספקת החשמל, יש צורך להשקיע במקורות אגירה מתאימים. בקנה מידה קטן, מדובר באגירת סוללות (כיום המחיר יורד אך עדיין גבוה למדי). בקנה מידה גדול, מדובר במקורות אנרגיה הידרואלקטרית באמצעות אגירה שאובה או שיש צורך לגייס מקורות אנרגיה מסורתיים (אנרגיה הידרואלקטרית, אנרגיה תרמית פחמית, טורבינות גז) כדי להתאים את האנרגיה לעלות ולרדת בהתאם לזמינות האנרגיה הסולארית.

עבור משקי בית ומפעלים שהשקיעו באנרגיה סולארית, אי הוודאות של אנרגיה סולארית ברורה מאוד. בימים מעוננים וגשומים, קיבולת האנרגיה הסולארית מצטמצמת משמעותית ויש לרכוש חשמל מהרשת. בלילה, כאשר הביקוש לחשמל גבוה, יש לרכוש חשמל מחברת החשמל אם אין דרך לאגור חשמל.

להיפך, בתקופות של קרינת שמש גבוהה, מקורות אנרגיה סולאריים על גגות ייצרו קיבולת גבוהה, דבר המועיל למשקיעים באנרגיה סולארית על גגות. עם זאת, אם בשלב זה קיבולת ניצול המערכת הכוללת נמוכה, הדבר יוביל לעודף ולצורך צמצום קיבולת ייצור החשמל. ליחידת חלוקת מערכת החשמל יש כעת שתי אפשרויות: צמצום הקיבולת של תחנות כוח מסורתיות, או צמצום הקיבולת של מקורות אנרגיה מתחדשים. קל לראות שבחירה באפשרות הראשונה מסוכנת מאוד, משום שכאשר מקורות חשמל מסורתיים הניתנים לשליטה מופסקים, למערכת לא יישאר דבר כדי לענות על הביקוש כאשר יש תנודות ממקורות אנרגיה סולאריים על גגות. לכן, הבחירה הנפוצה והבלתי נמנעת היא צמצום מקורות אנרגיה מתחדשים.

במדינות ובטריטוריות מסוימות עם פיתוח גבוה של אנרגיה סולארית (כגון גרמניה, קליפורניה וכו'), עודף ייצור המוביל לצמצום מקורות אנרגיה מתחדשים מתרחש לעתים קרובות, מה שמגדיל את עלות הפעלת מערכת החשמל ומבזבז משאבים חברתיים. יש לשים לב שעודף קיבולת בשעות מסוימות אינו אומר שלמערכת החשמל יש עודף קיבולת באופן כללי, מכיוון שהיא עלולה להיקלע למצב כזה: כאשר עומס המערכת נחוץ (לדוגמה, בערב כאשר העומס גבוה), עדיין קיים מחסור, אך כאשר עומס המערכת אינו נחוץ (כגון בצהריים), קיים עודף ויש לנתק אותו.

לפיכך, קיומם של יותר מדי מקורות אנרגיה מתחדשים (בדומה לאנרגיית רוח ואנרגיה סולארית המחוברת לרשת החשמל) יוביל לתוצאות ישירות על מקורות אנרגיה מתחדשים ומקורות חשמל מסורתיים (הידועים גם כחשמל בסיסי). באופן ספציפי, עבור מקורות אנרגיה מתחדשים (כולל מקורות אנרגיה מתחדשים), פיתוח יתר (קלט) יוביל לקיצוץ קיבולת בתקופות של עודף עקב ביקוש נמוך לחשמל (תפוקה).

מקורות חשמל מסורתיים נפגעים גם הם קשות. עקב אי הוודאות של אנרגיה סולארית, מערכת החשמל תצטרך לגייס באופן קבוע מקורות חשמל מסורתיים הניתנים לשליטה (אנרגיה הידרואלקטרית, אנרגיה תרמית) כדי שיפעלו במצב לסירוגין (מעלה-מטה בהתאם לזמינות האנרגיה הסולארית). זה לא רק מפחית את תפוקת מקורות החשמל הללו (מכיוון שהם לא יכולים לפעול בעומס גבוה ברציפות), אלא גם פוגע בציוד (מכיוון שהם צריכים להתאים כל הזמן למעלה ולמטה או להפעיל ולעצור פעמים רבות).

המדינה מעודדת פיתוח של אנרגיה סולארית לצריכה עצמית על גגות (מחוץ לרשת החשמל)

פיזור מקורות אנרגיה מתחדשים

אנרגיה סולארית מופצת בקנה מידה קטן וקטן מאוד. זה מועיל מכיוון שמקור הכוח יהיה קרוב לעומס. באופן אידיאלי, מקור כוח זה ישמש ממש ליד העומס ולא יועבר למערכת. עם זאת, עם המאפיינים הלא ודאיים של אנרגיה סולארית שהוזכרו לעיל, ללא מערכת אחסון מתאימה, האנרגיה הסולארית עצמה אינה מסוגלת לספק את צרכיו של משק בית רגיל, לא משנה כמה קיבולת מושקעת. משק בית רגיל יצטרך להשתמש בחשמל גם ביום וגם בלילה. בלילה, כאשר השמש שוקעת, הביקוש לחשמל לחיי היומיום גדול אף יותר. בתנאי אקלים קשים יותר ויותר, כולל קיץ חם או חורף קר, הביקוש לחשמל בלילה גבוה אף יותר.

לביזור של אנרגיה סולארית יש גם חסרונות. כלומר, היכולת לאסוף נתונים ולשלוט על מנת לשרת את תפעול מערכת החשמל היא קשה מאוד. כידוע לכולנו, מערכת החשמל הארצית היא מערכת מבוקרת ומווסתת באופן מרכזי, החל ממקורות חשמל גדולים כמו תחנת הכוח ההידרואלקטרית סון לה בהספק של 2400 מגה-וואט ועד למקורות חשמל סולאריים בעלי עשרות קוט"ש בלבד, כולם מופעלים במערכת מאוחדת. כל פעולה, אפילו רק הדלקה וכיבוי של נורה, ועד הפעלת ציוד תעשייתי גדול... משפיעה על מאזן ההיצע והביקוש לחשמל. כדי להיות מסוגלים לאזן את קיבולת מערכת החשמל הארצית, יחידת החלוקה חייבת להיות בעלת מערכת לאיסוף נתוני חשמל מכל מקורות החשמל. עבור אנרגיה סולארית, ניתן לעשות זאת רק עם מקורות חשמל סולאריים בקנה מידה גדול, כגון מקורות חשמל סולאריים בפארקים תעשייתיים ובמפעלים גדולים. באשר למקורות חשמל סולאריים בקנה מידה קטן ברמת משק הבית, לא ניתן לעשות זאת. הרשות הרגולטורית תוכל להעריך ולחזות קיבולת זו רק. כמובן, התחזית לא יכולה להיות מדויקת לחלוטין, מה שמוביל לקשיים בהפעלת מערכת החשמל באופן כללי. זה מבלי להזכיר שלמרות שניתן לאסוף או לחזות את קיבולת האנרגיה הסולארית, על מנת להגיב במהירות לשינויים במקורות אנרגיה מתחדשים אלה, יש צורך במערכת גמישה מאוד וזה יעלה כסף עבור מערכת זו.

עלות מערכת החשמל גבוהה מאוד כאשר נדרש מקור גיבוי קבוע לאנרגיה מתחדשת המשתנה.

איזון יקר של המערכת עקב מערכת אנרגיה סולארית

משקיעים באנרגיה מתחדשת ידאגו רק לעלויות ההשקעה וההתקנה של מערכת האנרגיה המתחדשת הספציפית, כגון: מהי קיבולת הפאנלים הסולאריים, מהי קיבולת הממיר (הממיר ממתח ישר של הפאנלים הסולאריים למתח חילופין של מערכת החשמל), מהי מערכת מסגרת התמיכה, האם מבנה הנושא של הגג עומד בקריטריונים, האם תנאי מניעה וכיבוי אש מובטחים, האם עלינו להשקיע במערכת אחסון סוללות או לא?... אבל מנקודת מבטם של סוכנות בקרת מערכת החשמל ומשקיעים בתחנות כוח מסורתיות (אנרגיה הידרואלקטרית, אנרגיה תרמית פחמית, טורבינות גז), פיתוח האנרגיה המתחדשת מעורר דאגה רבה לגבי העלות הכוללת של המערכת.

עלות זו נובעת מהצורך של מקורות חשמל מסורתיים להיות מוכנים לעמוד בחוסר הוודאות של מקורות אנרגיה סולארית. יחידת השיגור תצטרך לשמור על כמות מסוימת של מקורות חשמל מסורתיים הפועלים במצב המתנה או בקיבולת נמוכה ברציפות במהלך שעות האנרגיה הסולארית. לכן, עליה לשלם עבור שמירת מקורות החשמל במצב זה במקום לשלם עבור החשמל המיוצר. בעולם בכלל ובווייטנאם בפרט, שמירה על מצב מוכנות זה נחשבת לסוג של שירות: שירות עזר למערכת החשמל. עלות זו נקראת גם עלות שירות עזר למערכת החשמל ותלויה ברמת התנודתיות של מקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיה סולארית. ככל שמקור האנרגיה המתחדש תנודתי יותר, כך גדל סולם העלויות. אם מנקודת מבט חישובית, יש לחשב את העלות עבור כל סיבה, אזי המשקיעים במקורות האנרגיה המתחדשים צריכים למעשה לשלם את העלות עבור המערכת כדי לשמור על פעילות תקינה של מקורות האנרגיה המתחדשים תוך שמירה על אספקת חשמל יציבה.

בנוסף לעלויות השירותים הנלווים שהוזכרו לעיל, מערכת החשמל מושפעת גם מעלות האלטרנטיבה של מקורות החשמל ורשת החשמל. באופן ספציפי, עם מקורות חשמל: הופעתם של מקורות חשמל כגון אנרגיה מתחדשת לא רק משפיעה על הלחץ של אספקת החשמל עבור תחנות כוח מסורתיות, אלא גם מפחיתה את התפוקה מתחנות כוח אלו.

עבור הרשת: עלות אלטרנטיבית היא כאשר עדיין צריך להשקיע ברשת כדי לספק חשמל ללקוחות (בלילה או כאשר מזג האוויר מעונן) אך לא ניתן למכור חשמל במהלך היום. למרות שזה בלתי נמנע, מכיוון שתפוקת החשמל של חברת החשמל פוחתת בעוד שההשקעה נשארת ללא שינוי, שיעור ההשקעה ברשת יגדל ועדיין יש לחשב זאת עבור כל הלקוחות.

המאפיינים הנ"ל של אנרגיה מתחדשת מובילים לצורך בזהירות בפיתוח אנרגיה מתחדשת כדי לקדם את יתרונותיה ולמזער את חסרונותיה. יש לפתח מקורות אנרגיה מתחדשים רק ברמת צריכה מוכנה בעומס. אם הם יפותחו באופן מסיבי בקנה מידה גדול, הדבר ישפיע רבות על מאזן ההיצע-ביקוש של מערכת החשמל, ויגרום לעלויות מיותרות.

לכל מדיניות שני צדדים והיא תלויה בתנאים הספציפיים בזמן הנפקתה. מאופיין ומאפייני האנרגיה המתחדשת בתנאים הנוכחיים, עבור מקורות אנרגיה מתחדשים המחוברים לרשת החשמל, יש לעודד רק ייצור עצמי וצריכה עצמית של אנרגיה מתחדשת, ואין לעודד (או אפילו להגביל) את ייצורה במערכת. אנרגיה מתחדשת המופקת במערכת אינה רק עולה בקנה אחד עם הקריטריונים של "ייצור עצמי וצריכה עצמית", אלא גם גורמת לעלויות להפעלת מערכת החשמל כפי שנותח לעיל.

ניתן לראות כי מנגנון המדיניות לאנרגיה סולארית על גגות בייצור עצמי וצריכה עצמית נחקר, חושב והתייעץ על ידי גופי ניהול על בסיס מדעי ומבטיח מטרות רבות של מערכת החשמל הלאומית. עם זאת, מיד לאחר התייעצות נרחבת עם טיוטת הצו המסדירה את מנגנון פיתוח אנרגיה סולארית על גגות בייצור עצמי וצריכה עצמית, דעת הקהל (אפילו מעוותת ומוסיתת) התמקדה רק בהיבט אחד של "מחיר אפס" ללא תמונה מקיפה של ניהול ותפעול מערכת החשמל הלאומית; לא ראתה את היתרונות ההרמוניים בין הצדדים בהקשר הנוכחי, במיוחד רק בהתבוננות בהיבט של כלכלת שוק מנקודת מבטו של המשקיע, כמו גם לא הבנתם בבירור את החסרונות וההשפעות השליליות של אנרגיה סולארית על גגות על מערכת החשמל ועל הכלכלה החברתית כולה.

מָקוֹר: https://congthuong.vn/dien-mat-troi-ap-mai-noi-luoi-cang-nhieu-chi-phi-he-thong-cang-lon-317557.html