Енергийната устойчивост е ключов елемент от националната сигурност на България, а енергийната инфраструктура има основно значение за оперативната функционалност на обществените критични инфраструктури. През последните години има ръст на въвежданите фотоволтаични и ветрови генераторни мощности в страната, без това да е предшествано от дългосрочен модел на работа. Така трудно може да се определи стратегически подход за изграждане и укрепване на инфраструктурата за съхранение на енергия, както и къде да бъдат локализирани физически самите системи. Тези дадености предопределят хаотичната динамика на енергийния пазар, излишъци и дори нулеви и отрицателни цени на енергията от ВЕИ, неструктуриран енергиен микс. Това поражда състояние на трудно прогнозируеми цени на енергията и съществен риск за икономиката като цяло.

Интегрирането на енергията от възобновяеми енергийни източници (ВЕИ) в общия енергиен микс на системата е сложен процес, който включва технически, икономически, политически и социални аспекти.

Техническите аспекти могат да бъдат очертани в следните основни моменти:

 - Стабилност на мрежата: Слънчевата и вятърната енергия като доминиращи по отношение на ВЕИ генераторите в България са променливи по структура, което често води до проблеми с баланса и стабилността на енергийната система. Решенията включват развитието на по-гъвкава и интелигентна мрежа, управление на търсенето, инсталирането на батерии за съхранение на енергия и интегрирането на други форми на ВЕИ с по-стабилен профил на производство като хидроенергия.

 - Интеграция на мрежата: Инвестициите в разширяването и модернизацията на енергийната инфраструктура са от съществено значение за интегрирането на ВЕИ, по-специално в подобряването на преносните и разпределителните мрежи.

 - Управление на диспечирането: Въвеждането на високотехнологични системи за управление на мрежовото поведение, които могат да предсказват производството на ВЕИ и да реагират бързо на промени в енергийното предлагане и търсене.

Икономическите аспекти могат да бъдат дефинирани в няколко групи:

 - Регулации: Приемането на ясни и устойчиви политики и регулации, които поддържат развитието на ВЕИ.

 - Международна интеграция: Работа в структуриран модел за споделяне на най-добри практики, технологии и финансова подкрепа с оглед глобалното намаляване на въглеродните емисии.

 - Пазарна интеграция: Осигуряването на равни условия за всички участници на пазара, като се подкрепя интеграцията на ВЕИ в пазарните структури и енергийната търговия.

 - Ценообразуване на енергия: Създаването на справедливи и прозрачни механизми за ценообразуване, които отразяват истинската стойност на различните видове енергийни ресурси.

Ако се анализира внимателно инвестиционната програма на ЕСО ЕАД и на електроразпределителните дружества, може да се стигне до извода, че няма координирана инвестиционна или технологична концепция за дългосрочното развитие на електроенергийната инфраструктура в страната. Тази тема е изключително актуална с оглед промяната в профила на генераторните мощности и консуматорите, която е налице в последните над десет години и ще бъде водеща за следващите над двайсет. Търсенето на енергия продължава да расте поради нарастващия брой на населението в градовете и повишаването на стандарта на живот. Това обстоятелство на свой ред налага разработването и внедряването на устойчиви планове за децентрализация и дигитализация на ресурси и технологии, за да се постигне визията за въглеродна неутралност.

Пиковете в търсенето на електроенергия изискват резервни електроцентрали или съоръжения за съхранение, както и допълнителен преносен капацитет. Тази архитектура прави наличната към момента енергийна система по-малко ефективна. Целта е да се постигне максимална полза чрез изместване на потреблението на енергия към интервали, когато тя е в изобилие и е по-евтина – през слънчеви и ветровити периоди, когато възобновяемите енергийни източници генерират на предела на теоретичните си възможности.

Управление на загубите

Намаляването на загубите от разпределение става приоритет за всеки оператор на разпределителна система. Разкрива се и необходимостта от предлагането на обща национална рамка, която да включва всеобхватни сценарии за управлението на загубите. Техническите загуби в енергийните системи възникват, като разсейват енергията в компонентите на електрическата система. Това разсейване на енергия се отразява на разходите на клиентите и допринася за въглеродните емисии. Техническите загуби възникват като пряк резултат от физическите характеристики на електрическото оборудване, използвано в различните мрежи високо, средно и ниско напрежение. Те зависят от дизайна на електрическата мрежа, от нивата на напрежение, от трансформацията и дължината на електропроводните линии. За да се намалят тези загуби, са необходими инвестиции в оборудване, както и ефективно планиране и проектиране на критичната енергийна инфраструктура.

Концепцията за децентрализация предполага по-голяма част от консумираната електроенергия да се генерира в непосредствена близост, с което да се избегнат загуби при преминаване през преносна и разпределителна мрежи.

Интелигентна мрежа

В този контекст широкомащабното внедряване в България на визията за интелигентна мрежа може да играе стратегическа роля в надграждането и развитието на конвенционалните електрически мрежи към активни и гъвкави такива, съставени от разпределени и кооперативни енергийни ресурси. Технологиите на интелигентната мрежа включват усъвършенствани сензорни системи, двупосочна високоскоростна комуникация, софтуер за мониторинг и анализ на инфраструктурата и свързани услуги за получаване на специфични за местоположението данни в реално време. По този начин се осигуряват подобрени услуги за операторите и крайните потребители (управление от страна на търсенето и динамичен отговор на търсенето). Развитието на интелигентната мрежа може да подобри ефективността на съвременните електроенергийни системи в България чрез широкомащабно проникване на малки разпределени енергийни ресурси (DER), като се улесни интеграцията на възобновяеми енергийни източници, като се намалят системните загуби и емисиите на парникови газове и се увеличи надеждността на електроснабдяването на крайните клиенти.

Основният въпрос е как да се увеличи интеграцията на разпределени енергийни ресурси в интелигентните мрежи. Също така се изисква обширен анализ, за да се идентифицира оптималният график за производство, който да минимизира производствените разходи и да балансира търсенето и предлагането; да се направи онлайн оценка на нивата на сигурност и надеждност; да се идентифицират подходящите превантивни и коригиращи мерки, които да могат да смекчат ефектите от критични непредвидени обстоятелства. На този фон нарастващият брой на по-малките, географски разпръснати генератори, биха могли значително да увеличат енергийните транзакции и да станат причина за допълнителна нестабилност в определени моменти. Приемането на ново поколение уеб услуги, нова парадигма за интеграция на корпоративни приложения, изградена на базата на отворен код, и обща инфраструктура може да допринесе за преодоляване на някои от тези ограничаващи аспекти.

Интеграцията на ВЕИ в България изисква всеобхватен подход и активно участие от всички заинтересовани страни. Не може да има правилно структуриран и балансиран пазар без прогнозен анализ и системи за съхранение на енергия. Прилагането на иновативни технически решения, осигуряването на подходяща икономическа рамка, приемането на стимулираща политика и насърчаването на социалната ангажираност са ключови за ефективното и устойчивото интегриране на ВЕИ в енергийния микс. От друга страна, ниското ниво на модернизация и оперативна съвместимост на съществуващите системи за управление на разпределението са дадености, с които трябва да се съобразяваме при всяко решение за присъединяване на нова ВЕИ централа.