Deoarece a integrat o cotă imensă de energie solară, Chile are acum probleme cu stabilizarea frecvenţei reţelei, iar soluţia e o tehnologie de 100 de ani

Chile, ţara care e cunoscută în lume pentru geografia sa deosebită, care cuprinde şi deşertul Atacama, a devenit în ultimii ani nu doar un producător important de litiu pentru bateriile maşinilor electrice, ci şi ţara cu o dezvoltare excepţional de rapidă a energiei regenerabile, în special cea solară. Geografia deşertului Atacama permite parcurilor solare să aibă un factor de capacitate excepţional de mare, iar asta a determinat o dezvoltare rapidă de noi şi noi parcuri, care au schimbat foarte rapid mixul energetic al ţării. Doar că acum Chile are probleme cu stabilizarea frecvenţei reţelei în unele regiuni, iar soluţia e o tehnologie veche de peste 100 ani.

Randamentul panourilor fotovoltaice în Chile e printre cele mai mari din lum. În regiunea noastră, vorbim despre un factor de capacitate de 12-13%, ceea ce înseamnă, spre exemplu, că un parc cu o putere instalată de 480 MW, va genera în media anuală cam 12-13% din această putere în fiecare oră — între 57,6 şi 62,4 MW — iar dacă înmulţim aceste cifre cu 24 ore şi cu 365 zile, obţinem 504,5-546,6 GWh de electricitate produsă anual. În Chile, un parc de 480 MW produce anual 1.145 GWh, sau 1,145 TWh, ceea ce corespunde unui factor de capacitate de 27,2%! Deci, mai mult decât dublu!

Problema înglobării a atât de multă energie solară în sistem nu e doar în salturile de producţie de la amiază — fapt pe care Chile l-a întâmpinat şi a încearcă să-l atenueze prin centrale de baterii pentru stocarea acestei electricităţi, centrale care au devenit obligatorii pentru toate parcurile noi.

Cealaltă parte a problemei e stabilizarea frecvenţei. În mod normal, electricitatea era produsă cu generatoare rotative mari, care aveau magneţii poziţionaţi astfel încât să poată genera o frecvenţă de 50 sau 60 Hz, în funcţie de ţară, pentru curentul alternativ generat. La energia solară această frecvenţă trebuie ajustată, ea nefiind creată într-un mod mecanic. Există transformatoare menite să facă asta, dar atunci când apar dezechilibre în sistem, şi frecvenţa poate varia nedorit de mult.

Chile întâmpină aceste probleme acum în reţeaua sa din nordul ţării. Iar pentru a rezolva această problemă, i-a contractat pe cei de la GE Vernova să le furnizeze o soluţie veche de 100 de ani şi readaptată pentru epoca actuală în nouă noduri importante din reţeaua electrică. E vorba de condensatoare sincron cu volant, exact aceeaşi tehnologie pe care o menţionam şi într-un articol despre reţeaua electrică mult mai mică a insulelor Faroe, acolo soluţia fiind furnizată de ABB.

E o tehnologie ieftină şi simplă, care stabilizează perfect reţelele electrice în contextul actual al abundenţei de surse regenerabile. Aceste condensatoare sunt efectiv nişte motoare electrice sincrone, care nu propulsează nimic altceva decât o roată mare şi grea, cu rol de volant. Cu cât mai mare şi mai greu e volantul, cu atât mai mare e forţa de inerţie a acestuia.

Motorul electric consumă la început electricitate pentru a porni din loc volantul, apoi el are nevoie, teoretic, doar de a menţine turaţiile volantului şi, pentru că întreg sistemul nu propulsează nimic altceva, electromotorul va trebuie să consume electricitate doar pentru a compensa pierderile forţei de frecare care ar încetini în timp turaţiile volantului.

Fiind un dispozitiv mecanic, rotativ, el are aceleaşi proprietăţi de generator care stabilizează uşor reţeaua graţie inerţiei sale rotative şi păstrează frecvenţa de neclintit. Deci, generatorul consumă energie ce poate varia mai mult, pentru a produce energie cu frecvenţă stabilizată datorită inerţiei mari a volantului său — cam asta ar fi explicaţia simplificată la maxim. Şi acest lucru stabilizează şi frecvenţa, şi micile salturi de putere. Iar per total generatorul consumă doar un pic mai mult decât produce, pentru a compensa rezistenţa mecanică, însă beneficiul oferit de el pentru stabilizare e mult mai preţios. Iar această tehnologie, ce datează încă de la începuturile reţelelor electrice, a devenit tot mai solicitată acum în reţelele care au adoptat proporţii mari de energie regenerabilă ce nu e produsă prin generatoare rotative, cum ar fi cea solară, din panouri fotovoltaice.

Cei de la GE Vernova spun că soluţia e una extrem de accesibilă oricărei ţări, şi funcţionează ireproşabil. Pe lângă asta, compania a mai fost contractată în Chile să asigure şi tehnologii mai avansate în staţiile de transformare, or, ţara are în construcţie aproape 4 GW de parcuri solare acum, pe lângă cele de deja construite şi nu vrea să se oprească aici, ci dimpotrivă, vrea să devină un mare exportator de energie regenerabilă pentru toate ţările din jur.