Britanska električna 'supermreža' izgrađena je 1950-ih – dizajnirana za drugačije doba koje je ovisilo o fosilnim gorivima. Ovdje istražujemo zašto joj je u sve povezanijem i elektrificiranijem svijetu potrebna radikalna nadogradnja.

Autor; Helena Pozniak

Izvor : THE GUARDIAN

Prijevod: Google

https://www.theguardian.com/the-grid/2026/mar/30/how-a-greener-electricity-grid-works

U 20. stoljeću, britansku električnu mrežu oblikovale su termoelektrane na ugljen, grupirane u industrijskim središtima. Nekada vodeći svjetski sustav bio je osmišljen za jednosmjerni protok energije od elektrana do potrošača - čija je potrošnja električne energije bila skromna i predvidljiva.

Prelazak na čistiju energiju i rastuća elektrifikacija svih aspekata života znači da mreža od prije 70 godina više nije prikladna za svoju namjenu. S energijom koja se proizvodi iz šireg i raznolikijeg raspona izvora, potrebna su značajna ulaganja i pionirska tehnologija kako bi se osigurala mreža koja može uskladiti ponudu sa sve većom potražnjom.

„To je puno kompliciranije od toga da je ulazna energija jednaka izlaznoj energiji“, kaže Robert Friel, član Centra za održivost i politiku neto nulte emisije pri Institutu za inženjerstvo i tehnologiju. „Pokušavamo integrirati desetke tisuća izvora energije u mrežu koja je osmišljena za preuzimanje energije ugljena uglavnom iz Midlandsa i njezin prijenos po zemlji. Ovo je potpuna transformacija. Moramo graditi za budućnost.“

Rastuća potražnja

Na primjer, većina energije vjetra u Ujedinjenom Kraljevstvu proizvodi se uz obalu Škotske i u Sjevernom moru, gdje jedan okret turbine na vjetroelektrani Dogger Bank generira dovoljno električne energije za napajanje kuće dva dana . No, transport te električne energije u London i jugoistočnu Englesku, gdje je potražnja veća, zahtijeva remont nacionalnih prijenosnih i distribucijskih mreža kako bi se prevladala uska grla nakon desetljeća slabog širenja.

Ofgem predviđa da će do 2035. godine kapacitet proizvodnje energije iz obnovljivih izvora u Ujedinjenom Kraljevstvu porasti sa 120 GW u 2024. na 300 GW, što je rezultat ambicioznih ciljeva za energiju vjetra i sunca, što bi uvelike trebalo osloboditi Ujedinjeno Kraljevstvo od nestabilnih cijena uvoznih fosilnih goriva.

Ali nova mreža ne služi samo za integraciju više čiste energije; ona također pomaže sustavu da se nosi s ogromnim povećanjem potražnje.

Odbor za klimatske promjene predviđa [pdf] da će potrošači u Ujedinjenom Kraljevstvu do 2050. godine koristiti dvostruko više električne energije , budući da će benzinske automobile i plinske sustave grijanja zamijeniti električna vozila (EV) i toplinske pumpe. Osim za prijevoz i grijanje, kućanstva više nego ikad koriste električnu energiju za zabavu, komunikaciju i rad od kuće, s prosječno 13 električnih uređaja po kućanstvu - iako učinkovitiji uređaji pomažu u održavanju niže potrošnje energije. Kako raste oslanjanje na usluge u oblaku i umjetnu inteligenciju (AI), očekuje se da će se korištenje podatkovnih centara više nego udvostručiti do 2030. godine.

Kako bi se zadovoljila ova rastuća potražnja, Ofgem , britanski regulator za energetiku, nedavno je objavio rekordne razine ulaganja u britansku prijenosnu mrežu , kao dio svog okvira za osiguranje da tvrtke koje upravljaju britanskim energetskim mrežama imaju dovoljne prihode za ulaganje i vođenje istih. Nicola Connelly, izvršna direktorica SP Energy Networksa, koji planira uložiti gotovo 12 milijardi funti do 2031. u izgradnju kritične energetske infrastrukture, primijetila je: „Ako UK želi ostvariti svoju ambiciju da bude supersila čiste energije i kapitalizirati svoje prirodne resurse, tada mu je potrebna električna mreža koja će odgovarati potražnji. Predani smo tome da to ostvarimo brzim tempom, kombinirajući neviđene razine ulaganja s naglaskom na osiguravanju poštenog povrata za potrošače i investitore.“

Promjena potrošačkih navika

Dolazi i do kulturne promjene, jer kupci prelaze s pasivnih potrošača energije na vlastitu proizvodnju, a u nekim slučajevima i prodaju natrag u mrežu. Suočeni s početnim troškovima ugradnje punjača za električna vozila i solarnih panela, mnogi se nadaju da će ubrati plodove.

Agregatori – tvrtke koje okupljaju manje proizvođače energije – igrat će sve veću ulogu s gledišta potrošača u prodaji i kupnji električne energije po najpovoljnijoj cijeni.

Potrošači također postaju pametniji u korištenju energije kada je jeftinija, što je potpomognuto rastućom razinom automatizacije, što će utjecati na potražnju, navike i potrošnju u budućnosti.

Tehnološke inovacije

Kako bi se nosili s rastućom potražnjom, uvode se tehnologije za povećanje kapaciteta postojeće infrastrukture i smanjenje broja novih dalekovoda koji su neizbježno potrebni za prijenos dvostruko više električne energije nego što danas koristimo.

Velik dio planirane nove infrastrukture bit će na moru i pod morem - što nije bila inženjerska opcija 1950-ih kada su nadzemni dalekovodi supermreže zamišljeni i izgrađeni.

Međutim, infrastruktura koja se gradi i nadograđuje mora biti pametnija, fleksibilnija i osjetljivija na protok energije koji se kreće u različitim smjerovima kroz mrežu, te sve više automatizirana. Kontinuirana upotreba umjetne inteligencije pomoći će u poboljšanju upravljanja ponudom i potražnjom u stvarnom vremenu.

„Moguće je da alati umjetne inteligencije mogu uočiti probleme koji se pojavljuju u sustavu s tisućama generatora na način na koji neki inženjeri upravljanja jednostavno nisu mogli“, kaže Friel.

Friel kaže da postoji i prostor za puno bolje razumijevanje potrošnje i proizvodnje kućanstava na granularnoj razini te „kako će se potencijalno tisuće domaćih baterija i milijuni električnih automobila spojiti. Pametna brojila dio su [opskrbe ovim podacima], ali potrebne su nam više informacija kako bismo omogućili pojavu digitalnog sustava.“

Osim što pruža vitalne podatke, pametna tehnologija pomaže korisnicima da imaju veću fleksibilnost, kaže Rozlyn Brennan, direktorica pametnih rješenja u ScottishPoweru. „Kućanstva su sada često proizvođači energije, ali i potrošači, a pametna tehnologija omogućuje ljudima da odaberu kada će koristiti svoju energiju, bilo da se radi o pametnom punjenju električnih vozila ili uštedi novca korištenjem uređaja izvan vršnih sati.“

Inovacije se uvlače. SP Energy Networks, na primjer, stvorio je detaljnog "digitalnog blizanca" britanske električne mreže. Korištenjem umjetne inteligencije omogućuje modeliranje i testiranje digitalnih rješenja za upravljanje povećanom potražnjom za električnom energijom u stvarnom okruženju, pomažući u sprječavanju prekida i identificiranju najučinkovitijeg načina rada mreže.

Druge nove upotrebe umjetne inteligencije uključuju korištenje kako bi se pojedinačnim fotonaponskim panelima na solarnim farmama omogućilo dinamičko prilagođavanje različitim uvjetima osvjetljenja i točno pronalaženje optimalne radne točke.

No kako bi se iskoristile prednosti novih tehnologija i modernizirala mreža, UK se mora pokrenuti, kaže Friel - a to zahtijeva viziju i predanost onakve kakva je inspirirala prvu supermrežu.

Njegov nasljednik mora biti izgrađen kako bi zadovoljio potrebe čišćeg, digitalnijeg i decentraliziranijeg svijeta. Ovo nije samo inženjerski izazov, već i društveni, koji zahtijeva suradnju između operatora mreže, kreatora politika i potrošača kako bi se stvorio sustav koji je otporan, učinkovit i prikladan za budućnost. „Došli smo dalje nego što smo mogli zamisliti u posljednjih 10 godina, ali još uvijek imamo dug put pred sobom“, dodaje Friel. „Transformacija mreže [zahtijevat će] milijarde funti, ali opasnost je u tome što ne razmišljamo dovoljno veliko.“