Wraz z pojawieniem się nowych, odnawialnych źródeł energii coraz częściej mówi się o konieczności zdecentralizowania systemu zarządzania siecią. Miejsce elektrowni dostarczających prąd odległym odbiorcom mogą zająć lokalne farmy wiatrowe i słoneczne, mikroturbiny czy nawet samochody elektryczne oddające energię do sieci, kiedy jej nie potrzebują. Nad sprawnym funkcjonowaniem takich rozproszonych źródeł energii ma czuwać inteligentny system informatyczny, który pozwoli w czasie rzeczywistym oszacować zapotrzebowanie na energię elektryczną.

– Wirtualna elektrownia jest platformą, która pozwala dostawcom energii elektrycznej kontrolować pobór mocy przez klientów końcowych w mieszkaniach czy w małych firmach, w zależności od tego, jak wygląda sytuacja na hurtowym rynku energii. W ostatnim czasie w Europie znacząco zwiększył się udział źródeł odnawialnych, co powoduje niestabilność całego systemu. Nasza platforma pozwoli przerzucić część powstałego z tego powodu ryzyka z klientów na dostawców bądź stworzyć możliwość obniżenia rachunków za energię dla odbiorców końcowych – mówi agencji Newseria Innowacje Jakub Tomiczek, dyrektor ds. technicznych w ConnectPoint.

Wirtualne elektrownie to zaawansowane systemy zarządzania energią w skali kraju czy konkretnej sieci energetycznej. Ich rola sprowadza się do zarządzania zarówno twardymi zasobami produkcyjnymi (np. blokami węglowymi), jak i źródłami odnawialnymi w celu dostarczenia energii dokładnie tam, gdzie jest potrzebna. Takie rozwiązanie pozwoli zauważalnie zmniejszyć koszty przesyłania prądu i w pełni wykorzystywać jego lokalne, niewielkie źródła, np. elektrownie wiatrowe czy słoneczne.

System oparty na wirtualnej elektrowni na szeroką skalę planuje wdrożyć Australia. Za cztery lata na południu kraju powstanie największa na świecie wirtualna elektrownia, której jednym z najważniejszych elementów będzie sieć baterii Tesla Powerwall, zainstalowana w co najmniej 50 tysiącach gospodarstw domowych, które będą oddawały nadmiar energii do sieci elektrycznej.

W Polsce wirtualną elektrownię wdrożyła Politechnika Częstochowska. System złożony jest m.in. ze 180 paneli fotowoltaicznych, 16 mierników energii, 4 turbin wiatrowych, stacji pogodowej i monitoringu jakości powietrza. Stopniowo do systemu dodawane są kolejne funkcje, takie jak monitorowanie sieci cieplnej oraz wybranych pomieszczeń. Dostawca rozwiązania chce oferować je także firmom.

– Nasza platforma najbardziej przyda się dostawcom energii elektrycznej dla klienta końcowego, pozwalając im obniżyć koszty zakupu energii na rynku hurtowym – przekonuje ekspert. – Sama platforma zakłada rozszerzenie w stronę dostarczania usług cyfrowych, usług inteligentnego domu i usług cyfrowych z mojej bliskiej lokalizacji. To powinna być aplikacja, gdzie widzę z jednej strony urządzenia w moim domu, z drugiej strony sytuację np. w najbliższej okolicy, a dostawca tej platformy ma informacje o moim profilu energetycznym w zamian za dostęp do tej platformy – dodaje Jakub Tomiczek.

Zalety wirtualnych elektrowni nie ograniczają się tylko do decentralizacji źródeł energii elektrycznej. Prawdziwy potencjał tej technologii tkwi w możliwości stworzenia zaawansowanej sieci informatycznej, która w czasie rzeczywistym analizuje zapotrzebowanie energetyczne klientów i dopasowuje się do ich potrzeb. W taki sposób będzie działać m.in. australijska wirtualna elektrownia. Jeśli bateria Powerwall wykryje, że w sieci doszło do awarii, automatycznie odłączy się od niej i w ciągu kilku sekund przywróci prąd do danego domu.

Z kolei Brytyjczycy chcą wykorzystać w wirtualnych elektrowniach samochody elektryczne. Jeśli w sieci energetycznej pojawiłby się nadmiar energii pochodzący np. ze źródeł odnawialnych, system przesyłałby ją do baterii w samochodach, a później odbierałby ją, gdyby na rynku istniał niedobór energii. W zamian za włączenie pojazdów do sieci energetycznej, kierowcy mogliby ładować je za darmo, a dostawcy zarabialiby na różnicach cen prądu.

Operatorzy wirtualnych elektrowni mogą także skorzystać z rozwiązań stosowanych w branży internetu rzeczy. Jednym z prekursorów takich rozwiązań na rynku polskim jest spółka Virtual Power Plant. Aby zmniejszyć zużycie energii przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości usług, firma chce m.in. instalować czujniki analizujące temperaturę oraz zapełnienie budynków. Pozwoli to automatycznie kontrolować harmonogram pracy np. klimatyzacji w biurowcach czy centrach handlowych i nie nadużywać klimatyzatorów.

– Wirtualna elektrownia nie zastępuje tradycyjnej elektrowni, raczej pozwala nam na przeniesienie środka ciężkości na rynku energetycznym z firmy, która ma zasoby produkcyjne, takie twarde jak np. bloki na węgiel, na korzyść tego, kto ma informację, czyli aktualne zapotrzebowanie na energię elektryczną plus aktualną dostępność niewielkich, odnawialnych środków produkcyjnych – ocenia Jakub Tomiczek.

Według badań przeprowadzonych przez firmę analityczną Inkwood Research wartość światowego rynku wirtualnych elektrowni w 2017 roku wyniosła 214,5 mln dol. Eksperci szacują, że do 2026 roku wartość ta wzrośnie do 1,73 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie ponad 26,5 proc.