?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Как известно, по мере дешевение ВИЭ фокус критики смещается со стоимости киловатт*часа на стоимость баллансировки и аккумуляции энергии, связанные с переменчивостью ВИЭ. Сегодня довольно сложно понять насколько дорогим и переменчивым с точки зрения рулением потреблением (например путем онлайн регулирования тарифа и отключаемых потребителей) будет в итоге энергосистема основанная на ВИЭ. Это важно, в том числе для понимания, какие технологии генерации электроэнергии будут в будущем на коне.

Там, где ВИЭ зашли достаточно далеко в абсолютных показателях (т.е. например Евросоюз, США или Китай) слишком сложные и разнородные энергосистемы, что бы можно было увидеть экономические и технические эффекты, да и глубина проникновения пока не слишком велика, максимум - это 31% в Германии. Кроме того широкая география этих систем снижает проблемы внедрения переменчивых источников. Но есть парочка довольно интересных кейсов, и об одном из них я расскажу сегодня.

Итак, один из Канарских островов - скалистый El Hierro, на котором живет ~10000 человек. Энергетика острова много десятилетий базируется на дизельной генерации, установленная мощность которой достигла 11,4 МВт, а стоимость электроэнергии ~24 евроцента за киловатт*час.





Здесь сделана интересная попытка перевести весь остров разом на возобновляемые источники. Для этого к 2015 году был построен энергокомплекс Gorona del Viento (GdV), состоящий из 11 мегаваттной ветряной фермы (5 генераторов E-70) и ГАЭС верхним резервуаром в 380000 кубометров при высоте 709.5 метров и нижним на отметке 50 (что соотвествует ~50 мегаватт*часов запасаемой энергии - примерно половина дневного потребления острова). Кроме того, дизельная электростанция была оставлена для покрытия пиковых потреблений.


Общий план системы из ВЭС, ГАЭС и дизельной станции.



Верхний резервуар ГАЭС

Строительство данной системы обошлось в 64-72 миллиона евро, по разным источникам, что соотвествует цене установленной генерирующей мощности в 5570-6260 евро за кВт*ч, что, конечно сильно больше любых других вариантов. Треть стоимости была дотирована Испанским правительством, остальное - коммерческие вложения, которые должны отбится через продажу электроэнергии жителям. GdV введена в строй осенью 2014 года и после тестирования 27 июня 2015 года взяла на себя нагрузку острова.



5 ветротурбин Enercon E-70.

Прежде чем переходить к реальным характеристикам получившейся энергосистемы, интересно посмотреть на ожидания. Интересным, например, кажется использование нижнего резервуара ГАЭС в 150000 кубометров при верхнем в 380000. Похоже его основной задачей было не служить энергорезервом, а просто работать водохранилищем (на острове нет рек, и воду он получает от станций обессоливания морской воды).

Потенциальная годовая выработка ВЭС ожидалась в 49.6 ГВт*ч, что соотвествует довольно невероятному КИУМ в 48%. Из них 26.8 ГВт должно было пойти напрямую в сеть, а 9,2 - на работу ГАЭС, из которой собирались вернуть 5,6 ГВт*ч, что дает 32,4 ГВт*ч выработки. Тут сразу проглядывается два интересных вывода. Во-1 общее потребление острова - примерно 47-48 ГВт*ч в год, т.е. изначально не планировалось покрыть все потребности ВИЭ. Во-2 видно, что из-за не соотвествия спроса и генерации, ВЭС должны были терять примерно 1/3 выработки даже несмотря на ГАЭС.

При этом данные аэропорта El Hierro показывают, что бывают довольно долгие периоды низкого ветра, хотя в целом место ветрянное



Итак, давайте посмотрим, сколько же дизельного топлива съэкономили ветряки и гидротурбины. С июля 2015 по апрель 2016.



Здесь серое - это дизельная генерация, зеленое - ВЭС + ГАЭС. В абсолютных цифрах 25622 МВт*ч (64%) пришлось на дизель-генераторы, 14509 МВт*ч (36%) - на возобновляемые. На апрель пришлось несколько тестов 100% работы на ВИЭ, которые, однако, видимо не были удовлетворительными.


Подробный расклад потребления энергосистемой El Hierro. Желтое - дизель, темнозеленое - работа ВЭС на сеть, светлозеленое - работа ВЭС на закачку воды, синие - работа ГАЭС в генерации.

Тут видно, что после испытаний со 100% нагрузкой сети от ВИЭ 6 и 9 апреля дизели вновь были переведены на режим следования нагрузки. Вообще дизели в этой системе переключаются в базовый режим только в случае хорошего ветра, при этом в работе постоянно остается как минимум 1,5 мегаватта - один дизель-генератор?

Интересны тут и моменты, например 29 марта - когда при отсутсвии ветра дизель сначала полностью закрывает пик и лишь потом начинает работать ГАЭС - когда должно быть наоборот. Максимальная задействованная мощность генераторов ГАЭС на графике - порядка 2 мегаватт при установленных 11,5.

Видно, что одним из главных ограничений Gorona del Viento стала ГАЭС, которая изначально была заложена недостаточного объема, а в реальности эксплуатируется на 20% - пропуск воды вниз составляет не больше 50-70 тысяч кубометров.

Что ж, в следующий раз мы посмотрим на остов Тасмания, где энергосистема завязана на ГЭС и который пал жертвой изменчивых тарифов.

P.S. Информация по проекту взята из прекрасного блога Euan Mearns

Comments

( 186 comments — Leave a comment )
Page 1 of 3
<<[1] [2] [3] >>
johnleehooker
May. 10th, 2016 08:56 pm (UTC)
Остров невезения. Что там грят про коррупцию в ЕС? Нетути? Ну-ну...
tnenergy
May. 10th, 2016 09:10 pm (UTC)
Где вы тут увидели коррупцию-то?
(no subject) - johnleehooker - May. 10th, 2016 09:15 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nepeanois - May. 10th, 2016 10:43 pm (UTC) - Expand
(no subject) - enot5467 - May. 11th, 2016 09:00 pm (UTC) - Expand
stil_rambler
May. 10th, 2016 09:05 pm (UTC)
Результат не ахти. Овчинка выделки не стоит. За место содержания одного источника придется содержать 3. Скорее всего со временем ветряки выработают свой срок и остановятся. А следом и ГАЭС. Останется дизель. Так проще будет обслуживать.
tnenergy
May. 10th, 2016 09:11 pm (UTC)
>Скорее всего со временем ветряки выработают свой срок и остановятся. А следом и ГАЭС. Останется дизель.

Дизель-генераторы не вырабатывают ресурс?
(no subject) - stil_rambler - May. 10th, 2016 09:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - levgem - May. 11th, 2016 06:51 am (UTC) - Expand
(no subject) - Герасим Тихонов - May. 10th, 2016 10:50 pm (UTC) - Expand
bulgurkhan
May. 10th, 2016 09:07 pm (UTC)
10000 жителей это около 3000 домов.Выгоднее установить в каждом доме по тесловскому накопителю(суммарно обойдётся в10млн долларов ),чем строить эти резервуары с трубами,подключать турбины.И в кпд существенный выигрыш.
tnenergy
May. 10th, 2016 09:13 pm (UTC)
21 мегаватт*час получится - на 4 часа потребления острова всего. Ну и ГАЭС судя по всему больше как просто водохранилище построено.
(no subject) - eugene_gu - May. 11th, 2016 01:25 am (UTC) - Expand
(no subject) - zilm - May. 11th, 2016 03:33 am (UTC) - Expand
(no subject) - insane_reader - May. 11th, 2016 11:50 am (UTC) - Expand
(no subject) - eugene_gu - May. 11th, 2016 07:53 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 11th, 2016 08:02 pm (UTC) - Expand
(no subject) - eugene_gu - May. 11th, 2016 09:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - May. 13th, 2016 06:23 am (UTC) - Expand
(no subject) - insane_reader - May. 19th, 2016 01:27 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - May. 19th, 2016 03:52 pm (UTC) - Expand
antontsau
May. 10th, 2016 09:16 pm (UTC)
Ну то есть кролики осволи испанский бюджет и гоняют ветрячки с киум 15%, со всеми гаэс. Красавцы.
shamaner
May. 10th, 2016 09:56 pm (UTC)
не все ж соки пить испанской короне из прекрасного Эль Хиерро - иногда можно и выделить шота
plaksiva9tr9pka
May. 10th, 2016 09:28 pm (UTC)
А почему площадь салатового в разы больше синего?
stil_rambler
May. 10th, 2016 09:32 pm (UTC)
Может кпд такое. Или воду использовали не на генерацию, а на полив.
(no subject) - tnenergy - May. 10th, 2016 10:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - stil_rambler - May. 10th, 2016 10:31 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - May. 13th, 2016 06:37 am (UTC) - Expand
egh0st
May. 10th, 2016 09:36 pm (UTC)
по серьёзным данным по бритоссии, причем там статистика официальная и за много уже лет, ОНшорные фермы в среднем функционируют на порядка 22-25% и менее от номинала. Оффшорные ближе к 30%.

вообще исследования (причем критические) были у нас, и довольно убедительно.

Даже зимой регулярно были периоды по нескольку часов практического безветрия (то есть ветер насколько слабый что ветрогенерация не работала то есть не поставляла электроток в сеть) *по всей бритоссии* и это причем в пики потребления (зимой утром и вечером).

ветрогенераторы при желании и наличии места которое не жалко испоганить -- можно использовать. Но в целом ненадежная система, и более чем 20% от всей генерации подключить на ветер это пока что в практическом смысле идиотизм.
tnenergy
May. 10th, 2016 10:09 pm (UTC)
Были не только часы, но и недельные спады генерации, не до 0, но скажем до 1% КИУМ.
(no subject) - egh0st - May. 10th, 2016 10:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - zilm - May. 11th, 2016 01:07 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egh0st - May. 11th, 2016 07:46 pm (UTC) - Expand
(no subject) - zilm - May. 12th, 2016 02:39 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 11th, 2016 08:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - May. 11th, 2016 08:28 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 11th, 2016 08:38 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - May. 12th, 2016 11:21 am (UTC) - Expand
(no subject) - zilm - May. 12th, 2016 02:42 am (UTC) - Expand
rusec
May. 10th, 2016 09:37 pm (UTC)
Так сколько же дизельного топлива сэкономили ветряки и гидротурбины?
tnenergy
May. 10th, 2016 10:11 pm (UTC)
Умножте мегаватт*часы, выработанные ВЭС на 0,2-0,25 - получите результат в тоннах дизтоплива.
(no subject) - rusuy - May. 10th, 2016 10:55 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 11th, 2016 06:52 am (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - May. 13th, 2016 06:50 am (UTC) - Expand
bad_cmpany
May. 10th, 2016 09:38 pm (UTC)
Есть непонятные моменты типа 22го, 23го марта, когда и на закачку воды вверх много ветровой энергии уходит, и дизеля выше 1,5 МВт, то есть больше чем один, гоняют. Почему не уменьшить нагрузку на дизеля и перестать качать вверх? Такое впечатление что ГАЭС недостаточно быстро реагирует на измененения нагрузки, вот они и полагаются на дизеля на случай если нагрузка скакнет.
pz_true
May. 10th, 2016 09:39 pm (UTC)

посмотрел на графики, и как то подсознательно вышла мысль - сюда бы конденсатор побольше впаять.
видимо детское увлечение радиоэлектроникой сказалось.

capitainelesang
May. 11th, 2016 06:34 am (UTC)
>сюда бы конденсатор побольше впаять
так по идее это и должна быть ГАЭС
(no subject) - pz_true - May. 11th, 2016 06:57 am (UTC) - Expand
shamaner
May. 10th, 2016 09:50 pm (UTC)
странно вообще энергетическую емкость ГАЭС считать по большому верхнему объему при невозможности сливать мимо маленького нижнего, а по нижнему получается всего 20 МВт*ч при КПД 100%. и вместе с тем при подсчете надо учитывать экономию на опреснителях, под которую зарезервировано лишних 23 млн. л верхнего резервуара. по-идее она должна быть довольно существенной.
nepeanois
May. 10th, 2016 10:58 pm (UTC)
я фигею от ваты, лепящей комменты фантастические по уровню идиотизма :)))))
bash_m_ak
May. 10th, 2016 11:10 pm (UTC)
У меня ощущение, что они энергию просто разбазаривают - закачивают воду в верхний резервуар, откуда она самотеком распределяется по потребителям, иначе баланс воды и энергии выглядит странно.
Вообще траты половины энергии на обессоливание, мощности заводов 11000 кубов в день - по кубу на человека выглядят непонятно. При таком рельефе накопительные водохранилища дождевой воды выглядят разумными, но их нет.
Какой то информации не хватает для понимания.
Вообще остров идеален для возобновляемой энергии - много солнца, много ветра, огромный перепад высот с высокогорными долинами и распадками, которые можно приспособить под ГАЭС.
Но я верю в испанцев - они еще и не такое могут. Как то рассказывали про строительство двух школ - два проекта: один для севера, где холодно и дожди, второй для юга - много солнца и сухо. Построили наоборот: южный проект на севере, северный на юге.
capitainelesang
May. 11th, 2016 06:33 am (UTC)
согласен, странно
ГАЭС же строится обычно для снятия пиков мощности менее маневренных ТЭС, а тут что-то я таких не вижу
и опять же согласен: видимо есть что-то, что нам здесь не написали
(no subject) - tnenergy - May. 11th, 2016 08:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - bash_m_ak - May. 12th, 2016 05:12 pm (UTC) - Expand
(no subject) - shaitan_bashka - May. 13th, 2016 01:30 pm (UTC) - Expand
capitainelesang
May. 11th, 2016 06:30 am (UTC)
интересно, спасибо!

>при отсутсвии ветра дизель сначала полностью закрывает пик и лишь потом начинает работать ГАЭС
выглядит логичным, ведь, насколько я помню, ТЭС более маневренная, чем любая ГЭС



Edited at 2016-05-11 06:31 am (UTC)
tnenergy
May. 11th, 2016 06:35 am (UTC)
>выглядит логичным, ведь, насколько я помню, ТЭС более маневренная, чем любая ГЭС

А я помню, что наоборот.
(no subject) - capitainelesang - May. 11th, 2016 06:48 am (UTC) - Expand
metaller
May. 11th, 2016 06:41 am (UTC)
А почему так много потребляют ? 11.4 MBt на 10000 человек ???
tnenergy
May. 11th, 2016 06:48 am (UTC)
11 мегаватт - установленная мощность, пики потребления можно увидеть - 7-8 мегаватт. 700 ватт на человека - весьма даже экономно, учитывая работу обессоливающих станций, большой перепад высот и т.п.
levgem
May. 11th, 2016 06:54 am (UTC)
очень напоминает картину гуляния на яхте. Вроде паруса есть, а вроде целую неделю с мотором ходишь.
Page 1 of 3
<<[1] [2] [3] >>
( 186 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

October 2017
S M T W T F S
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    
Powered by LiveJournal.com