Коли вітрогенератор не виробляє достатньо електроенергії, як енергокомпанія компенсує втрати?


11

Я чув колись, що коли вітрогенераторна електростанція не виробляє достатню кількість електроенергії, енергокомпанія іноді змушена включати пару реактивних двигунів, щоб компенсувати втрати, чи є правда в цьому? Я думаю, що стабільність є ключовим фактором у підтримці статичного та ефективного виробництва, то що робитиме енергетична компанія?


14
"Пікові заводи" та "завантажувати наступні рослини" (див. Відповідь Андрея Ахметова нижче) існували б навіть якби вітрогенератори ніколи не були винайдені. Вони потрібні для того, щоб відповідати он-лайн генеруючих потужностей попиту на електроенергію, і попит може змінюватися так само швидко, як може змінюватися вітер.
Соломон повільно

1
Реактивні двигуни - це фактично перекриваючий набір типу електростанцій, які використовують ці установки. Це належним чином газотурбінні двигуни, які також використовуються на танках "Абхрамс" та в нью-йоркських автобусах. Чому реактивні двигуни не є підмножиною чи суперсетом? Тому що існують деякі типи реактивних двигунів, які не мають нічого спільного з турбінами, такими як рамеці.
slebetman

Зараз супермаркети зараз рекламуються для комерційного використання в найвищих витратах. Цей конденсаторний модуль для кіловатів LABS SIrius оцінюється в 3,55 кВт / год і коштує 4500 доларів США на цій сторінці. Скажіть оцінку "US3000" за "кілька". Це приблизно в 5 разів більша вартість батарей LiIon - що робить його абсолютно вигідним, якщо характеристики справжні. 1 000 000 оцінених циклів (ймовірно, при 100% DOD) [!!!!], 45-річний термін служби конденсаторів, 99% + ефективність зберігання в зворотному режимі, короткі характеристики тут . Поражаючий
Рассел Макмахон

Недостатньо для відповіді, але дає мені привід підключити мій улюблений веб-сайт: gridwatch.co.uk, він покаже вам, як відповідь Андрія Ахметова працює на практиці, і покаже, як різні заводи змінюють свої продукти, як потрібно протягом дня. (Це стосується енергетичного
поясу

3
Коли я прочитав "увімкніть пару реактивних двигунів ...", то миттєво уявив реактивні двигуни, що дмуть у вітрогенератор, щоб змусити його швидше повертатись.
ІМіль

Відповіді:


33

Це правильно. Коли попит перевищить пропозицію, напруга знизиться і частота знизиться (що може загрожувати збоєм обладнання і, безумовно, небажаною ситуацією). Оператори енергомереж включають альтернативні джерела генерації, щоб виправити дисбаланс, як тільки це помітять (найчастіше під координацією регіональної організації передачі, такої як CAISO ).

Оператори сітки дуже обережні, щоб забезпечити належне підтримання частоти сітки ( джерело ); навіть кілька секунд дрейфу (тобто кілька сотень циклів вперед або ззаду) вимагають, щоб РТО та пов'язані з ним агенти вживали коригуючих заходів там, де це безпечно. Більшість із цих заходів працюють однаково, чи збільшується попит, чи зменшується пропозиція (і, таким чином, є релевантними, чи ми говоримо про збільшення навантаження споживачів чи зменшення пропозиції від вітру чи інших відновлюваних джерел).

Щоб трохи глибше зрозуміти поєднання енергії, необхідно врахувати типи генерації, які включають рослини базового навантаження, рослини, що перебувають під навантаженням, періодичні джерела та рослини пікерів:

  • Установки базового навантаження розроблені для роботи з високою економічною ефективністю (не обов'язково екологічною ефективністю або будь-яким іншим показником ефективності, якщо це не продиктовано місцевими законами та пріоритетами), але їх не можна швидко регулювати. Прикладами цього можуть бути велике навантаження на вугілля та ядерну базу.
  • Установки, що керують завантаженням, можуть регулюватися, якщо вони мають потужність (наприклад, гідроелектростанції або менші установки, що спалюють паливо)
  • Рослини піків є спритними і можуть бути швидко представлені в Інтернеті (наприклад, газові турбіни), але вони неефективні. Коли установки, що працюють на базовому навантаженні, недостатні, наступні навантаження установки збільшують своє навантаження; якщо ця потужність вичерпана або сітка відчуває швидкі перепади навантаження, які не можуть бути в курсі установок, що перебувають на навантаженні, то пікери вийдуть в Інтернет і почнуть спалювати паливо, щоб досягти достатньої пропозиції, щоб збалансувати попит.

Ще один фактор, який слід враховувати, - це планування: Якщо в районі є постійний вітер і достатньо вітрових турбін, вітер можна вважати частиною базового навантаження: його неможливо регулювати, але він є відносно передбачуваним і постійним щоденним. Розриви на вітрі обробляються так само, як і будь-який інший дефіцит базового навантаження: спочатку за допомогою наступних навантажень установок, якщо це можливо, а потім за допомогою піків.

Відомі прогалини та недоліки також можуть бути усунені шляхом торгівлі. Наприклад, штат Вашингтон, США мають велику гідроелектричну потужність і експортують енергію в чотирнадцять інших штатів. Його надвиробництво енергією (яка сама по собі може бути такою ж шкідливою, як і недостатнє виробництво) корисно відвернути, щоб допомогти скласти частину поставок сусідніх штатів, таких як Каліфорнія ( джерело ). Цей експорт включає базове навантаження, якщо місцевий попит скорочується занадто швидко, щоб експлуатаційні електростанції налагодилися.

Зберігається енергія також робить внесок. Джерелами такої додаткової енергії можуть бути сховища, такі як накопичувальна енергія , батареї (наприклад, це ), або вони можуть бути виробленими (не обов'язково спалюючи паливо).

Нарешті, навантаження на вантажі є крайнім заходом. Якщо умови несприятливі (дуже високий попит, наприклад, кондиціонування повітря в спекотний день, вихід з ладу в електромережі, втрата базового навантаження тощо), то оператор електромережі може підвищити ціну промислової енергії в реальному часі або навіть зажадати, щоб промислова Користувачі сітки зменшують свій попит, щоб уникнути нестабільності мережі. Якщо цього недостатньо, тоді відбудуться відключення та усунення, щоб запобігти повним втратам мережі та її найважливіших користувачів (лікарні, служби швидкої допомоги, зв’язок).


15
@JoeFala Вугілля не є ефективним щодо впливу на навколишнє середовище, але, наскільки мені відомо, воно є ефективним щодо його фінансових витрат у багатьох частинах світу.
нанофарад

1
Ультра-надкритичний (в ротовій формі) блок J-Power в Японії має 45% ефективність, що досить чортово добре. Ядерна енергетика - це як 55%. Я думаю, що незабаром більше з цих надсуперкритичних рослин з'явиться в Інтернеті.
Джо Фала

1
@JoeFala Я відредагував відповідь, зокрема згадуючи про економічність, щоб уникнути плутанини. Дякую, що повідомили мені про неточні формулювання.
нанофарад

1
Зауважимо, що пікери (газові турбіни) історично малоефективні та дорогі, але дійсно дешевий газ у США через фракінг трохи змінив математику.
Якк

3
На Тихоокеанському північно-заході ми отримуємо величезну кількість своєї енергії від дамб. Греблі мають додаткову перевагу, що вони швидко збільшують / зменшують потужність, щоб компенсувати зміни вітру. Насправді ми виробляємо стільки електроенергії навесні, що оптові ціни на електроенергію періодично йдуть негативними, і ми мусимо платити людям, щоб забирати нашу електроенергію / просити інші електростанції закрити, які ДАЛЕ дратують вітрові електростанції, які мали федеральні відповідні кошти, які не платять якщо вони не створювали б
Білл К

8

Я збирався лаяти вас за те, що ви не шукали - тоді не змогли знайти гідної відповіді! Отже - ось коротка відповідь:

По-перше, реактивні двигуни - ні. Ви думаєте про газові турбіни, але вони не реактивні двигуни (спробуйте веб-пошук на "Газовій турбіні").

По-друге, в електромережі не так багато енергії, окрім резервуарів з газом, купою вугілля, уранових стержнів та води за дамбами. Акумулятори починають виглядати так, можливо, з часом вони будуть практичними. Але за великим рахунком, коли "альтернативні" джерела енергії з'являються, потрібно мати "традиційне" джерело енергії, яке починається. Газові турбіни хороші для цього, оскільки їх можна швидко вивести на лінію.

Ця стаття wiki переходить до проблеми зберігання сітки.


1
Заява про газову турбіну є неточною, але не коректною. Аеродеривативна газова турбіна - це в основному реактивний двигун, зробіть пошук з цього питання в Інтернеті. Пикові установки зазвичай є газопровідними газовими турбінами, оскільки вони можуть пускатись за ~ 15 хвилин. Альтернативою називають промислові газові турбіни, які набагато більші та ефективніші. Промислові газові турбіни, особливо комбіновані циклові установки, потребують годин для запуску та вимикання, і тому не підходять для найвищого використання.
користувач71659

1
Зараз супермаркети зараз рекламуються для комерційного використання в найвищих витратах. Цей конденсаторний модуль для кіловатів LABS SIrius оцінюється в 3,55 кВт / год і коштує 4500 доларів США на цій сторінці. Скажіть оцінку "US3000" за "кілька". Це приблизно в 5 разів більша вартість батарей LiIon - що робить його абсолютно вигідним, якщо характеристики справжні. 1 000 000 оцінених циклів (ймовірно, при 100% DOD) [!!!!], 45-річний термін служби конденсаторів, 99% + ефективність зберігання в зворотному режимі, короткі характеристики тут . Поражаючий
Рассел Макмахон

13
@ user71659: Коли я читав "реактивний двигун" у питанні, я замислювався, чи хтось уявляє, як використовувати турбовентилятор для генерації вітру у вітроелектростанції, буквально вказуючи його на існуючі вітрогенератори. Зовсім неправдоподібний, але такого роду спотворення / нерозуміння, я вважаю, хтось має.
Пітер Кордес

@ user71659: Ці промислові газові турбіни цілком здатні виконувати функцію резервного копіювання вітрових турбін; прогнози погоди досить надійні, щоб передбачити виробництво електроенергії на 24 години заздалегідь. Швидкі заводи потрібні для боротьби зі зміною попиту, але це не було предметом цього питання.
MSalters

@RussellMcMahon батареї Panasonic, які використовуються в автомобілях Tesla, мають 28000 циклів при 80% DOD і коштують набагато дешевше, ніж суперкапочки. Скільки циклів вам потрібно? Я думаю, що 365 на рік достатньо, з батареями Panasonic, безумовно, досягти.
juhist
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.