Autor: Alexandru Ciocan, cercetător senior EPG

O nouă realitate pentru sistemul energetic

În aceste zile, sistemul energetic românesc trece printr-un test pe care puțini și l-ar fi imaginat în urmă cu doar câțiva ani. Pentru prima dată, cele două reactoare nucleare de la Cernavodă sunt afectate simultan de condițiile hidrologice și de temperaturile extreme, pe fondul nivelului scăzut al Dunării și al valului de caniculă. În același timp, seceta prelungită afectează producția hidroenergetică prin reducerea rezervelor de apă din lacurile de acumulare.

Dacă aceste evenimente s-ar fi produs separat, probabil că impactul lor ar fi fost perceput ca fiind unul punctual. Faptul că ele au loc aproape simultan scoate însă în evidență o realitate importantă: schimbările climatice pot afecta, în același timp, mai multe dintre sursele de energie pe care România s-a bazat, timp de decenii, pentru siguranța alimentării cu electricitate. Mai mult, acestea se întâmplă într-o perioadă în care consumul de energie electrică crește prin folosirea intensă a aparatelor de aer condiționat. Sistemul energetic se confruntă astfel atât cu o reducere a producției disponibile cât și cu o creștere a cererii – una dintre cele mai dificile situații cu care se poate confrunta un operator de sistem.

România are avantajul unui mix energetic diversificat. Hidrocentralele, centrala nucleară de la Cernavodă și centralele convenționale au asigurat nu doar producția de energie, ci și stabilitatea Sistemului Electroenergetic Național. Însă această paradigmă începe să se schimbe prin faptul că secetele devin tot mai frecvente, valurile de căldură tot mai intense, iar perioadele cu debite reduse ale Dunării și ale principalelor râuri amenință să devină o normalitate. Faptul este cu atât mai relevant cu cât România este țara în care Dunărea își încheie cursul, fiind direct influențată de condițiile hidrologice din întregul bazin dunărean.

Totodată, trebuie avut în vedere că sistemul energetic se transformă rapid prin integrarea unui număr tot mai mare de capacități de surse regenerabile (eoliene și fotovoltaice). Deși această transformare dă motive de optimism, dat fiind că noile capacități regenerabile pot produce energie electrică la costuri mai mici decât multe dintre sursele convenționale, ea ridică și o întrebare esențială: dincolo de instalarea de noi capacități de producție din surse regenerabile, cum ar trebui să regândim modul în care acestea operează și contribuie la stabilitatea sistemului energetic?

Nu este suficient să producem energie, ci trebuie să și putem susține rețeaua

De multe ori, discuțiile despre tranziția energetică sunt aproape exclusiv despre numărul de megawați/gigawați instalați și despre prețul energiei. Vorbim despre noi parcuri fotovoltaice, noi centrale eoliene și sisteme de stocare (baterii), însă mult mai puțin despre cum vor schimba ele funcționarea sistemului energetic. Chiar și mesajele din partea instituțiilor responsabile de operarea și dezvoltarea sistemului se concentrează pe necesitatea investițiilor în rețelele de transport și distribuție, în timp ce problematica siguranței în funcționarea sistemului rămâne insuficient abordată.

Dar deși astfel de investiții sunt indispensabile, ele reprezintă doar o parte a soluției. Tranziția energetică schimbă fundamental criteriile după care este evaluată performanța sistemului energetic. Dincolo de cantitatea de energie produsă, a devenit esențială capacitatea noilor instalații de a contribui la stabilitatea rețelei, de a furniza flexibilitate și de a răspunde unor moduri de operare complet diferite de cele cu care am fost obișnuiți.

Sistemele fotovoltaice, fie că vorbim despre parcuri solare sau despre instalațiile prosumatorilor, sunt cele care pot fi implementate în cel mai scurt timp și care vor reprezenta o pondere tot mai importantă din mixul energetic. Tocmai de aceea, devine esențial modul în care acestea interacționează cu rețeaua electrică. Diferența nu va fi dată doar de cantitatea de energie pe care o produc, ci și de generația de invertoare pe care o utilizează.

Majoritatea instalațiilor fotovoltaice și o mare parte a bateriilor instalate în prezent folosesc invertoare de tip grid-following. Acestea sunt integrate în rețele deja stabile, sincronizându-se cu tensiunea și frecvența existente. Cu alte cuvinte, ele „urmează” rețeaua, fără a putea contribui în mod activ la formarea și stabilizarea acesteia.

Spre deosebire de invertoarele convenționale de tip grid-following, invertoarele de tip grid-forming funcționează după un principiu diferit. Ele pot forma și susține tensiunea și frecvența rețelei, pot furniza inerție virtuală și pot contribui la menținerea stabilității sistemului într-un mod similar generatoarelor sincrone din centralele hidroelectrice, nucleare, pe cărbune sau pe gaze. Astfel, ele nu mai sunt doar simple echipamente care injectează energie în rețea, ci componente active ale funcționării și rezilienței sistemului electroenergetic național (SEN). La prima vedere, diferențele dintre modul de funcționare al generatoarelor sincrone și cel al invertoarelor utilizate în instalațiile regenerabile sunt pur tehnice. În realitate însă, de ele va depinde stabilitatea sistemului energetic al viitorului. Decidenții trebuie să privească dincolo de simplul număr de megawați instalați.

Pe măsură ce centralele convenționale, pe combustibili fosili, vor funcționa tot mai puține ore, iar energia regenerabilă va ocupa o pondere tot mai mare în mixul energetic, serviciile de sistem furnizate în mod natural de generatoarele sincrone (precum inerția, reglajul de frecvență, controlul tensiunii sau puterea de scurtcircuit) vor deveni din ce în ce mai importante. Tocmai de aceea, noile capacități regenerabile vor trebui nu doar să producă energie electrică, ci și să preia, treptat, o parte dintre funcțiile esențiale pentru funcționarea în siguranță a sistemului energetic. Întrebarea, astfel, nu se va mai putea rezuma la megawați instalați, ci este și despre câți dintre acești MW contribuie efectiv la stabilitatea sistemului electroenergetic.

Nostalgia față de “zilele de glorie” ale SEN din epoca pre-tranziție nu mai poate reprezenta o opțiune în fața provocărilor climatice tot mai evidente și mai dure. Chiar noțiunea de “energie securitară”, lansată în presa românească a ultimilor ani ca fiind rezervată centralelor convenționale de generare, nucleare și pe combustibili fosili, avea drept element definitoriu independența de variații meteorologice și climatice — prin contrast cu meteo-variabilitatea surselor regenerabile de energie. Devine însă tot mai clar că securitatea aprovizionării cu energie depinde nu doar de disponibilitatea resurselor energetice, ci și de condiții de operare predictibile, precum suficiența apei pentru răcire. Or, astfel de condiții nu mai pot fi presupuse a fi asigurate de la sine, ci trebuie incluse în planificarea strategică a securității energetice.

Pornind de la situația excepțională din aceste zile, părțile implicate în sectorul energetic ar trebui să își extindă perspectiva asupra modului în care pregătesc pentru viitor. Construirea de noi capacități de generare, inclusiv centrale pe gaze naturale, rămâne importantă, însă nu poate fi singurul răspuns la provocările unui sistem în plină transformare. Decidenții ar trebui să se aplece mai mult asupra recomandărilor formulate de ACER privind dezvoltarea serviciilor de sistem și adaptarea piețelor de energie la un mix cu o pondere tot mai ridicată a surselor regenerabile. Totodată, trebuie urmărită îndeaproape revizuirea Network Code on Requirements for Generators (RfG 2.0), aflată în proces de adoptare la nivel european, care introduce cerințe privind capabilitățile de grid-forming bazate pe electronica de putere. Acestea sunt considerate esențiale pentru menținerea stabilității și securității sistemului electroenergetic într-un context dominat de surse regenerabile și capacități de stocare. Decidenții se pot inspira din experiența unor state precum Irlanda, Finlanda sau Marea Britanie, care introduc deja cerințe privind utilizarea tehnologiilor grid-forming și mecanisme de remunerare a serviciilor de stabilitate.