Остров зеленой энергетики
May. 11th, 2016 12:15 am![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
tnenergy.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruОригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
tnenergy в Остров зеленой энергетики
tnenergy в Остров зеленой энергетикиКак 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
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
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2016-05-10 09:21 pm (UTC)no subject
Date: 2016-05-10 10:36 pm (UTC)no subject
Date: 2016-05-10 11:15 pm (UTC)Главная задача была посмотреть - как поведет себя комбинация ветер-вода в отдельно взятой энергосистеме, никто больше такого не строил. Если бы заморочились каким-нибудь биодизелем или биогазом очевидно всё выглядело бы пушистее в газетах (мимими, зеленый островок!), но дороже энергетикам, а они не любят переплачивать за бесполезный пиар.
Да, могли бы построить водохранилище эдак на 10МВч и никаких проблем, но этож канарские острова, тектонические плиты, большой бассейн просто развалится, можно строить только маленькие. Далее у ГАЭС есть свои технические границы запуска, несколько минут или типа того, но на материке это не проблема, скорости хватает. А попытки жить с этим на острове не сильно работают, напряжение слишком гуляет. Если придумают способ сгладить эти резкие пики потребления (техникой или поведением людей) то всё заработает, но жители Эль Хиерро похоже уже заколебались, тем более дизель подешевел.
no subject
Date: 2016-05-10 11:41 pm (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 01:06 am (UTC)Как обеспечивается герметичность? Почему вода не уходит в засушливый период?
С садовыми прудиками понятно, там или плёнка, или бетон, или пластиковый короб.
А вот такие большие водоёмы?
no subject
Date: 2016-05-11 02:43 am (UTC)Уже десятки лет используют геотекстиль и геомембраны.
no subject
Date: 2016-05-11 05:46 am (UTC)Оригинал, может, и прекрасен, но автоматический перевод ужасен. Хотя смысл понятен ))
Вообще, если оригинал на английском, лучше и его в конце выкладывать. Кто-то предпочтёт оригинал переводу, кто-то сможет использовать его для самообучения, или курсовой ))
no subject
Date: 2016-05-11 06:08 am (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 06:17 am (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 07:08 am (UTC)В таком раскладе лучше-бы использовать химический накопитель на несколько минут, чтоб давал дизелю время на раскачку.
no subject
Date: 2016-05-11 08:14 am (UTC)Странно ))
В первом же предложении "Как известно, по мере дешевение ВИЭ"
no subject
Date: 2016-05-11 08:37 am (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 08:41 am (UTC)Даже на маленьком острове с очень хорошими условиями для ветрогенерации получается далеко не радужная картина.
Нет, если продавать энергию по реальной цене, то всё замечательно. :)))
no subject
Date: 2016-05-11 11:14 am (UTC)Дизель и ГАЭС друг другу мешают....
no subject
Date: 2016-05-11 11:18 am (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 02:31 pm (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 02:34 pm (UTC)И как его соединять по стыкам?
no subject
Date: 2016-05-11 02:40 pm (UTC)Гектар - это смешно. Еще в советской "Науке и жизни" видел фото со строительства канала в Средней Азии - выстилают дно пленкой.Там квадратные километры.
no subject
Date: 2016-05-11 02:52 pm (UTC)А между тем спецы по пермакультуре утверждают, что большие водоемы можно строить вообще без каких-либо выстиланий пленкой или еще чем.
Только вот подробности этой технологии пока не обнаруживаются.
У меня блат на Гугле
Date: 2016-05-11 03:03 pm (UTC)no subject
Date: 2016-05-11 03:14 pm (UTC)А вот АЭС работает не меньше 50 лет. Ну, во всяком случае, если заранее подумать о том, чтобы она столько проработала. В СССР 50 лет не смогли осилить только некоторые головные реакторы серий. Первая и вторая очередь Белоярки тому примером. Ну и первые ВВЭРы на НВАЭС тоже. У остальных же даже корпуса реакторов отжигать научились, чтобы радиационную хрупкость снизить.
no subject
Date: 2016-05-11 03:18 pm (UTC)"Лучший в мире специалист по объятию необъятного" :)
no subject
Date: 2016-05-11 04:08 pm (UTC)А корявые фразы от того, что нет времени доводить текст, увы. Правлю с помощью читателей.
no subject
Date: 2016-05-11 06:24 pm (UTC)ГАЭС в данной конфигурации вредный элемент. Надо было на стоимость ГАЭС построить солнечную станцию.
Плюс аккумуляторную станцию на время выхода дизелей на режим.
no subject
Date: 2016-05-12 07:49 am (UTC)А старые еще могут работать, но у них малая мощность (100-300 кВт против новых 3-6 МВт)
no subject
Date: 2016-05-12 08:18 am (UTC)Да, в общем, и на АЭС статоры-роторы генераторов обслуживания требуют, хоть и работают в очень постоянном режиме.
no subject
Date: 2016-05-12 09:27 am (UTC)Да пользовался я такими материалами, и не раз.
Речь идёт о том, что существуют технологии, где никаких мембран вообще не используется.
no subject
Date: 2016-05-12 09:31 am (UTC)no subject
Date: 2016-05-12 05:53 pm (UTC)Так что акценты надо смещать - ВСЯ энергия затраченная на подъём воды идёт в плюс и проект выглядит уже вполне рентабельным