Wybór kontrastujących ścieżek do zerowej emisji netto: w tym badaniu Wärtsilä definiuje dwie różne ścieżki w latach 2025-2050, aby osiągnąć zeroemisyjne systemy energetyczne, mając na celu lepsze zrozumienie opcji i metod realnej dekarbonizacji.

Ścieżka 1: Odnawialne źródła energii i magazynowanie

W ścieżce „Odnawialne źródła energii i magazynowanie” rozwój sektora energetycznego opiera się wyłącznie na niesterowalnej energetyce odnawialnej i systemach magazynowania energii (ESS). Istniejące elektrownie są stopniowo wycofywane z eksploatacji do 2040 r., ale mogą działać w ramach limitów emisji do czasu ich wycofania. Modelowanie nie przewiduje wprowadzania żadnych nowych mocy wytwórczych, z wyjątkiem odnawialnych źródeł energii i systemów magazynowania energii.

Ścieżka 2: Zrównoważona

W ścieżce zrównoważonej założono dominujący rozwój energetyki odnawialnej i systemy magazynowania energii, ale uwzględnia także powstawanie elektrowni bilansujących, które zapewniają dodatkową elastyczność i poprawiają wydajność systemu. Są one zasilane zrównoważonymi paliwami, które mają stać się szerzej dostępne w latach trzydziestych XXI wieku. Istniejące nieelastyczne elektrownie są stopniowo wycofywane i zastępowane nowymi mocami. Przyrost mocy zainstalowanych w elektrowniach jądrowych, biopaliwach oraz elektrowniach węglowych i gazowych z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla (CCS) jest zgodny z konserwatywnymi prognozami z publicznie dostępnych źródeł, takich jak Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) i Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA).

Metodologia:

Analizy zawarte w raporcie „Crossroads to net zero” opierają się na optymalizacji techno-ekonomicznej w celu określenia optymalnego kosztowo koszyka mocy zainstalowanych wymaganych do zaspokojenia przyszłego zapotrzebowania na energię elektryczną przy jednoczesnym przestrzeganiu limitów emisji i innych ograniczeń politycznych. Konwencjonalne elektrownie są uwzględnione wraz z ich specyfikacjami technicznymi i źródłami paliwa, aby dokładnie modelować ich emisje i rolę w bilansowaniu zmiennej generacji odnawialnej. Generacja wiatrowa i słoneczna jest modelowana przy użyciu profili godzinowych opartych na danych pogodowych.

Ta szczegółowa optymalizacja wykorzystuje podejście chronologiczne, bilansując zmienność wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych i obciążenia godzina po godzinie w latach 2023-2050. Model kooptymalizuje rozbudowę systemu z wytwarzaniem, wykorzystując jednogodzinną rozdzielczość, aby uchwycić wzorce obciążenia i wytwarzania energii odnawialnej z dużą szczegółowością.

Globalny system energetyczny jest agregowany w jednym modelu, dostosowując różne regionalne profile mocy, aby zachować codzienne wzorce, takie jak szczyty popytu i regularność produkcji energii słonecznej. Takie zagregowane podejście pozwala uniknąć rozbieżności w strefach czasowych, które mogłyby zniekształcić profile zapotrzebowania i wytwarzania.

Źródło: Wartsila