The new role of sustainable hydropower in flexible energy systems and its technical evolution through innovation and digitalization

Simple item page
dc.contributor.authorVagnoni, Elenacs
dc.contributor.authorGezer, Dogancs
dc.contributor.authorAnagnostopoulos, Georgecs
dc.contributor.authorCavazzini, Giovannacs
dc.contributor.authorDoujak, Eduardcs
dc.contributor.authorHočevar, Markocs
dc.contributor.authorRudolf, Pavelcs
dc.coverage.issue9cs
dc.coverage.volume230cs
dc.date.accessioned2025-03-28T07:43:03Z
dc.date.available2025-03-28T07:43:03Z
dc.date.issued2024-09-01cs
dc.description.abstractHydropower has played an important role in Europe in recent decades, offering a unique combination of safe, low-cost, and clean power generation. Today, it is still one of the largest renewable energy sources (RES), accounting for about 35 % of RES electricity generation. However, grid stability is threatened by the increasing amount of undispatchable RES. Flexibility and dynamics such as energy storage and rapid response are urgently needed to achieve EU policy goals. In such a context, hydropower can play a key role, not only as a provider of regulated renewable energy but also due to its ability to balance a renewable energy system in the short term and the medium/long term by pumped storage technology. All these aspects underline the new role of hydropower, which aims to strengthen grid stability and power supply resilience and to enable higher penetration of volatile RES. In this context, the aim of this paper is to demonstrate the role of hydropower at the European level as well as the needs and opportunities of modernization to fully exploit its potential. In particular, this study provides, the assessment of the today flexibility offered by hydropower to the power system at the European level by leveraging a database of information collected through the participants to the working groups of the COST Action Pen@Hydropower which includes stakeholders in the hydropower sector of 34 European countries. The study confirms the key role of hydropower in future energy scenarios with 30 % of the flexibility demand at all time scales met by hydropower. Furthermore, the paper presents a review of the digitalization solutions and innovative technologies that support the growth of a new generation of sustainable hydropower together with the modernization opportunities for existing hydropower plants. The results of this work have practical implications for stakeholders in the hydropower sector and policymakers as it provides evidence at the European scale of the role of hydropower technology in balancing the power system and the need to have supportive frameworks and adequate markets to fully exploit the European hydropower potential to achieve the energy transition goals.en
dc.description.abstractVodní energie hraje v Evropě v posledních desetiletích důležitou roli a nabízí jedinečnou kombinaci bezpečné, levné a čisté výroby energie. V současné době je stále jedním z největších obnovitelných zdrojů energie (OZE), který se na výrobě elektřiny z OZE podílí přibližně 35 %. Stabilita sítě je však ohrožena rostoucím množstvím nedisponibilních OZE. Pro dosažení cílů politiky EU je naléhavě zapotřebí flexibilita a dynamika, jako je skladování energie a rychlá odezva. V tomto kontextu může vodní energie hrát klíčovou roli, a to nejen jako poskytovatel regulované energie z obnovitelných zdrojů, ale také díky své schopnosti vyrovnávat systém obnovitelné energie v krátkodobém a střednědobém/dlouhodobém horizontu pomocí technologie přečerpávání. Všechny tyto aspekty podtrhují novou úlohu vodní energie, jejímž cílem je posílit stabilitu sítě a odolnost dodávek energie a umožnit vyšší penetraci nestálých OZE. V této souvislosti je cílem tohoto článku ukázat úlohu vodní energie na evropské úrovni a také potřeby a možnosti modernizace pro plné využití jejího potenciálu. Tato studie zejména poskytuje posouzení dnešní flexibility, kterou vodní energie nabízí energetickému systému na evropské úrovni, a to s využitím databáze informací shromážděných prostřednictvím účastníků pracovních skupin akce COST Pen@Hydropower . Studie potvrzuje klíčovou roli vodní energie v budoucích energetických scénářích, přičemž 30 % poptávky po flexibilitě ve všech časových měřítcích je pokryto vodní energií. Kromě toho dokument představuje přehled digitalizačních řešení a inovativních technologií, které podporují růst nové generace udržitelné vodní energie, spolu s možnostmi modernizace stávajících vodních elektráren. Výsledky této práce mají praktický význam pro zúčastněné strany v odvětví vodní energie a tvůrce politik, neboť v evropském měřítku poskytují důkazy o úloze technologie vodní energie při vyrovnávání energetické soustavy a o potřebě podpůrných rámců a odpovídajících trhů pro plné využití evropského potenciálu vodní energie k dosažení cílů energetické transformace. Translated with DeepL.com (free version)cs
dc.formattextcs
dc.format.extent1-11cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationRENEWABLE ENERGY. 2024, vol. 230, issue 9, p. 1-11.en
dc.identifier.doi10.1016/j.renene.2024.120832cs
dc.identifier.issn0960-1481cs
dc.identifier.orcid0000-0003-2622-7898cs
dc.identifier.other197466cs
dc.identifier.researcheridI-9334-2016cs
dc.identifier.scopus54783227700cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/250689
dc.language.isoencs
dc.publisherElseviercs
dc.relation.ispartofRENEWABLE ENERGYcs
dc.relation.urihttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148124009005cs
dc.rightsCreative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/0960-1481/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/cs
dc.subjectHydropoweren
dc.subjectEnergyen
dc.subjectSustainabilityen
dc.subjectFlexibilityen
dc.subjectDigitalizationen
dc.subjectVodní energie
dc.subjectEnergetika
dc.subjectUdržitelnost
dc.subjectFlexibilita
dc.subjectDigitalizace
dc.titleThe new role of sustainable hydropower in flexible energy systems and its technical evolution through innovation and digitalizationen
dc.title.alternativeNová role udržitelné vodní energie ve flexibilních energetických systémech a její technický vývoj prostřednictvím inovací a digitalizacecs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-197466en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.03.28 08:43:03en
sync.item.modts2025.03.28 08:33:09en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. EÚ-odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplanacs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
1s2.0S0960148124009005main.pdf
Size:
6.43 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file 1s2.0S0960148124009005main.pdf
Download
Collections
EÚ-odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplana