Подключение к сети в европейских портах и ​​аэропортах: решения для ускорения электрификации транспорта

Представьте себе, что вы покупаете электрический фургон для своего бизнеса, а затем обнаруживаете, что кабель, соединяющий его с сетью, не будет проложен еще десять лет. Примерно в таком положении сегодня находятся европейские порты и аэропорты. Брюссель по закону приказал им электрифицироваться, но энергосистема должна последовать этому примеру.

Хотя ЕС сократил общие выбросы парниковых газов на 30 процентов с 1990 года, выбросы международной авиации и судоходства переместились в противоположном направлении, увеличившись на 29 процентов и 26 процентов соответственно. Ни в одном другом секторе экономики выбросы не выросли так сильно. Эти два сектора трудно декарбонизировать, поскольку прямая электрификация в настоящее время затруднена из-за огромной плотности энергии, необходимой для путешествий на дальние расстояния. Сегодняшние батареи слишком тяжелы и громоздки, чтобы соответствовать плотности энергии ископаемого топлива в дальних рейсах и полетах.

Тем не менее, ЕС, наконец, взял на себя инициативу, требуя прямой электрификации судоходства и авиации, где это возможно: у причала и у ворот.

В судоходстве AFIR и FuelEU Maritime требуют, чтобы контейнерные и пассажирские суда, заходящие в порты ЕС, подключались к береговому источнику питания (OPS) путем 2030 г. вместо использования своих вспомогательных двигателей у причала. Меньшее количество выхлопных газов с судов означает более чистый воздух для докеров и жителей вблизи порта. Тем временем паромы и суда ближнего плавания также становятся гибридными и полностью электрическими. Вскоре электричество в портах будет не только питать корабли, стоящие у причала, но и заправлять их батареи.

В авиации AFIR обязывает аэропорты базовой и комплексной сети TEN-T (за исключением тех, которые совершают менее 10 000 коммерческих рейсов в год) поставлять электроэнергию стационарным самолетам на контактных стоянках с 2025 года и вудаленные стоянки с 2030 года. Другими словами, всем крупным европейским аэропортам необходимо будет снабжать электричеством стационарные самолеты у ворот, тем самым выводя из эксплуатации дизельные наземные силовые установки (ГПУ). Наземное вспомогательное оборудование (GSE) — багажные тягачи, буксиры-толкатели, ленточные погрузчики — электрифицируется столь же быстро. Электрические и гибридно-электрические самолеты для коротких региональных маршрутов уже находятся на стадии прототипа. Терминальные решения, которые аэропорты принимают сегодня, определят, будет ли этим самолетам где-то подключаться завтра.

Вот в чем проблема

С одной стороны, 375 гигаватт (ГВт) проектов экологически чистой энергетики и 455 ГВт проектов хранения аккумуляторов стоят в очереди, ожидая разрешения на подключение к сети. С другой стороны, места потребления электроэнергии, такие как заводы, центры обработки данных, порты и аэропорты, застряли в аналогичной очереди. Две очереди технически разделены — одна для генерации, другая для спроса — но они сталкиваются с одинаковыми трудностями при подключении к сети. Причина в том, что время строительства новой инфраструктуры медленнее, чем время подключения спроса или генерации. Это приводит к нехватке физической мощности сети; другими словами, перегрузка сети.

Очередь на подключение является значимым индикатором для оценки скорости электрификации. Это очередь проектов, ожидающих, пока их операторы систем распределения (DSO) или операторы систем передачи (TSO) подтвердят, сколько электроэнергии они могут поставить, где и когда. Чем длиннее очередь, тем дольше проекты должны ждать доступа к сети, и они часто не имеют возможности заранее знать, как долго продлится это ожидание.

Почему дошло до этого»

Частично потому, что европейская сеть стареет и была построена для мира с несколькими крупными электростанциями и медленными, предсказуемымирост спроса, а не распределенное производство возобновляемой энергии; а не сотни портов, аэропортов, заводов и автопарков, перешедших на электричество. Частично потому, что строительство нового соединения или арматуры занимает от 4 до 10 лет, и примерно половина этого времени уходит на получение разрешений, прежде чем будет проложен единственный кабель. И отчасти потому, что система вознаграждает неправильное поведение. Многие разработчики «на всякий случай» обращаются за большей емкостью, чем они когда-либо смогут использовать. Большинство стран по-прежнему распределяют эти мощности строго по принципу «первым пришел — первым обслужен», не имея возможности продвинуть стратегически важный проект в порту или аэропорту TEN-T раньше «зомби»-проекта; то есть зашедшая в тупик спекулятивная заявка, которая подала документы много лет назад, но так и не получила развития.

T&E рекомендует регулирующим органам:

• Составить карту и спланировать электрификацию портов и аэропортов на уровне TSO и DSO. У политиков в настоящее время нет карты того, где самая большая очередь на подключение к сети или какие порты и аэропорты больше всего рискуют не выполнить свои обязательства к 2030 году. TSO и DSO должны понимать потребности своих национальных/региональных портов и аэропортов в электрификации, чтобы предоставить им необходимую мощность подключения к сети. Это должно быть достигнуто путем координации действий властей порта/аэропорта, TSO, DSO и национальных органов регулирования энергетики, чтобы согласовать сроки инфраструктуры и избежать узких мест в электрификации.
• Принять гибкие решения (производство на месте, хранение и интеллектуальную зарядку) в портах и ​​аэропортах, чтобы снизить потребности в новых мощностях сети. Совместное размещение и гибридизация инфраструктуры портов и аэропортов с близлежащими возобновляемыми источниками энергии и хранилищами за общей точкой подключения может сократить чистую новую мощность, которая должна поступать из общественной сети. Более того, принятиеинтеллектуальная зарядка во всей предсказуемой инфраструктуре зарядки электромобилей сгладит пиковую нагрузку и уменьшит дополнительную мощность сети, необходимую для электрификации. Его можно использовать для наземного вспомогательного оборудования, терминальных шаттлов, грузовых автомобилей и автопарков персонала.
• Распределите приоритеты сети и преимущества гибкого подключения на уровне TSO и DSO. Принцип «первым пришел — первым обслужен» имел смысл, когда спрос был низким и предсказуемым. Этот подход больше не имеет смысла, если стратегические инвестиции в ключевую инфраструктуру, такую ​​как порты и аэропорты, не являются приоритетными. Соглашения о гибком соединении должны позволить портам и аэропортам подключаться раньше, с возможностью гибкого увеличения или уменьшения пропускной способности, вместо того, чтобы годами ждать «твердого» слота с полной пропускной способностью. Это гибкое соединение представляет собой дополнительную ценность для сетевого оператора, поскольку оно предоставляет услуги балансировки сети. Затем его следует вознаградить гибкими тарифами — более низкими ценами на электроэнергию, когда порт/аэропорт потребляет электроэнергию, когда производство превышает потребление. Германия и Бельгия уже проводят пилотные реформы такого рода. ЕС должен быстро учиться у них и масштабировать то, что работает.

Скачать полный брифинг. Статья из T&E.