GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

Уроци от Испания – променлив вятър и стабилна ел.мрежа

November 23, 2009

Spanish_wind3

Един от най-сериозните аргументи на противниците на вятърната енергетика е, че  електропреносната система става нестабилна  ако се присъединят голям брой вятърни турбини, защото не може да се предвиди количеството и флуктуациите на генерираната от тях електроенергия. Мрежата трябва точно да балансира количеството на входа и на изхода и вариациите, предизвиквани от вятърните паркове, създават големи проблеми.

Но дали това е така? Да видим два необичайни дни в Испания – страната, която е световен лидер в управлението на енергия от ВЕИ – които доказват несъстоятелността на горните твърдения.

На 8 ноември 2009 53% от консумираната електроенергия в Испания е била осигурена от вятърните паркове – това е световен рекорд и в пълен контраст с ноември 2008, когато повечето вятърни турбини са били спрени, заради излишъка от енергия, която не е можела да се оползотвори. Обикновено делът на електричеството от вятъра е доста по-малко.

Нещо съвсем различно се случва през януари 2009, когато неочаквано силни ветрове станаха причина за аварийното изключване на повечето вятърни турбини почти без предупреждение.

Начинът по който испанската елекрическа мрежа се справи с тези две ситуации показва, че ако тя  се управлява умело,  то може да се справи със всякакви неочаквани и необичайно екстремни ситуации.

През 2009 година се очаква делът на електричеството, генерирано от вятърните паркове в Испания да бъде 14% и този дял  ще продължи да нараства до 2020. Испания демонстрира на света, че такъв висок процент електричество, добито от вятъра, не пречи на стабилността на електрическата и мрежа. Въпреки че вятърът е променлив и непредсказуем, добре планираната мрежа няма проблем с това.

53% от консумацията осигурена от вятъра

През нощта на 8/9 ноември 53% от консумираното електричество в Испания е било генерирано от вятърните паркове. Тъй като в страната продължава инсталирането на хиляди турбини, този рекорд няма да остане дълго на това ниво.

В Дания количеството на енергията, добивана от вятър, е също много високо. Чрез своите международни връзки страната може да покрие до 50% от нуждите си. За разлика от Дания, Испания е разположена на полуостров и почти няма връзка с мрежите на останалите страни, което означава минимален внос/износ на електроенергия. Това означава също, че при необичайни отклонения страната не може да разчита на съседите си.

Но Испания има нещо друго – разумно количество ВЕЦ и ПАВЕЦ. Така те могат да компенсират ниската производителност на вятърните паркове или да съхраняват излишъка.

Според наложилото се мнение, за да се реагира на отклоненията поради непредсказуемостта на вятъра, е необходимо да има на разположение голямо количество генериращи мощности, използващи изкопаеми горива – газ, дизел, въглища – които да се стартират мигновено и да покрият пиковото търсене или да компенсират ниската производителност на вятърните паркове.

Но дали вятърът се променя чак толкова, че да се налага скъпата издръжка на резервни генериращи мощности? Превъзходния сайт на мрежовия оператор на Испания REE осигурява данни в реално време, за да се направи проверка на тази теория. От инсталираните почти 15 гигавата мощности в Испания в момента телеметричната система обхваща почти 12 гигавата, като присъединяването продължава.

Chris Goodall е използвал данните за 8 ноември и установява, че всъщност генерираната мощност е изключително стабилна за деня. Освен че метеорологичните прогнози могат да дадат надеждни данни за да се предвиди подаваната към мрежата мощност, от данните на REE се вижда, че количеството на електричеството, подавано към мрежата се променя плавно.

В рамките на 24 часа сумарната мощност на вятърните съоръжения варира от 9,3 гигавата в началото до 11,5 гигавата в следобедните часове. През по-голямата част от деня мощността варира около 10 гигавата, като данните се обновяват на всеки 10 минути. Отклонението между две съседни измервания е било 0,72%. От всичките 142 измервания само при три отклонението е било над 2% спрямо предходното.

Spanish_wind1

При голяма сила на вятъра всяко по-значимо отклонение в една точка се компенсира от отклоненията в някоя друга локация. В страна като Испания, където има над 10 000 вятърни турбини, разположени на много голяма територия, отклонението в сумарната поизводителност на вятърните съоръжения е малко. С понататъшното добавяне на нови вятърни мощности отклоненията няма да нарастват, напротив – ще стават по-незабележими. Извънредно високата производителност на вятърните паркове на 8/9 ноември не е застрашила стабилността на преносната мрежа, въпреки че повече от половината консумация е била задоволена с енергия от вятъра.

Пиковата производителност на 8/9 ноември е била очаквана от REE. Съвсем различно е било положението на 23 януари тази година. Очакваните силни атлантически ветрове са били основание да се очаква пик в производителността от порядъка на 11 гигавата за по-голямата част на 23-ти и за нощта срещу 24-ти.

Атлантическата буря Клаус

Обаче нещата не се случили точно така. Сутринта на 23-ти скоростта на вятъра била неочаквано ниска и мощността се колебаела около 9,5 гигавата. След като вятърът започнал да се усилва, постепенно започнала да нараства и производителността на вятърните паркове и към 16,00 следобед достигнала своя връх. Тогава ветровете станали толкова силни, че започнало автоматично изключване на вятърните генератори в северната част на страната. Това не било предвидено и постъпващата енергия паднала далеч под планираното.

Към 9 часа вечерта вятърните паркове подавали едва 7 гигавата към мрежата, почти с 4 гигавата под планираното. През нощта мощността продължила да пада и се възстановила чак на следващата сутрин. В момента на най-ниска производителност – към 6,30 сутринта на 24-ти реално подаваната електроенергия била със 7 гигавата по-малко от планираната.

С какво е забележително случилото се през януари? Първо с екстремните метеорологични условия – скоростта на вятъра е била около 220 км/ч в някои от вятърните паркове. Според французите атлантическата буря Клаус е била най-разрушителната за последните 10 години. 1/3 от всички дървета в горите точно на север от тези райони на Испания, където са спрени ветрогенераторите, са били повалени.

Второ, не е имало точна прогноза за силата на вятъра. Очаквало се е изключително висока производителност на вятърните съоръжения, но в никакъв случай преминаване на границата, над която турбините автоматично се изключват. Комбинацията от тези два фактора – екстремни метеорологични условия и грешна прогноза е възможно най-сложната ситуация – очакваш максимално количество електричество, вместо това получаваш малка част от планираното. Щом като мрежата в Испания се е справила с това, то тя може да се справи с всичко.

И тя се е справила. Контролния център е осигурил електрозахранване от ВЕЦ и ПАВЕЦ, както и временно е било внесено електричество чрез международните връзки. Само след няколко часа системата отново е била в равновесие и е започнала да подава електричество и към 23.00 централите на газ и въглища са били спрени, тъй като консумацията е спаднала драстично.

На графиката можете да видите колко плавно е спадало количеството на произвежданото електричество, като отново измерванията са правени на интервали от 10 минути. Средната промяна е 0,72% и само в две точки спадът е с 5% спрямо предишната измерена величина.

Spanish_wind21

Максималното намаляване на мощността в рамките на 10 минути и 450 мегавата и това се е случило доста късно след началото на бурята, когато контролният център вече е започнал подаването на електричество от помпените станции.

Да обобщим – испанската електрическа мрежа е планирала да задоволи около 45% от консумацията на електричество с произведеното от вятърните паркове. Вместо това за цялото денонощие едва 16% от изразходената енергия е дошла от вятъра. Не е имало изключване на тока и недостиг.

Влиянието на тези две събития върху енергията от вятър в Европа
Противниците на вятърната енергия твърдят, че тя е толкова непостоянна и променлива, че е почти неизползваема. Заради поддържането на резервни мощности спестените емисии са пренебрежимо малки, а разходите неоправдано големи.
Нищо от това обаче не е вярно. Добре планираната енергийна система, която се управлява добре, може да поеме голямо количество енергия от вятърни централи.

А какво може да се каже за цената?

В Испания електроенергията от вятърните паркове се изкупува средно за 75 евро на мегават час, и само в някои изключително редки случаи може да достигне до 90 евро, когато цената на пазара се покачи необичайно.

По материали от:  carboncommentary

Био на автора: Севдалина Пеева:
Публикувам в Greentech-BG от февруари 2008 с фокус зелени технологии и иновативни решения, които ще помогнат да живеем в един по-чист свят.
Теми: електрическа мрежа, енергия от вятъра, Испания

  1. Попов
    23 Nov 09
    11:46 pm

    53% ток от вятъра! Не вярвам на очите си!
    Ако това е вярно, тогава наистина страната на вятърните мелници и Дон Кихот заслужава поклон. 🙂

  2. Киров
    24 Nov 09
    4:25 pm

    А у нас – ТЕЦ до ТЕЦ


  3. Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Access denied for user 'kafazova'@'localhost' (using password: NO) in /home/kafazova/greentech-bg.net/wordpress/wp-content/plugins/svejo2wp-comments/svejo2wp_comments.php on line 212

    Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: A link to the server could not be established in /home/kafazova/greentech-bg.net/wordpress/wp-content/plugins/svejo2wp-comments/svejo2wp_comments.php on line 212
    Iskaredril
    25 Nov 09
    7:31 pm

    Свежо: 🙂 (thumb up)

  4. NewYorker
    26 Nov 09
    5:42 pm

    За съжаление ние си караме винаги с остарели технологии 🙁


  5. Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Access denied for user 'kafazova'@'localhost' (using password: NO) in /home/kafazova/greentech-bg.net/wordpress/wp-content/plugins/svejo2wp-comments/svejo2wp_comments.php on line 212

    Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: A link to the server could not be established in /home/kafazova/greentech-bg.net/wordpress/wp-content/plugins/svejo2wp-comments/svejo2wp_comments.php on line 212
    UMNIA-53
    27 Nov 09
    10:49 am

    Свежо: Защо да нямам идея?Мога и да греша,но искам дачуя и вашите слова!Не може ли да бъде вярна тя!Да впрегнем вятър,слънце и вода!Ивсе си мисля че на Шабла възможно е това!Защо не и на други места?А знаете ли че:-Имам идея,силата на вятъра да ускоря!После на слънцето лъчите аз да събера!А водата буйна сила има тя,когато енергията и е насочена -да ни топли и свети през ноща!Това е то три в едно!Или на някой му е все едно!Дано греша!Дано!!! 😉 (thumb up)

  6. umnia-53
    27 Nov 09
    12:13 pm

    То това е добре! Но може да бъде още по-добре! Испания има и топло море!Има още много слънчеви дни!Аможе да има покритие от тези три.Сега вече за нови проекти,банките дават пари.Само някой трябва да реши:Ще бъдат ли върнати крадени от нас пари,да може страната отново основите да построи!Всичко друго е АЛА-БАЛА, до другите сесий -отнесени!Бях покорен досега.Това е грях и го разбрах!Защо мълчах?!

  7. Росен Русев
    28 Nov 09
    8:37 pm

    Амин! 😀

  8. Joro
    28 Nov 09
    10:19 pm

    Eеe, Рос, ставаш лош.. 😀

  9. Росен Русев
    29 Nov 09
    9:02 pm

    След всяка молитва слагаме тая думичка, значението на която е – да бъде, да пребъде (;
    …и едно поздравче от една любима група, на испански разбира се! 🙂
    http://www.youtube.com/watch?v=vD4sVBm_8tw

Добавете коментар

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>