Голландский путь: большой интернет энергии для маленькой страны (часть 2)

Обзор основных треков энергетического перехода в Голландии

см. Часть 1.

Все ресурсы — в дело

Нидерланды входят в число стан Европы, где свалки бытовых отходов были ликвидированы полностью. Рынок утилизации отходов животноводства, промышленности и потребительского сектора насыщен технологическими решениями, за год в стране только твердых бытовых отходов (ТБО) разного происхождения перерабатывается около 8 млн. тонн (в том числе импортированных). В ходе функционирования предприятия по переработке ТБО в энергию (waste-to-energy plant), в качестве конечных продуктов образуются: водяной пар, который может подаваться как на паровую турбину, так и напрямую отапливать здания или конденсироваться в воду для различных нужд; СО2, который удерживается и перерабатывается, чтобы служить сырьем для ускорения роста зерновых культур; а также твердые, в том числе металлосодержащие побочные продукты переработки отходов, которые затем используются в строительстве.

Источник: National Energy Education and Development Program

Из бывших полигонов ТБО технология позволяет выкачивать газ, конвертируя его в электроэнергию, а на вчерашних свалках обустраивать полезные для общества объекты рекреационного характера. К примеру, если объектом такой трансформации сделать нашумевший мусорный полигон «Ядрово», то за 4–5 лет генерации электроэнергии из его ресурсов окупятся все работы по дегазации, а нормированная стоимость энергии (LCOE) составит около 4.7 руб. за кВт*ч.

Более углубленный анализ технологических возможностей показывает, что такой мощный потребитель электроэнергии, как национальная система водоканалов, способен самостоятельно обеспечить свои внутренние потребности в энергии за счет переработки донных отложений и ила. В результате переработки 1,5 млн. тонн ила в год общая выработка электроэнергии может достичь 1500 ГВт∙ч и создать до 1500 рабочих мест. Не говоря уже о том, что это убережет атмосферу от выброса 17,5 млн. тонн СО2, которые могли бы быть произведены менее экологичными источниками энергии, не будь эти мощности замещены илом и прочими отходами водоканалов.

Свою пользу от переработки органических скоплений может усмотреть и сельское хозяйство, фосфатные удобрения для которого производятся как побочный продукт всего технологического процесса.
Спорной с этической точки зрения остается инициатива по экстракции питательных веществ из органических отложений. Особо прогрессивные «зеленые» консьюмеристы, а также менеджеры голландской компании SNB полагают, что поверхность амстердамских каналов может стать источником биологически-активных добавок к пище за счет содержащихся в илистых отложениях минералов, углеводов и микроэлементов, а обогащенная таким образом еда чуть ли не решит проблему скудного питания среди малоимущих слоев населения. Судьбу этой инициативы определит время, руководство и наблюдательный совет SNB, чей слоган гласит: «haalt meer uit slib — получите больше от ила!»

Ежегодная очистка амстердамских каналов

Солнечные панели 3.0

В начале 80-х, когда в лабораториях NASA были разработаны первые солнечные батареи с беспрецедентно высоким по тем временам КПД, состоящие из кристаллического кремния, эффективно преобразующего свет в электричество, это стало революцией в фотовольтаике. Сейчас никого не удивить придомовой солнечной панелью, электромобилем с панелью на крыше, и даже портативными решениями для зарядки телефона. гибкие панели третьего поколения, которые будут вшиваться в элементы строительных конструкций зданий и транспорта, что особо популярно у владельцев электрокатеров.

Источник: GoFlex Solar

Гибкими полупрозрачными панелями легко покрывать стекла зданий, управляя освещенностью внутри помещения в течение дня. В период высокой солнечной активности батарея заряжается, параллельно играя роль щита от ярких дневных лучей, а в вечерние часы можно снизить плотность и непроницаемость покрытия панели, и использовать накопленную энергию. Такие панели намного легче своих предшественников, и не требуют профессиональных навыков при монтаже, так как удобно клеятся на любую поверхность.

Источник: SoloPower

Зеленый водород для самых холодных провинций

Водородным технологиям отводится значительная роль в будущем, так как они обеспечивают важнейшие функции в распределенной энергетике — аккумулирование энергии и её транспортировку. В странах с выраженной сменой сезонов энергопотребление имеет неравномерную интенсивность в течение года. Голландия- яркий пример тому.

Источник: Delft University of Technology

Учитывая, что водородные топливные элементы становятся легче и компактнее, а их экономические показатели улучшаются, внедрение водородных технологий значительно облегчит построение Интернета энергии. Шагом к такому построению стало утверждение дорожной карты проекта «The Green Hydrogen Economy in the Northern Netherlands 2030», который должен к 2030 году обеспечить переход к зеленой водородной экономике в северной части страны. Почему «зеленой»? Предполагается, что единственным поставщиком водорода в проекте станет ветроэнергетика — экологически чистый ресурс.

Предпосылкой к развертыванию проекта стала сама инфраструктура северных провинций — обилие бывших объектов газовой энергетики, которые с минимальными доработками подойдут для нового вида топлива; запланированное на ближайшее десятилетие поступление в регион внушительных мощностей из оффшорных ветропарков, которые будет целесообразно конвертировать в водород для хранения и транспортировки; широко представленные в регионе сельскохозяйственные концерны и химические предприятия, которые только выиграют от поставок «зеленого водорода» и побочных продуктов для переработки в своих промышленных циклах; наличие крупных промышленных объектов, для нужд которых потребуется аккумулированная энергия; наконец, спрос на водород в Европе с годами только возрастает, особенно в близко расположенной Германии, поставки в которую наиболее удобно совершать из северных провинций.

Источник: Noordelijke Innovation Board

Таким образом, объекты водородной энергетики свяжут между собой, казалось бы, несовместимые индустриальные площадки и рынки, создав под свои нужды дополнительную инфраструктуру (в виде портов, хабов, трубопроводов, заправочных станций и т.д.) и построив своеобразный «Интернет водорода». И действительно, следуя этой схеме, водородные технологии вполне могут послужить залогом устойчивого развития региона, активно участвуя в снижении выбросов CO2 и в развитии водородного транспорта не только в Нидерландах, но и во всей Западной Европе. Блестящая инициатива, однако сложно представить, как такой грандиозный план возможно воплотить в жизнь до 2030 года.

Первые локальные сети Интернета энергии

Успешным примером внедрения цифровой энергетики можно считать проект Jouliette, ставший результатом сотрудничества между компаниями Alliander и Spectral. Jouliette — это основанный на блокчейне энергетический токен, который позволяет жителям сообщества в амстердамской бухте De Ceuvel обмениваться электроэнергией через p2p транзакции. Проект призван выяснить насколько блокчейн транзакции могут быть эффективными в процессе обмена энергоресурсами, а также должен стать глобальным примером устойчивого развития экосистемы, построенной вокруг микрогрида. (https://jouliette.net/index.html)

Нидерланды на своем примере показывают, как трансформируются отношения между экономикой, энергетикой и обществом. Казавшийся непоколебимым на протяжении почти полутора века постулат товарообмена «товар-деньги-товар», сформулированный Карлом Марксом в своем труде «Капитал», в экономической модели 21 века разбивается об отказ развитого общества возводить деньги в статус наиболее привлекательного результата товарообмена.

Краеугольный камень современных экономических инициатив в передовых странах Европы и Азии — польза для общества, экологии, будущих поколений. В данном контексте процветают технологии открытого и беспрепятственного «шеринга» (совместного использования) безопасных для экологии ресурсов, появляется общественная и регуляторная база для внедрения Интернета энергии.

Juliette @ De Ceuvel

А в ноябре 2017 был запущен первый пилотный проект в Европе, построенный на интеграции пулов децентрализованных придомовых систем хранения энергии — всё это под контролем технологии распределенного реестра. Участники проекта — голландский системный оператор TenneT, у которого уже был успешный опыт использования придомовых накопителей для балансирования системы и IBM в качестве поставщика блокчейн технологии. В новом проекте они скооперировались с крупнейшим в мире производителем придомовых накопителей Sonnen, чтобы внедрить в энергосистему TenneT основанную на блокчейне самобалансирующуюся сеть накопителей для частного сектора. В рамках этой сети излишки электроэнергии будут накапливаться, а затем высвобождаться в есть в периоды повышенного спроса. Цель проекта- создать рынок гибкости, основанный на возобновляемых источниках энергии, операции на котором, благодаря технологии распределенного реестра, будут происходить за считанные секунды. Пилотная стадия проекта продлится до середины 2018 года.

Выводы

В ходе своего развития, энергетика Нидерландов сталкивается с рядом проблем и вызовов, характерных для энергетического перехода в развитых странах северной Европы. Рациональное планирование, обдуманный подход к комплексным проблемам и вызовам позволяют стране двигаться в направлении устойчивого развития без нанесения серьезного ущерба для окружающей среды. Нидерланды выступают форвардом целого ряда технологических движений и инициатив, успешно тестируя передовые решения, давая им возможность «вызреть» на своей земле.

Своим примером Голландия показывает, что немаловажную роль в новой энергетике будут играть проблемы хранения энергии. Решение проблем накопления и хранения электроэнергии откроет «окно возможностей» для построения новых архитектур в энергетике.

Развитие энергетики в Нидерландах двигается в сторону создания крупных объектов генерации на базе ВИЭ и, одновременно с этим, широкого распространения распределенных решений. Весьма вероятно, что именно эти компоненты — залог успешного перехода не только к новой архитектуре энергетики, но и к более продвинутой, гибкой модели экономики и более ответственному, развитому обществу.

Подготовлено Центром развития цифровой энергетики

Авторы: Ася Тертышная, Игорь Чаусов

Дмитрий Холкин

Written by

Internet of Energy

Технологии и практики Интернета энергии: уникальная аналитика, информация из первых рук о проектах в России и за рубежом, экспертные оценки. Информационно-аналитическое издание Инфраструктурного центра EnergyNet НТИ.

Welcome to a place where words matter. On Medium, smart voices and original ideas take center stage - with no ads in sight. Watch
Follow all the topics you care about, and we’ll deliver the best stories for you to your homepage and inbox. Explore
Get unlimited access to the best stories on Medium — and support writers while you’re at it. Just $5/month. Upgrade