Поновлювані джерела енергії - Електричний кардіостимулятор - Знання

Актуальні новини в Süddeutsche Zeitung

енергії

Панель приладів

економіка

Мюнхен

Культура

суспільство

Знання

Відновлювана енергія: електрокардіостимулятор

Відкрити малюнок на новій сторінці

У загальноєвропейській електромережі частота повинна бути постійною. З вітрогенераторами це набагато складніше, ніж з вугільними електростанціями.

  • Коли вітер засинає, а ротори нерухомі, великі батареї можуть продовжувати забезпечувати енергією.
  • Вони забирають енергію, коли вітроелектростанція виробляє більше електроенергії, ніж потрібно в той час.
  • Інші буфери акумуляторів служать не для забезпечення, а для покращення якості енергії.

Білі знаки плюс і мінус на зеленому тлі показують, про що йдеться здалеку. Контейнери біля підніжжя вітрової щогли NX 85219 схожі на дві батареї поруч із торшером. Коли інженер Маркус Ящинський відкриває двері однієї з великих сталевих коробок, з’являються товсті троси, запобіжники, розподільні коробки та вісім з 24 модулів акумулятора. Пристрої накопичення енергії, побудовані для електромобілів, використовуються тут як стаціонарні транспортні засоби.

Вітроелектростанція Гамбург-Курслак, розташована на південному сході ганзейського міста, складається з п’яти вітрогенераторів і - з кінця 2018 року - чотирьох контейнерів для акумуляторів, кожен з яких встановлений парами. "Системи накопичення інтегровані в електричну установку вітроелектростанції, - говорить Ящинський, - вони прикріплені безпосередньо до кільцевої лінії турбін і використовують спільне мережеве з'єднання". Це саме по собі незвично, як і вся система: воно належить до енергетичного містечка Гамбурзького університету прикладних наук (HAW), де також працює інженер. Він та його колеги працюють з Vattenfall та Nordex, щоб дослідити, як вітроелектростанції можуть взяти на себе завдання звичайних електростанцій.

Згідно з глобальним звітом, поновлювані джерела енергії продовжували зростати в 2018 році, але недостатньо швидко. Одна з причин: збільшуються субсидії на викопне паливо.

Від Марлен Вайс

Це лише незначне забезпечення достатньої потужності в потрібний час. Коли вітер засинає, а ротори все ще стоять високо над зеленими контейнерами, великі батареї в принципі можуть продовжувати забезпечувати енергією. Наприклад, для цього служать системи зберігання на вітряних електростанціях у Нідерландах, Уельсі чи Техасі. Вони забирають енергію, коли вітроелектростанція виробляє більше електроенергії, ніж потрібно в електромережі на той час.

Пам'ять у Курслаці замала для цього. "Продуктивність акумуляторів становить близько шести відсотків вітроелектростанції", - говорить Майк Бликер, керівник проекту HAW. "Ви могли взяти на себе частку його виступу лише тоді, коли панує спокій". Контейнери з 24 акумуляторами для електромобілів забезпечують 720 кіловат на добру годину, але вітроелектростанція цілодобово подає в мережу 12 600 кіловат, коли добрий час.

Якщо частота значно відхиляється від 50 Герц, існує ризик відключення

Отже, проект акумулятора в Курслаці полягає не в забезпеченні, а в якості енергії. У загальноєвропейській електромережі частота завжди повинна підтримуватися на рівні 50 Герц. Він зменшується, коли забирається багато енергії, і збільшується, коли запас занадто великий. Якщо відхилення стає занадто великим, існує ризик затемнення; тому існують розподілені системи резервування та регулювання. Наразі першими запобіжниками були великі електростанції: вугільні або атомні реактори встановлюють турбінні осі та лопаті вагою в тонни при обертанні. Завдяки своєму імпульсу та інерції вони виправляють незначні відхилення частоти мережі.

"Цей миттєвий запас більше не існує з відновлюваними джерелами енергії", - говорить Блікер. "Ось чому ми вивчаємо, як цю системну послугу стабілізації частоти в короткостроковій перспективі можна забезпечити акумулятором". У галузі говорять про віртуальну інерцію або віртуальну коливальну масу. Деякі інші проекти, наприклад, проект у Проттесі в Нижній Австрії, також досліджують процес. Технологія в гамбургських контейнерах повинна швидко розпізнавати ситуації, в яких частота швидко змінюється, і реагувати протягом мілісекунд, якщо це можливо.

Основною метою проекту є розробка алгоритмів, що контролюють пам'ять. Однак успіх буде показаний лише опосередковано в короткостроковій перспективі: акумулятор у Гамбурзі в даний час не може чинити помітного впливу на коливання мережі, яка простягається від Польщі до Португалії. Але розробники можуть розмістити криві відхилення частоти поряд із записом поведінки своєї батареї, щоб перевірити, чи правильно вона зреагувала в потрібний час. "Якби ми мали цей контроль, ми могли б легко передати його на батарею, що в 100 разів більшу, або на комбінацію багатьох децентралізованих батарей", - говорить Блікер.

Проект також стосується фінансових та нормативних питань. Наприклад, потрібно забезпечити, щоб зовнішня електроенергія ніколи не потрапляла в батареї - вітряна електростанція могла б втратити свою підтримку, якщо електроенергія незрозумілого походження згодом буде подана назад у мережу як енергія вітру.

Нова технологія також може вплинути на ціну електроенергії

Команда навколо Блікера та Ящинського також хотіла б знайти в Курслаці можливі бізнес-моделі, як оператори можуть заробляти гроші за допомогою системної служби Momentanreserve. Сьогодні за це нічого не платять, на відміну від так званої потужності первинного управління коливаннями, які тривають від декількох секунд до п’яти хвилин. Однак у майбутньому батареї можуть взяти на себе завдання в кожному вітровому або сонячному парку, а також у багатьох інших місцях мережі, якщо це допоможе з їх фінансуванням. Крім того, існують інші можливі послуги: Системи накопичення енергії можуть також пропонувати потужність для первинного управління, вони здатні амортизувати короткі піки генерації та навантаження, які мають сильний вплив на ціну електроенергії для великих споживачів. А в разі виходу з ладу електромережі контейнери для акумуляторів можуть повільно знову нарощувати запас.

Однак, щоб все це можна було зробити зі зберіганням, представники галузі давно закликали зменшити подвійне навантаження на електроенергію збору та податків. Збори часто сплачуються як за введення, так і за вилучення, і перешкоджають вигідному збуту послуги.