Вход на сайт

Облако тегов

АШ-YouTube

Energy Matters: Приливные электростанции (ч. 1). Прогулки вокруг бухты Суонси.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Во время своего недавнего визита в Суонси Дэвид Кэмерон сказал:
«С того момента, как я услышал о проекте (Суонси-Бэй, приливная станция), мне всегда хотелось изучать его, потому что, похоже, у него есть настоящий потенциал преобразования для Суонси — это, очевидно, и энергетическая сторона - чистая, зелёная энергия, а также возможные рекреационные и экономические преобразования. Меня волнуют проекты, которые действительно могут изменить [мир]

Приливная генерация - это технология, которую Energy Matters не изучила подробно, поэтому я кратко рассмотрю её потенциал как источник энергии (я игнорирую его рекреационные преимущества), используя бухту Суонси и готовящиеся крупные проекты приливных станций, которые планируются последовать за ним, в качестве примеров того подхода, которому, по-видимому, обречена следовать Великобритания. Является ли этот подход действительно преобразующим? Или это просто ещё одна мечта о зелёной трубе, ведущей в никуда?

Приливная станция Бухта Суонси  с искусственной лагуной

Компания «Tidal Lagoon Swansea Bay plc» разрабатывает 320-Мвт проект по приливной станции в заливе Суонси. Компания стремится начать строительство в первой половине 2015 года с первой выработкой электроэнергии во второй половине 2018 года. Проект Swansea Bay является первым из ряда проектов приливных станций, подготовленных разработчиком Tidal Lagoon Power plc (TLP), с пятью последующими полномасштабными станциями на разных этапах разработки, которые могут быть введены в эксплуатацию к 2023 году. TLP предполагает, что общая потенциальная выработка электроэнергии из этого ряда станций может соответствовать или превышать 25 ТВтч в год , <...> что эквивалентно примерно 8% спроса на электроэнергию в Великобритании».

 

(Пять последующих станций на разных этапах развития - Кардифф, Ньюпорт, Западная Камбрия, Колвин-Бэй и залив Бриджвотер).

Что мы знаем о проекте Swansea Bay Tidal Lagoon? Первое, что в качестве самостоятельного проекта он не является ни эффективным, ни экономически выгодным. При установленной мощности 320 МВт и годовой выработке 495 ГВтч он имеет коэффициент загрузки (КИУМ) всего 18%, что примерно вдвое меньше, чем у офшорной ветрогенерации. В отчете Poyry говорится, что капитальные затраты составляют 913 миллионов фунтов стерлингов (2,853 долларов США/кВт), стоимость электроэнергии на уровне 150 фунтов/МВт-ч и цена исполнения в 168 фунтов/МВт-ч, что намного выше, чем цена исполнения в Хинкли-Пойнте (92,50/MWh) , Однако цена исполнения, по прогнозам, снизится до паритета с Хинкли для гораздо более крупного Lagoon 3, который планируется ввести в эксплуатацию в 2023 году.
Есть также вопросы относительно того, являются ли эти оценки реалистичными. Недавняя оценка проекта Томасом А. Аткинсом предполагает, среди прочего, то, что выработка электроэнергии завышена на 25%. Если это так, коэффициент загрузки снижается до 13,5%, а уровень цен и цена исполнения значительно возрастут.

Однако более фундаментальной проблемой является регулируемость (диспетчеризация). С солнечной и ветровой генерацией мир имеет обилие прерывистой нетрадиционной возобновляемой энергии, но интеграция больших её объемов в энергосети создает серьёзные проблемы. То, что действительно нужно миру, это источник регулируемой возобновляемой энергии, которая может использоваться в качестве базовой нагрузки или балансирующей нагрузки. Может ли приливная генерация это обеспечить?

В докладе, озаглавленном «Tidal Lagoon Swansea Bay, Введение в проект» говорится, что это возможно. Этот отчёт содержит карту, показывающую время прилива на различных участках, отобранных Tidal Lagoon Power plc вокруг береговой линии Великобритании, часть которой воспроизводится ниже, как показано на рисунке 1. Подпись под картой содержит следующее утверждение: «Разница во времени приливов вокруг Великобритании создает потенциал для генерации базовой энергонагрузки (равномерной) с помощью сети приливных станций».

 

Рисунок 1: Места в Великобритании, отобранные Tidal Lagoon Power plc как имеющие потенциал к размещению приливных станций.
Но так ли это?

Чтобы оценить это смелое утверждение, мы должны сначала взглянуть на то, как проект Swalsea Bay Tidal Lagoon будет генерировать энергию. Приливы в Великобритании полусуточные, что означает, что в сутки есть два прилива и два отлива. На рисунке 2 показаны приливы в Суонси в течение 24-часового периода приблизительно 20 марта 2015 года (данные времени приливов Суонси). Величина прилива 10,4 м в течение этого периода является типичной для Суонси:

Рисунок 2:приливы в бухте Суонси, 24-часовой период около 20 марта 2015 г.

Рисунок 3, также воспроизведённый из отчёта по проекту, показывает, как будет генерироваться энергия. На каждом отливе вода сохраняется в лагуне и высвобождается, когда уровень воды относительно уровня моря за пределами лагуны достигает оптимального значения, и при каждом приливе то же происходит в обратном порядке (обратите внимание, как повторяется утверждение относительно генерации базовой нагрузки в подписи к рисунку):

 

Рисунок 3: 48-часовая последовательность производства энергии, генерируемая в приливной искусственной лагунной станцией Tidal Lagoon Swansea Bay, введение в проект.

Результат можно рассматривать как волну, в которой в среднем 3½ часа идет генерация с последующим 2½ часовым периодом без генерации. Это дает четыре всплеска приливной энергии в день, с отсутствием генерации между ними, как показано схематически на рисунке 4:

Рисунок 4: Ежедневная генерация относительно приливного цикла, бухта Суонси, с использованием данных прилива 20 марта 2015 года.

Этот цикл включения-выключения действительно можно сгладить, объединив его с генерацией приливной станции равной мощности, где приливной цикл смещён на три часа относительно Суонси. Для предотвращения всплесков потребуется тонкая настройка, но это не должно создать слишком много трудностей.
Но вот проблема. Рисунок 5 представляет собой  гистограмму, показывающую разницу во времени прилива для каждой из 66 возможных парных комбинаций из 12 сайтов, для которых времена приливов приведены на рисунке 1. Нет двух сайтов, где разница составляет три часа или хотя бы четыре часа. Различия группируются вокруг нуля и шести часов, что означает, что объединение результатов с любых двух сайтов или группы сайтов будет скорее подчеркивать, чем сглаживать прерывистую подачу энергии:

Рисунок 5: Гистограмма различий во время приливов для всех 66 возможных парных комбинаций 12 потенциальных мест приливных лагун (станций), отобранных Tidal Lagoon Power.

Наибольший интерес представляет то, как будет выглядеть комбинированная генерация Бухта Суонси и пяти других предлагаемых проектов приливных лагун при работе на полную мощность (30 трлн. Ч/год). На рисунке 6 показана кривая дневной генерации из шести проектов. Это так далеко от обеспечения базовой нагрузки сети, как только возможно. (Я оценил мегаватты, предположив, что генерация из каждой лагуны пропорциональна площади лагуны и факторизует результаты, так что общая генерация равна среднесуточной генерации (30TWh/365=82 GWh):

Рисунок 6: Объединенная ежедневная генерация из залива Суонси и пять других предлагаемых приливных лагун, работающих на полную мощность, с использованием данных прилива 20 марта 2015 года для Суонси

Разумеется, с более удачным выбором станций-лагун можно было бы объединить результаты нескольких станций в нечто более похожее на генерацию базовой нагрузки. Но это не может быть сделано с местами, отобранными Tidal Lagoon Power plc. Тот факт, что компания Tidal Lagoon Power plc не признала это, можно только вежливо назвать случайным недосмотром.
И дальше всё становится хуже...

На рисунке 7 показаны приливы Суонси в течение всего месяца марта 2015 года. Диапазон приливов варьируется от 10,4 м во время сизигийных приливов до 3,5 м во время квадратурных приливов, и эти вариации в генерации не могут быть сглажены путем объединения генерации разных станций, поскольку сизигийные и квадратурные приливы определяются орбитами Солнца и Луны относительно Земли и происходят раз в две недели повсюду одновременно:

(комментарии переводчика:

  • Spring tide - Сизигийный прилив— наибольший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют вдоль одного направления (такое положение светил называется сизигией).
  • Neap tide - Квадратурный прилив— наименьший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют под прямым углом друг к другу (такое положение светил называется квадратурой )

Рисунок 7: приливы бухта Суонси, март 2015 г.

Изменения в генерации пропорциональны, но намного больше, чем изменения в силе приливов, поскольку энергия, вырабатываемая турбинами, является функцией с более высоким коэффициентом зависимости. Насколько высокий этот коэффициент, зависит от ряда факторов, но он, вероятно, будет где-то между квадратом и кубом от силы приливов, поэтому я использовал их как верхний и нижний предельные случаи. Применяя их к диапазонам приливов в марте 2015 года, Суонси дает результаты, показанные на рисунке 8, где в течение марта 2015 года отображается куб и квадрат силы приливов для каждого из 119 циклов приливов и отливов: (Обратите внимание, что шкалы скорректированы так, чтобы средние значения отображались в одном и том же месте по шкале Y и что график отображает общую генерацию в течение каждого ~6-часового цикла прилива или отлива. Результат во время каждого из этих циклов будет состоять из 3½ часов генерации, за которым следует 2½ часа без генерации, как показано на рисунке 4.)

Рисунок 8: Цикл генерации приливной энергии, как кубическая функция от силы прилива (красный) и квадратичная (синий), Бухта Суонси с использованием данных о приливах в марте 2015 г.

Рисунок 9 преобразует данные на рисунке 5 в МВт-ч, так что общая генерация в марте соответствует среднемесячной генерации 42 000 МВт-ч от залива Суонси (495 000 МБт в год, 31 раз в 31 год). Заметим ещё раз, что итоговые суммы поколений предназначены для 6-часовых циклов прилива и не показывают ежедневных колебаний:

Рисунок 9: Рисунок 9 Данные энергии приливов бухты Суонси преобразуются в мегаватты. Кубическая функция = красный, квадратичная функция= синий

Как обсуждалось выше, мы не можем сгладить эти колебания, объединив результаты с разных станций. Мы можем это сделать только путем хранения энергии для последующего использования. Итак, сколько мощности хранения нам нужно? Чтобы сгладить выработку станции бухта Суонси до такой степени, что она обеспечивает постоянную базовую нагрузку, нам потребуется около 7,5 ГВтч для квадрата квадратичной функции от силы приливов и около 11,7 ГВтч для варианта с кубической функцией (обратите внимание, что нам нужно рассматривать только более высокий пик во второй половине месяца). Короче говоря, нам  понадобится ещё один гидроаккумулятор, спроектированный Dinorwig (9,1 ГВтч). И строительство другого аккумулятора Dinorwig для проекта, который генерирует всего 495 ГВт/год, явно нежизнеспособно.

Но это расчёт только для проекта Бухта Суонси. Как будет выглядеть полномасштабный набор из всех указанных приливных станций на 30 ГВт/год, если учитывать полусуточные и внутримесячные колебания? Рисунок 10 дает мою оценку. Чтобы сделать его более читаемым, фигура охватывает только период с 19 марта по 28 марта 2015 года, т. е. пик и задний фронт цикла, показанного на рисунке 4, цикл, который повторяется один раз в каждый лунный месяц (29,5 дней).

Сделаны следующие допущения:

  • Была объединена генерация станции Суонси и пяти станций, которые в настоящее время находятся на рассмотрении в целях развития (Кардифф, Ньюпорт, Западная Камбрия, Колвин-Бэй и Бриджуотер-Бей);
  • Сигизийные-квадратурные колебания взяты с рисунка 9;
  • Учитываются внутрисуточные колебания, показанные на рисунке 6;
  • Генерация в мегаваттах учтена в соответствии с суммарной выработкой энергии приливов в течение десяти дней (240 часов/8760 часов, 30 TWh годовой генерации=0,82 TWh).

Кривые спроса и генерации энергии ветра взяты от Gridwatch:

Рисунок 10: Комбинированная генерация из залива Суонси и пяти других предлагаемых приливных станций, работающих на полную мощность, с использованием данных приливов Бухта Суонси на период с 19 по 28 марта 2015 года. Для сравнения добавлена ветрогенерация.

Всё, что можно сказать в пользу графика генерации приливной энергии, является то, что она предсказуема. А вот как источник энергии базовой нагрузки даже ветер выглядит предпочтительней.

Наконец, сколько потребуется аккумулирующих мощностей для преобразования энергии прилива, созданной в течение этого периода, в генерацию базовой нагрузки, чтобы она могла на равных конкурировать с ядерной энергией, как утверждают некоторые её сторонники? Это получается примерно в 500 ГВт-ч, в 15 раз больше, чем в текущие гидроаккумулирующие мощности Великобритании, или, если вам нравится, пять миллионов 100 кВт-ч промышленных аккумуляторных батарей Tesla. И даже при таком большом количестве аккумулирующих систем это всего около 8% от общего спроса на электроэнергию в Великобритании.


Теперь мы в состоянии ответить на вопрос, поставленный в начале этого поста; сила прилива действительно революционная и прогрессивная, или это просто ещё одна мечта о зелёной трубе, идущая в никуда? Ясно, что последнее, хотя это, конечно, не означает, что политики не собираются следовать за этой мечтой.

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Первая статья из цикла о приливных электростанциях;

Вторая статья здесь - Energy Matters: Приливная станция бухты Кардифа - может ли обеспечить энергией 1,3 миллиона домов Уэльса ?

Третья статья здесь - Приливные электростанции. (ч.3) Оценка эффективности использования.

До конца недели, постараюсь разместить третью статью, уже не переводную, а свою собственною, в которой все-таки буду обосновывать невозможность эффективного использования крупных приливных станций в энергосистеме.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Несколько раз при обсуждениях возникала тема приливных станций как якобы разумный вариант альтернативной энергетики.
Поэтому решил перевести и кинуть сюда серию статей по английским приливным станциям (с искусственной лагуной).
Что можно сказать:
1) Высокая цена. Почти 1,3 млрд долларов.
При КИУМ менее 20% это 13 млн. баксов за мегаватт мощности. Прямо скажем, дороговато. Зато как приятно поучаствовать в распиле этой суммы.
Причем это без стоимости сглаживания пилы производства в сети.
2) Как и с любым другим альтернативным проектом очевидна полная бессмысленность проекта. Мало того, что четыре раза за сутки и почти 10 часов за сутки, станция дает ровно ноль электричества, так ещё и в период квадратичных приливов, она почти не дает энергии. Значить что ? Значить на берегу стоит газовая станция с установленной мощностью 0,5 Гвт и четырежды в день жжёт тоталитарный мордорский газ (ну или сланцевый демократический). То есть всего за 1 млрд. баксов, мы получаем чудную возможность экономить чуть чуть газа следующие 100 лет.
Причем не надо задавать мне дурацкий вопрос, что делать, если газ  заканчивается? А что будет делать эта морская дура, когда газ закончится? Кого и чем она будет снабжать? Что, правда есть люди, которые верят, что современное общество может существовать в таком режиме подачи энергии?
3) На берегу должна стоять именно газовая станция, так как атомная или угольная не сможет четыре раза в сутки включаться/отключаться.
4) По расчетам автора статьи, для балансировки сглаживания месячного цикла нужно порядка 7-9 Гвтч. Это грубо ещё 700-800 млн баксов на гидроаккумуляцию (плюс сколько на магистрали), ну или подарить Маску с десяток миллиардов на чудобатарейки.
5) Выбросы углекислого газа, произведенные при строительстве этого чуда света (а также комплекса гидроаккумуляции), с лихвой перекроют десятки лет экономии выбросов газов, от сжигания топлива. И думаю, что расход ископаемого топлива, которое будет потрачено на строительство искусственной лагуны, так же будет крыть экономию, как бык овцу.
6) Упоминается, что проблема с прерывистой генерацией может быть решена в проектах с двойной искусственной лагуной, но такие проекты сейчас в Британии к осуществлению не рассматриваются. Автор указывает, что при этом резко возрастают расходы и игра опять не стоит свеч. К сожалению, энергия из розетки, деньги из тумбочки и ресурсы со склада бывают только в зелёных мечтах.
7) Кстати, авторы этого блога обратили внимание на ещё одну проблему, связанную с альтернативной  энергетикой. Все эти проекты предполагают огромные разовые капитальные затраты и потом относительно низкие текущие издержки. То есть ставка по привлечённым инвестициям должна стремится к нулю. Иначе эта контора всю жизнь будет работать на аптеку только на выплату процентов, до погашения инвесторам основного долга дело может и не дойти.
Так вот, это всё хорошо ровно в том случае, если правительство махнуло рукой на пенсионеров и доходность пенсионных фондов. То есть в ближайшие годы или обанкротятся инвесторы, вложившиеся в альтернативную энергетику, или обанкротятся пенсионные фонды. Ну или как вариант и те и другие.
В общем не то пальто....
Очередное культовое религиозное сооружение, которое даже близко не имеет ничего общего с гидроэнергетикой, и которое даже близко не позволяет решить проблемы с энергообеспечением.

первая из трех статей про приливные электростанции.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Тояма Токанава

По замеченным ошибкам, опечаткам и неточностям перевода, пожалуйста, стучите в личку. Заранее благодарен. Буду исправлять.

 

*/Пожалуйста не прицепляйте ваши комментарии к этому комментарию. Для этого есть возможность создать ниже специально обученные ваши комментарии

Аватар пользователя Emp_IL
Emp_IL(4 года 3 недели)(07:28:09 / 17-10-2017)

yesyesyes

Я не верю в низкие эксплуатационные издержки. Ремонт возникнет и не раз - от агрессивной среды до некачественности производимого сейчас (кто будет делать "вечные" вещи когда есть постоянно хочется?).

Аватар пользователя Тояма Токанава

Ну да..

. правильней сказать относительно низкие издержки.

Относительно тех колоссальных затрат которые сначала потратят на строительство.

Вот кстати в штатах, построили термальную солнечную электростанцию, пилотный проект под тот, на который развели южно австралийских баранов.

Ну и что , пару лет проработала, потом потек бак... можно себе представить какой агрессивной средой является расплавленная соль при температуре 450-500 градусов. В результате 8 месяцев ремонта. Проценты капают. ;) А расходов было попиленно больше  миллиарда баксов. (На 110 мвт мощности и фактический КИУМ 16% ;)   ) 

Аватар пользователя Emp_IL
Emp_IL(4 года 3 недели)(07:54:30 / 17-10-2017)

Есть желание в данном ключе осветить Загорскую ГАЭС? 

Мне почему-то пока мнится, что она вроде идеологически "правильнее" чем подобные ПЭС...

Про "австралопитеков" писали что у них был интересный гибрид ветряка и "теплицы". Опять же сие дневная энергия. Схема была такая что внизу огромная "теплица" из которой нагревшийся воздух наверх в "башню" а там ветряки. Якобы 100 мВт. было. 

Аватар пользователя Тояма Токанава

А что тут освещать. я поэтому поводу все сказал.

В тех местах, кто можно удачно и не дорого делать гидроаккумуляцию, ее можно и нужно делать и использовать для сглаживание пилы потребления и обеспечения оптимального режима работы атомных и угольных станций.

Вот только таких мест мало, и поэтому тратить эти проекты еще и на сглаживание пилы алтернативщиков совершенно не уместно. ;)

Аватар пользователя PROHODIL_1981
PROHODIL_1981(1 год 9 месяцев)(09:24:52 / 17-10-2017)

Чем вам ПЭС не угодили, тем более в СССР были проекты, там и рассматривались вопросы, как вписать их циклы работы в энергосистему.

Комментарий администрации:  
*** Госдеповская личинка ***
Аватар пользователя ДанунафиГ

рассматривались вопросы, как вписать их циклы работы в энергосистему.

 

Понимаете...В ЭНЕРГОСИСТЕМУ...Не угодили...Ибо где проекты воплощённые в реальные объекты?

Дынные проекты, без системы аккумуляции выработанной энергии -туфта.

Ибо чем то  нужно компенсировать недостаток выработки ПЭС во поределённые часы. Чем компенсировать? И эти часы всегда разные. Вот что ещё плохо.

Поверьте мне. Имея за плечами только тепловые станции весьма сложно сбалансировать суточный график выработки-потребления так чтобы ничего не отключать. Ибо отключение генерирующего оборудования на время минимума  приводит к увеличению удельного расхода топлива и снижению экономических показателей. 

ЗЫ: Так это у меня станции то ещё с поперечными связями по пару и воде.

Аватар пользователя PROHODIL_1981
PROHODIL_1981(1 год 9 месяцев)(09:55:37 / 17-10-2017)

Крупных ПЭС всего две в мире и несколько малых, вопросы эти прорабатывались.

Комментарий администрации:  
*** Госдеповская личинка ***
Аватар пользователя Тояма Токанава

По большому счету крупных ПЭС пока нет. Строятся...

Есть две маленькие и много крохотных.

Влияние этих станций на сеть просто все игнорируют.

Поэтому, что вы имеете ввиду говоря, что эти вопросы прорабатывались ? 

Аватар пользователя Тояма Токанава

Вот ежели отменить все субсидии, и потребовать от зеленых производителей, гнать в сеть определенные, гарантированные, заранее согласованные объемы энергии, без перерывов и "Упсс... куда то делся ветер", то все быстро встало бы на свои места...

Остались бы реалистичные, вменяемые проекты готовые гнать в сеть базовую и балансирующую нагрузку дешево и сердито.

А уж как они это обеспечат, это была бы их личная трагедия. Пусть хоть аккумуляторы ставят, хоть газовые резерв, хоть хитровывернутые схемы. 

Конечно отмена субсидий, не отменяет возможности разово спонсировать новые пилотные проекты для отработок технологий.

Аватар пользователя Emp_IL
Emp_IL(4 года 3 недели)(08:10:16 / 17-10-2017)

yes Вопрос - а кто ВВП об этом доложит что это попил и не более? Чтобы медведевские "зелёные" фантазии остались бы в голове а не в виде программ господдержки? 

Аватар пользователя ДанунафиГ

Дык было уже. У меня в оперативном ведении была ветроэлектростанция в Воркуте. 6 по 250 кВА. Ну была. Типо опытно-промышленная эксплуатация. Её построили в начале 90-х. Даже когда строили её было понятно что распил. И вот в начале 2000-х подсчитали себестоимость(без всяких субсидий). Получилось-один бакс на кВт час. Потом её передали в ТГК-9. По слухам там тоже долго думали что делать с ней. Пытались кому нить продать. Никто не купил. В конце концов "законсервировали".  В общем в качестве памятника идиотизму вроде бы стоит.

 

А может быть уже и в металлолом сдали.

 

Но на её строительстве и эксплуатации поднялись куча народу. Распил там был знатный.

Аватар пользователя ДанунафиГ

ГАЭС использует в своей работе либо комплекс генераторов и насосов, либо обратимые гидроэлектроагрегаты, которые способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов. Во время ночного провала энергопотребления ГАЭС получает из энергосети дешёвую электроэнергию и расходует её на перекачку воды в верхний бьеф (насосный режим). Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).

В крупных энергосистемах большую долю могут составлять мощности тепловых и атомных электростанций, которые не могут быстро снижать выработку электроэнергии при ночном снижении энергопотребления или же делают это с большими потерями. Этот факт приводит к установлению существенно большей коммерческой стоимости пиковой электроэнергии в энергосистеме, по сравнению со стоимостью электроэнергии, вырабатываемой в ночной период. В таких условиях использование ГАЭС экономически эффективно и повышает как эффективность использования других мощностей (в том числе и транспортных), так и надёжность энергоснабжения

 

 

Чо её освещать то?  Загорская ГАЭС Является важным структурным элементом энергосистемы Центра, участвуя в автоматическом регулировании частоты и перетоков мощности, а также покрывая суточные пиковые нагрузки в Московской и Центральной энергосистемах.

 

Загорская ГАЭС является важным структурным элементом системы энергоснабжения Московского региона и энергосистемы Центра России, выполняя ряд важных общесистемных функций:

  • Потребление электроэнергии в период провалов нагрузки и её выработка в период пиков потребления. Суточный график нагрузки энергосистемы отличается хорошо выраженными утренними и вечерними пиками и глубоким провалом в ночное время. При этом в энергосистеме московского региона преобладают маломаневренные (неспособные к быстрому изменению мощности) ТЭЦ и ГРЭС. В связи с этим для прохождения ночного провала Системному оператору приходится прибегать к разгрузке тепловых электростанций, что, учитывая их конструктивные особенности, приводит к нерациональному расходу топлива и повышенному износу оборудования. Также активно используются масштабные перетоки мощности из энергосистемы Центра в энергосистему Урала и обратно, что приводит к потерям электроэнергии и повышает риск аварий. Загорская ГАЭС, потребляя избыточную электроэнергию в ночные часы и вырабатывая её в пиковое время, существенно облегчает работу энергосистемы и повышает её эффективность, даже учитывая неизбежные потери электроэнергии при гидроаккумулировании (КПД гидроаккумулирования Загорской ГАЭС составляет 73 %). В то же время в энергосистеме Центра в настоящее время сохраняются ночные избытки мощности в количестве 2—3 ГВт, что с учётом реализуемой масштабной программы строительства маломаневренных АЭС указывает на необходимость строительства новых ГАЭС[3][25].
  • Парирование различных проблем в энергосистеме, в том числе аварийных. Высокая маневренность ГАЭС (агрегаты которой имеют возможность изменения мощности в течение нескольких минут, а в ряде случаев — и менее чем за минуту) позволяет использовать их для оперативного реагирования на различные возмущения в энергосистеме. Фактически Загорская ГАЭС используется Системным оператором как оперативный быстровводимый резерв мощности, в связи с чем число пусков гидроагрегатов станции может доходить до 30-ти в сутки и нескольких сотен в месяц. Таким образом, снижается риск возникновения крупной системной аварии[
  • Повышение качества энергоснабжения путём потребления избыточной реактивной мощности. С целью снижения реактивной мощности (приводящей к повышению напряжения выше нормативных значений) гидроагрегаты Загорской ГАЭС активно используются для работы в режиме синхронного компенсатора. При этом из камеры рабочего колеса сжатым воздухом вытесняется вода, а гидроагрегат начинает работать как электродвигатель, потребляя реактивную мощность. Так, в конце 1990-х годов практически ежесуточно в режиме синхронного компенсатора работали 1—3 гидроагрегата ГАЭС, а суммарное время работы всех гидроагрегатов в этом режиме достигало 10 000 часов в год

Это всё с ВИКИ

 

Но самое забавное:  Река Кунья сильно загрязняется сточными водами, сбрасываемыми в её водосборном бассейне. Согласно проведённым исследованиям, в водохранилищах ГАЭС, вследствие активизации процессов самоочищения, происходит существенное улучшение качества воды.

Аватар пользователя Красный Кровяной Телец

Схему про теплицы я ещё видел в советском журнале типа "Техника молодежи" в библиотеке пионерлагеря.

Аватар пользователя Пепелац
Пепелац(6 лет 7 месяцев)(09:12:54 / 17-10-2017)

Пару лет назад был в Угличе. Всем рекомендую. Зашел в местный музей, посвященный истории ГЭС в СССР. Во дворе стоит памятник - примерно 10 метровая лопастная часть турбины. Её заменили более чем после полувека непрерывной работы! 

PS Но эксурсоводы там просто жесть laugh. Сначала рассказывают про первого директора станции (с придыханием, кабинет его в музее как он был, во дворе опять же бюст) а потом чешут как по-писаному про ужасы ГУЛАГа. Вот только на выставленных в витринах документах подпись того же директора, майора НКВД! 

Аватар пользователя Василий Пупкин

от агрессивной среды

Я как-то был на открытом складе стальных полуфабрикатов в одной банановой республике, который находился где-то в 10-15 км от океана. Всё, что лежало хотя бы полгода, уже покрылось пятнами коррозии, так как даже на такое расстояние долетает соль (не моя догадка, так объяснили хозяева склада). Из чего они собираются делать вечные турбины для соленой воды - загадка.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в диких голословных обвинениях и провокациях срача ***
Аватар пользователя Bledso
Bledso(6 лет 2 месяца)(07:29:45 / 17-10-2017)

Спасибо за разбор, интересная тема.

Аватар пользователя Тояма Токанава

для меня было открытием десятикратная разница в выработке энергии внутри месяца, между сизигийными и квадратурными приливами.

Нда... никогда даже не знал что "весенний прилив" - "spring tide"  - это оказывается "сизигийный прилив"  ;) и с чем его едят.

Аватар пользователя jaff_13
jaff_13(6 лет 7 месяцев)(13:01:45 / 17-10-2017)

да, мне почему-то тоже это показалось самым интересным - про сизигийный прилив ))

Аватар пользователя brekotin
brekotin(4 года 1 месяц)(07:42:49 / 17-10-2017)

Спасибо за интересный материал.

Если рассматривать Пэнжинскую ПЭС экономика повторяется? Там вроде два створа рассматривалось. При этом, мощность позволяет строить завод по производству сжиженного водорода, который перевозить как топливо газовозами. При таком раскладе, сглаживающие мощности не требуются.

Если же рассматривать сглаживание, то емкости для сжиженного водорода можно использовать, как аккумулятор мощности.  При минимальной загрузке использовать сжиженный водород, который был выработан на пике. 

Аватар пользователя Тояма Токанава

да уж. мощный проект... или мощный попил ;) 260 миллиардов баксов. бриты нервно курят в сторонке.

Насколько я понимаю, энергия будет так же идти волнами, поэтому для энергоснабжения региона его использовать нельзя., и не дай бог кому нибудь в голову придет тянуть линии в хабаровский край.

А в связка с водородным заводом, кто знает какая будет экономика. Скорее всего весьма сомнительная. Все таки этот процесс дорогой и не слишком эффективный.

А учитывая, что у нас в отличии от Британии или Америки нет дешевых  финансовых ресурсов (у них на самом деле их тоже нет, но они тупо кидают своих пенсов), то этот проект следующие сто лет будет отдавать проценты.

Аватар пользователя ДанунафиГ

Электроэнергию в водород, потом водород в электроэнергию. Перемножаем КПД процессов и получаем КПД  общего процесса.....В ощем фигня получается.

Аватар пользователя Тояма Токанава

и еще не забываем о необходимости засобачить водород в танкера перевезти через полмира, там где выгрузить и отправить на сжигание.

Аватар пользователя brekotin
brekotin(4 года 1 месяц)(09:57:18 / 17-10-2017)

Ну я по аналогии с СПГ: возят же. При этом теплотворность водорода в 3.58 раз выше, чем у природного газа.

При этом и автомобили на водороде уже есть. И самолет в СССР летал.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Да возят конечно.

Но что то мне намекает, что там меньше расходы на единицу готовой продукции.

Тут будет 260 млрд только в станцию.

Затем много миллиардов в очень большой водородный завод.

Причал специально обученный и построенный с нуля.

флот танкеров, под этот проект.

поселок, с социалкой, хотя бы в урезанном варианте.

в общем суммы оху..., в смысле ох какие большие.

А потом это упрется в неспособность запада потреблять энергию по адекватной цене, и будет этот проект следующие сто лет пахать в убыток и отдавать водород за полцены. Ну а типа, что все равно вложения уже сделаны.

И будет это работа в форме выплаты колониального налога нашим западным хозяевам партнерам. 

 

Хотелось бы мне ошибиться...

 

 

Аватар пользователя ДанунафиГ

Вы не поверите. Но в настоящее время водород производят в промышленных масштабах из метана.

Правда иногда(к примеру на электростанциях) при помощи электролиза.

Проблема в том, что для того чтобы произвести водород при помощи электролиза надо затратить кучу электроэнергии.  ну...Дофигища электроэнергии.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Почему же не поверю...

очень даже поверю...

ценник только какой у этого удовольствия будет.

Аватар пользователя 123456
123456(5 лет 4 месяца)(16:08:51 / 18-10-2017)

ну дофигище не дофигище а гдето 5-6 квт надо истратить чтоб получить куб водорода. если его потом превратить обратно в ээ на топливных элементах то получим пару киловатт электричества. т.е. 30% кпд условно достижим. соответственно зеленая энергия должна быть минимум раза в 4-5 дешевле текущего тарифа. но тут еще капитальные затраты надо учесть они будут конские .

Аватар пользователя Виктор1690
Виктор1690(6 лет 7 месяцев)(10:50:01 / 17-10-2017)

Водород та еще бяка. Утекает даж через сталь.

Аватар пользователя brekotin
brekotin(4 года 1 месяц)(09:51:02 / 17-10-2017)

А в связка с водородным заводом, кто знает какая будет экономика. Скорее всего весьма сомнительная. Все таки этот процесс дорогой и не слишком эффективный.

СПГ тоже не дешевый процесс. Но востребован.

Нигде не встречал по Пэнжинской ПЭС расчета полноценного. В РК построили несколько ПЭС, вроде как не жалуются. И пусть капитальные затраты высокие, в условиях отсутствия углеводородов хоть что - то.

 

Аватар пользователя ДанунафиГ

Есть приливная электростанция и в России. Кислогубская ПЭС. Установленной мощностью, аж в 1,7 МВт. Работает в Системе. И её влияние на пилу ничтожно. Можно и пренебречь  Особенно по сравнению с Кольской Атомной . Она там относительно недалеко.

Аватар пользователя brekotin
brekotin(4 года 1 месяц)(10:40:17 / 17-10-2017)

Ну была кислогубская введена в строй ещё а 1968 году. И мощность несоизмерима. Сравнивать не стоит.

Для пенжинской кстати два створа позволяют сглаживать пилу.  Ну и мощность мама не горюй.

В общем интересно нормальный анализ по ней увидеть. Хотя раз забросили направление ПЭС, видать и правда невыгодно.

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя Феофан Пургелин

Кстати, как-то все обходят вопрос о том, что маневренные станции не просто газовые, а газотурбинные, никакого парового цикла. Следовательно, их КПД вовсе не рекордные 60%, как у паротурбинных, а гораздо меньше, как и ресурс газовых турбин.

Аватар пользователя Тояма Токанава

Правильно.

Пока вся эта альтернативная хрень маленькая это можно игнорировать.

А когда под 50% будет от ветра и солнца, то это станет очень очень существенным фактором.

 

 

Аватар пользователя Simurg
Simurg(2 года 3 месяца)(10:25:57 / 17-10-2017)

Нет. ПГУ - весьма маневренны.

Единственная причина, по которой в пике используют газовые турбины - они дешевле на кВт, чем парогазовые установки. Для пиковой установки с малым КИУМ сейчас выгоднее иметь меньшую стоимость, пусть и при меньшем КПД.

Аватар пользователя Феофан Пургелин

Ок, принято, а как быть с остановкой-запуском ПГУ? Вроде, это весьма длительный процесс...

Аватар пользователя ДанунафиГ

Маневрировать можно и просто тепловыми. Даже угольными. Угольный котёл без проблем допускает снижение нагрузки до 0,7 Номинала. Газовый до 0,4 Номинала.  А вот ниже-может произойти "опрокидываине котла".

Ну и есть к примеру технология работы парового энергетического котла (прямоточного) на скользящих параметрах. По крайней мере мне про неё рассказывали. И отметили, что не самый лучший вариант с точки зрения экономических показателей.

Аватар пользователя st251
st251(2 года 7 месяцев)(11:52:14 / 17-10-2017)

Приятно почитать грамотного человека! yes

Однако, Опрокидывание котла , термин, применимый только к котлам с естественной циркуляцией теплоносителя. На мощных ГРЭС разве не критика и сверхкритика (здесь не уверен), т.е прямоточная система? В любом случае, ограничение по мин. мощности есть, и все упирается в нормативную скорость снижения нагрузки, в том числе и турбинами.

Аватар пользователя ДанунафиГ

Прямоточные. И не важно критика иди сверхкритика. Прямоточные намного энергоэффективные чем барабанные.

Аватар пользователя goto
goto(3 года 7 месяцев)(08:50:14 / 09-11-2017)

мощные угольные и газовые котлы - суть одно и то же.

Они даже одно название имеют, только к газовому прибавляется букав Г или ГМ (газо-мазутный).

В газовой ТЭС, в отличие от угольной, нет угольного хозяйства (всех этих бункеров, мельниц, склада угля и т.п.) и зольного отвода.

Внутри они примерно одинаковы, но за счет разной светимости продуктов сгорания угля и газа у них могут различаться площади трубных поверхностей (конвекционная часть обычно у газовых больше, чем у угольных).

Угольный котел в принципе можно перевести на газ, а вот газовый - надо строить всё недостающее.

Поэтому и разбег мощности угольный 0,7, а газовый 0,4 - он просто невозможен без глубокой переработки котла. Обычно примерно одинаковы - 0,7.  

 

Аватар пользователя AlexSrSPb
AlexSrSPb(2 года 6 месяцев)(08:09:52 / 17-10-2017)

   По поводу дневных циклов могу (за половину бюджета строительства) подарить им одну идею - стройте ДВА сообщающихся сосуда, и будет вам щастье. (с) моё, не дам!

   А вот столь существенная разница в перепадах (10,4м и 3,5м) в максимуме и минимуме месячных приливов ставит очень большой вопрос о работоспособности подобных станций в принципе. Потому как действительно - условия генерации меняются совсем нелинейно с изменением высоты водяного столба.

А по поводу капитальных затрат пришла вот такая мысль:

По данным ETSAP потребление электроэнергии при производстве цемента варьируется от 90 до 150 кВт-ч на тонну. В 2006 году, в среднем в мире потребление электроэнергии составило111 кВт-ч на тонну цемента. Потребление электроэнергии на 90% из 844 обследованных цементных заводах находится в пределах между 89 и 130 кВтч / т. При этом отмечается наличие значительных кол##аний по странам и регионам. 
По данным IEA в 2007г потребление электроэнергии составляло от 90 до 120кВтч / т цемента, за исключением США, Мексики и Канады, где типичные показатели все выше 120кВтч / т цемента. Затраты на помол могут составлять значительную часть потребления электроэнергии (до 100кВтч/ т). 
Постоянное повышение экологических требований приводит к росту удельного расхода электроэнергии. По этой причине к 2030 году планируется средний расход эл/энергии на уровне 115-130квтч/тн.цемента.
При сухом способе производства потребление электроэнергии распределяется обычно так:
38% помол цемента, 
24% помол сырья,
22% обжиг клинкера, включая помол твердого топлива,
6%  гомогенизация материала,
5% добычи сырья усреднение, 
5% транспортировка, упаковка и погрузка.
(Отсюда цифры)

- таким образом, если примем размер плотины: 9500м * 16м (5м--20м=12,5м+3,5м) * 1м = 152 000м3

Цемента в бетоне по массе примем 1/3 (300кг/тонну)

то имеем:  152 000м3 * 111кВт*ч   / 3 = 5 624 000 кВт*ч = 5 624 мВт*ч = 5,6 гВт*ч   --- Выброшенных в пропасть газа или нефти.

Это только в одном цементе!  Не считая добычи и транспортировки песка и щебня. А так же - выплавки стали для арматуры. И всех остальных работ и материалов.

Аватар пользователя Тояма Токанава

По поводу дневных циклов могу (за половину бюджета строительства) подарить им одну идею - стройте ДВА сообщающихся сосуда, и будет вам щастье. (с) моё, не дам!

Ну видимо когда говорят о станция с двойной лагуной, что то такое и имеют ввиду.

Только видимо ценник, получается такой, что проще присосаться на паразитирование к существующей системе. Тем более, что это пока разрешают.

Аватар пользователя AlexSrSPb
AlexSrSPb(2 года 6 месяцев)(08:20:10 / 17-10-2017)

Видимо да.
Вообще же удручает уровень проработки подобных проектов. Похоже, что дальше красочной презентации в павер-поинте для лохов-инвесторов прохвостыектировщики ничего не просчитывают. Надежда именно на то, что как-то удастся проскочить и само всё образуется.

Аватар пользователя SlpWalker
SlpWalker(7 лет 3 месяца)(09:16:39 / 17-10-2017)

Ну дык ;) даже пословица есть

"Лох не мамонт, вымереть не может"

Аватар пользователя Bruno
Bruno(3 года 9 месяцев)(11:11:57 / 17-10-2017)

Если вы берёте плотину по объёму, а бетон по массе, то умножайте расход на 2,5 - столько тонн примерно весит 1 куб.м. бетона.

Аватар пользователя alecin
alecin(1 год 8 месяцев)(08:50:39 / 17-10-2017)

По вашему ГЭС и АЭС никогда не окупятся - там же много цемента. :) потраченный цемент, сталь и энергия - это не убыток а прибыль, рост экономики ВВП и рабочие места. Энергия к счастью работает как гезелевские деньги - трать здесь и сейчас. Не получается скирдовать и перевозить. А то наше правительство отправило бы все резервы в штатовское хранилище шоб целее було.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в лживых набросах ***
Аватар пользователя AlexSrSPb
AlexSrSPb(2 года 6 месяцев)(08:44:09 / 17-10-2017)

ГЭС - окупаются десятилетиями, именно потому, что там много цемента. Но они дают БАЗОВУЮ и легко регулируемую генерацию.

А не туда-сюда-обратно - инвестору приятно! Как в этом проекте ГАЭС.

Ну а количества бетона в АЭС - на порядок меньше. А вырабатываемого электричества на порядок больше.

Вот и всё, никакой магии!

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(4 года 1 месяц)(08:42:06 / 17-10-2017)

Вы не учли затраты природного газа которые  превосходят затраты ээ при производстве цемента.

Обжиг клинкера осуществляется газом или мазутом если газа нет.

Аватар пользователя AlexSrSPb
AlexSrSPb(2 года 6 месяцев)(08:45:50 / 17-10-2017)

Мопед не мой! (с)  Но там вроде посчитан обжиг, что-то около 22%

Страницы

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...