Skärgården siktar på att installera 6,9 MW vindkraft och lagringssystem till 2030, vilket förvandlar Stanley till ett nytt energilaboratorium.

Vinden saknas inte kl. FalklandsöarnaUtmaningen, om någon, är att omvandla den till elektricitet när den behövs, spara en del av den när produktionen överstiger efterfrågan och upprätthålla stabiliteten i ett nät som inte kan förlita sig på de sammankopplingar som finns i de stora kontinentala systemen. Det är kring detta problem som det brittiska sydatlantiska territoriet bygger en ny fas. energiomställning.

La Falklandsöarnas energistrategi och den tillhörande genomförandeplanen anger ett konkret mål: att installera senast 2030 6,9 MW ny landbaserad vindkraftskapacitet, kompletterat med batterilagringssystem och nödvändiga justeringar av distributionsnätet. Programmet omfattar även ett nytt kraftverk och åtgärder för att göra byggnader mer termiskt effektiva.

För en skärgård med liten befolkning och ett isolerat elnät representerar 6,9 MW en betydande ökning. Projektet består därför inte bara av att lägga till turbiner till de som redan finns, utan av att ompröva hur man förnybar produktion, lagring, överföring och konventionell produktion interagera med varandra.

Den långsiktiga inriktningen är ännu mer ambitiös. Falklandsöarnas energifärdplan syftar till att 2045 som en horisont där förnybara källor bör ta över rollen som primärproduktion, och gradvis lämna fossila bränslen med en reservfunktion under längre perioder då vind- och solenergi inte kan möta efterfrågan.

Sand Bay producerar redan en betydande del av den lokala elektriciteten

Övergången börjar inte från början. Sand Bay vindkraftpark, beläget inte långt från Stanley, togs i drift i augusti 2007 med tre Enercon E-33-turbiner, som var och en producerade cirka 330 kW. Framgången med den första fasen ledde till installationen av ytterligare tre turbiner av samma typ och tre svänghjulslagersystem i februari 2010.

Enligt Falklands Public Works Department uppfyller vindkraftsparken genomsnittet drygt 30 procent av Stanleys elbehovDetta är en betydande prestation för en teknik som introducerades i skärgården för nästan tjugo år sedan och visar att vindkraft redan är en strukturell del av det lokala energisystemet.

Naturliga förhållanden är gynnsamma, men inte alltid på det mest intuitiva sättet. Turbiner är i drift när vindhastigheten håller sig inom ett visst fönster: enligt regeringens strategi kan vindkraftverk producera när vinden blåser mellan ungefär 2,5 och 28 meter per sekundUnder en del av året kan vinden därför inte bara vara för svag, utan också för stark för att systemen ska kunna fungera.

Det är just denna variation som gör lagring nödvändig. En mycket hög andel vindkraftsproduktion i ett litet nät kan inte hanteras genom att enbart fokusera på den årliga mängden producerad energi. Balansen mellan produktion och förbrukning måste övervakas kontinuerligt.

Falklandsöarna har redan testat denna princip med svänghjulen som installerades i den andra fasen av Sand Bay. Den nya utbyggnaden representerar dock ett skalsprång: målet är att använda batterisystem som kan stödja en mycket högre penetration av förnybar energi än vad som för närvarande finns tillgängligt.

Ackumulering blir bryggan mellan oförutsägbar vind och efterfrågan

Implementeringsplanen anger installationen av 8 MWh batterilagring år 2030Den tekniska dokumentationen hänvisar också till 8 MW energilagring i vissa avsnitt: skillnaden mellan effekt och energikapacitet måste därför definitivt klargöras i den utförliga konfigurationen av systemen.

Den tekniska principen är fortfarande tydlig. Batterier kan absorbera elektricitet när turbiner producerar mer än vad elnätet behöver och returnera den när produktion och efterfrågan skiljer sig åt i motsatt riktning. De kan också snabbt ingripa i systemreglering, en särskilt viktig funktion för en litet och isolerat elnät.

Det handlar dock inte om att lagra tillräckligt med energi för att klara varje lågkonjunktur. Strategin kräver uttryckligen att ett nytt konventionellt kraftverk ska fortsätta att säkerställa energitryggheten när vind- och solenergiproduktionen förblir otillräcklig under perioder som är för långa för att batterierna ska kunna kompensera.

Den övergång som Falklandsöarna föreställer sig är därför progressiv. I den inledande fasen är konventionell produktion fortfarande avgörande; med ökningen av förnybar energi bör kraftverket i allt högre grad ta över en reservfunktion. säkerhetskopiering, medan vindkraft, eventuella solcellssystem och lagring kommer att täcka en allt större andel av den ordinarie förbrukningen.

Denna modell är särskilt intressant eftersom den undviker en förenklad representation av avkarbonisering. Ett isolerat elnät kan inte förlita sig på möjligheten att omedelbart importera el från ett närliggande område när den lokala produktionen minskar. Alla nödvändiga reserver måste finnas inom själva systemet.

En ny högspänningsledning kommer att förbinda Sand Bay och Stanley

Att öka produktionen innebär också att transportera den. Planen inkluderar förbättringar av distributionsnätet och en ny anslutning. Högtrafik mellan Sand Bay och Stanley, nödvändigt för att öka både överföringskapaciteten och systemets redundans.

Detta är mindre spektakulärt än de nya turbinerna, men det är avgörande. Den elektricitet som produceras av en vindkraftspark får inte värde bara för att den finns: den måste kunna nå hem, företag och offentliga tjänster på ett säkert sätt. Om ledningskapacitet blir flaskhalsen betyder ökad produktion inte nödvändigtvis att den kan användas.

Strategin inkluderar därför en studie av det befintliga nätets kapacitet att hantera den nya förnybara infrastrukturen, följt av planering av justeringar, definition av kostnader och implementering av nödvändiga åtgärder.

För Stanley innebär detta att gå från ett system där vindkraft integrerar en övervägande konventionell produktion till en arkitektur där själva elnätet måste utformas för att hantera mycket högre mängder variabel energi.

Det är här energiomställningen också blir en infrastrukturell innovation. Turbiner, batterier, högspänningsanslutningar, styrsystem och reservkraftverk måste betraktas som delar av samma tekniska organism.

Gamla turbiner utgör också problemet med uttjänta livscykler

Utbyggnaden sammanfaller också med den ursprungliga infrastrukturens åldrande. Turbinerna som installeras i Sand Bay fas 1 respektive 2 kommer att nå sin beräknade tekniska livslängd omkring år 2000. 2027 och 2030.

Regeringen avser att utvärdera deras faktiska skick, tillgången på reservdelar och den ekonomiska genomförbarheten av att förlänga deras drift. Om underhåll inte är möjligt måste även deras avveckling planeras, inklusive hanteringen av det material som produceras vid deras nedmontering.

Denna fråga belyser en ofta förbisedd aspekt av förnybar energi. Att installera turbiner är bara början på en industriell cykel som inkluderar underhåll, komponentbyte, eventuell ombyggnad och slutligen avveckling. I ett avlägset område kompliceras dessa steg ytterligare av logistiken.

Falklandsöarna står verkligen inför mycket verkliga fysiska begränsningar. Moderna turbiner är generellt sett större än de modeller som installerats i Sand Bay, och statlig dokumentation betonar att Hamnar och lokala vägar kan göra det svårt att transportera nya generationens vindkraftverk.

Det teknologiska valet måste därför anpassas inte bara till den tillgängliga vinden, utan också till möjligheten att få blad, torn och komponenter till skärgården och transportera dem till installationsplatsen.

Öns energiomställning omfattar även bostäder

Planen är inte begränsad till elproduktion. Den termiska omkvalificeringen av 200 befintliga bostäder, medan nya byggstandarder bör göra det möjligt för framtida byggnader att använda hållbara värmesystem mer effektivt.

Att minska efterfrågan kan faktiskt vara lika effektivt som att öka produktionen. En bättre isolerad byggnad kräver mindre energi för att upprätthålla behagliga inomhusförhållanden och minskar därför mängden generering, lagring och reservbränsle som systemet behöver.

Denna metod är särskilt lämpad för Falklandsöarna, där klimatförändringarna gör uppvärmning till en betydande del av energiförbrukningen. Omställningen hanteras således samtidigt från utbuds- och efterfrågesidan.

Strategin inkluderar även utvärdering av ytterligare möjligheter för solceller, inklusive en solcellstest i Sand BayMålet är att samla in lokal data innan man beslutar om huruvida man ska utöka solenergiproduktionen i framtiden.

Det verkliga laboratoriet är ett nätverk som inte kan be om hjälp från sina grannar

Falklandsöarnas skala är liten jämfört med världens stora energisystem, men just denna egenskap gör arkipelagen intressant. En relativt liten förändring i efterfrågan eller produktionskapacitet kan få proportionellt mycket större konsekvenser än i ett kontinentalt elnät.

Regeringen är medveten om denna osäkerhet genom att planera en översyn av strategin varje tre år med början 2027Efterfrågan, teknologier och kostnader kan verkligen förändras snabbt, vilket gör det orealistiskt att fastställa varje detalj i energisystemet år 2045 idag.

Testet kommer därför inte bara att handla om att nå 6,9 MW ny vindkraft. Det kommer att handla om möjligheten att integrera turbiner, batterier, elnätet och reservkraftproduktion utan att kompromissa med tillförlitlighet och servicekvalitet.

Om projektet lyckas kommer Stanley att ge ett konkret exempel på hur ett avlägset område kan förvandla en till synes bestraffande geografisk egenskap, isolering, till ett laboratorium för att experimentera med ett energisystem där vind blir den huvudsakliga energikällan och dieseln blir alltmer en reservkraft..

Här är tre insikter som kan intressera dig:

I Anegada minskar solenergi dieselns bidrag till mikronätet.
Amerikanska Samoa ska få 20 megawatt solenergi för att utmana diesel
Energilagring: Sand, tegelstenar och gravitationsutmaning Litium