Стремление к зелёной энергетике привело к масштабному внедрению альтернативных источников энергии — солнечных, ветровых и гидроэлектростанций. Однако их нестабильность и зависимость от природных факторов создают серьёзные вызовы для энергосистемы.
Основная проблема альтернативных источников — их непостоянство. Солнечные панели не работают ночью и теряют эффективность в пасмурную погоду, а ветрогенераторы зависят от силы ветра.
Современные технологии аккумулирования энергии не успевают за ростом альтернативной энергетики:
Для компенсации суточных перепадов солнечной генерации потребовалось бы увеличить мощности аккумуляторов в 100 раз, что пока технически и экономически неосуществимо.
Традиционные электростанции (ТЭС, АЭС) обеспечивают стабильную частоту в сети за счёт инерции роторов. В системах с преобладанием альтернативных источников:
В 2022 году в Калифорнии отключились свыше 800 000 домов из-за перегрузки сети после захода солнца, когда солнечная генерация резко снизилась.
Оптимальные условия для альтернативной энергетики распределены неравномерно:
80% ветровой генерации в Европе приходится всего на 5 стран, что создаёт риски перекрёстных отключений при одновременном снижении ветра в регионе.
В традиционной энергосистеме операторы точно прогнозируют выработку и регулируют её под нагрузку. В зелёной энергетике: