Възобновяема енергия - Мрежовият пейсмейкър - Знания

Актуални новини в Süddeutsche Zeitung

Табло

икономика

Мюнхен

Култура

общество

Знание

Възобновяема енергия: енергиен пейсмейкър

Отваряне на снимката в нова страница

Честотата трябва да се поддържа постоянна в паневропейската електрическа мрежа. Това е много по-трудно при вятърните турбини, отколкото при електроцентралите, работещи с въглища.

Когато вятърът заспи и роторите стоят неподвижно, големите батерии могат да продължат да осигуряват енергия.
Те поемат енергия, когато вятърна ферма произвежда повече електричество, отколкото е необходимо по това време.
Други буфери за батерии не служат за осигуряване, а за подобряване на качеството на енергията.

Белите знаци плюс и минус на зелен фон показват за какво става въпрос от разстояние. Контейнерите в подножието на вятърната мачта NX 85219 приличат на две батерии до подова лампа. Когато инженерът Маркус Ясчински отваря вратите на една от големите стоманени кутии, излизат дебели кабели, предпазители, превключващи кутии и осем от 24-те модула на батерията. Устройствата за съхранение на енергия, построени за електрически превозни средства, се използват тук като стационарни превозни средства.

Вятърната електроцентрала Хамбург-Курслак, разположена в югоизточната част на ханзейския град, се състои от пет вятърни турбини и - от края на 2018 г. - четири контейнера за батерии, всеки разположен по двойки. „Системите за съхранение са интегрирани в електрическата инсталация на вятърната ферма, - казва Ясчински, - те са прикрепени директно към пръстеновидната линия на турбините и използват общата мрежова връзка.“ Това само по себе си е необичайно, както и цялата система: тя е част от енергийния кампус на Хамбургския университет за приложни науки (HAW), където работи и инженерът. Той и колегите му работят с Vattenfall и Nordex, за да проучат как вятърните паркове могат да поемат задачите на конвенционалните електроцентрали.

Възобновяемите енергийни източници продължават да растат през 2018 г., но не достатъчно бързо, според глобален доклад. Една от причините: субсидиите за изкопаеми горива се увеличават.

От Марлене Вайс

Това е само незначително за доставяне на достатъчно мощност в точното време. Когато вятърът заспи и роторите стоят неподвижно високо над зелените контейнери, големите батерии по принцип могат да продължат да осигуряват енергия. Складовете във вятърните паркове в Холандия, Уелс или Тексас например служат за тази цел. Те поемат енергия, когато вятърна електроцентрала произвежда повече електричество, отколкото е необходимо в мрежата по това време.

Паметта в Curslack е твърде малка за това. „Батериите имат мощност от около шест процента от вятърната ферма“, казва Майк Бликер, мениджър на проекти в HAW. „Бихте могли да поемете част от представянето му само когато е спокойно.“ Контейнерите с техните 24 акумулатора за електрически автомобили осигуряват 720 киловата за добър час, но вятърният парк денонощно захранва 12 600 киловата в мрежата, когато времето е добро.

Ако честотата се отклони значително от 50 херца, заплаха затъмнява

Следователно проектът за батерията в Curslack не е свързан с осигуряването, а с качеството на енергията. В паневропейската електрическа мрежа честотата винаги трябва да се поддържа на 50 херца. Той намалява, когато се черпи много енергия и се увеличава, когато доставката е твърде голяма. Ако отклонението стане твърде голямо, съществува риск от затъмнение; следователно има разпределени системи за резерви и регулиране. Досега първите предпазни мерки бяха големите електроцентрали: въглища или ядрени реактори поставят турбинни оси и лопатки с тегло няколко тона в ротация. Поради своя импулс и инерция, те изглаждат леки отклонения в честотата на мрежата.

„Този моментален резерв вече не съществува при възобновяеми енергии“, казва Blicker. „Ето защо проучваме как тази системна услуга за стабилизиране на честотата в краткосрочен план може да бъде предоставена с батерия.“ В индустрията се говори за виртуална инерция или виртуална трептяща маса. Някои други проекти, като например в Prottes в Долна Австрия, също разследват процеса. Технологията в контейнерите на Хамбург трябва бързо да разпознава ситуации, в които честотата се променя бързо, и да реагира в рамките на милисекунди, ако е възможно.

Основната цел на проекта е да разработи алгоритмите, които контролират паметта. Успехът обаче ще бъде показан косвено само в краткосрочен план: батерията сама по себе си в Хамбург понастоящем не може да окаже видимо влияние върху колебанията в мрежата, която се простира от Полша до Португалия. Но разработчиците могат да поставят кривите на отклонение на честотата до запис на поведението на тяхната батерия, за да проверят дали тя реагира правилно в точното време. „Ако имахме този контрол, лесно бихме могли да го прехвърлим на 100 пъти по-голяма батерия или комбинация от много децентрализирани батерии“, казва Blicker.

Проектът също така разглежда финансови и регулаторни въпроси. Например, трябва да се гарантира, че външното електричество никога няма да попадне в батериите - вятърната ферма може да загуби подкрепата си, ако електричеството с неясен произход по-късно се подаде обратно в мрежата като вятърна енергия.

Новата технология може също да окаже влияние върху цената на електроенергията

Екипът около Blicker и Jaschinsky също би искал да намери възможни бизнес модели в Curslack за това как операторите могат да печелят пари със системната услуга Momentanreserve. Днес за това не се плаща нищо, за разлика от така наречената първична управляваща мощност за колебания, които продължават от няколко секунди до пет минути. В бъдеще обаче батериите могат да поемат задачата във всеки вятър или слънчев парк, както и на много други места в мрежата, ако това помага за тяхното финансиране. В допълнение има и други възможни услуги: Системите за съхранение на енергия могат също да предлагат мощност за първичен контрол, те са в състояние да намалят пиковете на кратко поколение и натоварване, които силно влияят на цената на електроенергията за големите потребители. И ако електрическата мрежа откаже, контейнерите за батерии могат бавно да натрупат захранването отново.

Въпреки това, за да може всичко това да се направи със съхранение, представители на индустрията отдавна призовават да се намали двойната тежест на електроенергията с налози и данъци. Налозите често се дължат както за инжектиране, така и за изтегляне и пречат на услугата да се продава рентабилно.