Określenie Dunkelflaute pochodzi z języka niemieckiego, gdzie Dunkel oznacza ciemność, a Flaute odnosi się do ciszy. Określenie to opisuje warunki pogodowe, które powodują, że wytwarzanie energii wiatrowej i słonecznej spada do bardzo niskiego poziomu, czasami zbliżając się do zera.
Jak często występuje Dunkelflaute?
Dunkelflaute występuje najczęściej w Europie Północnej w okresie zimowym, kiedy krótsze dni, zachmurzone niebo i spokojne wiatry ograniczają produkcję energii odnawialnej. Zjawisko to występuje zazwyczaj od dwóch do dziesięciu razy w roku i trwa od 50 do 150 godzin miesięcznie w miesiącach zimowych. Podobne zjawiska występują w innych regionach, w których w dużym stopniu wykorzystuje się energię wiatrową i słoneczną, w tym w niektórych częściach Ameryki Północnej i Azji.
Dlaczego Dunkelflaute jest problemem?
Dunkelflaute stanowi poważne wyzwanie dla systemów energetycznych opartych na odnawialnych źródłach energii, w tym:
- Niedobory dostaw energii: Bez wystarczających rozwiązań zapasowych, wydłużone okresy Dunkelflaute mogą powodować poważne deficyty energii, zwiększając zależność od paliw kopalnych, importu energii lub awaryjnych źródeł zasilania.
- Zagrożenia dla stabilności sieci: Gwałtowny spadek mocy odnawialnych źródeł energii może prowadzić do wahań napięcia, nierównowagi częstotliwości, a w poważnych przypadkach do przerw w dostawie prądu.
- Wpływ na gospodarkę: Dunkelflaute może prowadzić do skoków cen energii elektrycznej z powodu zwiększonego zapotrzebowania na zapasowe źródła energii, takie jak gaz ziemny lub węgiel. Ta zmienność cen wpływa na konsumentów, przedsiębiorstwa i rynki energii.
- Bariery dla transformacji energetycznej: W miarę jak systemy energetyczne odchodzą od paliw kopalnych, kluczowe znaczenie ma rozwiązanie problemu Dunkelflaute. Rozwiązania takie jak magazynowanie energii na dużą skalę, zróżnicowany koszyk energetyczny (w tym hydroenergia, bioenergia lub energia jądrowa) oraz silniejsze połączenia międzysieciowe są niezbędne dla stabilnych i odpornych dostaw energii.
Jak można zarządzać Dunkelflaute?
Kilka strategii pomaga złagodzić skutki Dunkelflaute:
- Rozwiązania w zakresie magazynowania energii: Akumulatory na dużą skalę, magazynowanie wodoru i systemy pomp wodnych pomagają przechowywać nadmiar energii odnawialnej do wykorzystania w okresach niskiej produkcji.
- Zaawansowane prognozowanie pogody: Modele predykcyjne pozwalają operatorom sieci przewidywać zdarzenia typu Dunkelflaute i odpowiednio przygotowywać alternatywne źródła zasilania.
- Transgraniczny handel energią elektryczną: Międzynarodowe połączenia sieciowe umożliwiają dzielenie się energią między regionami o różnych warunkach pogodowych, zmniejszając lokalne niedobory.
- Zarządzanie popytem: Dostosowanie wzorców zużycia energii elektrycznej za pomocą zachęt i technologii inteligentnych sieci pomaga zrównoważyć podaż i popyt.
Podczas gdy Dunkelflaute pozostaje wyzwaniem, postępy w zarządzaniu siecią, technologiach magazynowania i dywersyfikacji energii pomagają zapewnić stabilność systemów energetycznych opartych na źródłach odnawialnych.
