В защиту солнечной и ветряной электрогенерации в единой энергосистеме

Аватар пользователя goto

Наиболее частым недостатком солнечной и ветрогенерации упоминается неравномерность выработки электроэнергии как по суткам, так и в течении дня.

Рассмотрим некоторые нюансы для ветряной генерации.

Для ветряной турбины нам не известно, получим ли мы эту мощность в конкретный данный день, или нет.

В связи с этим, для покрытия выпадающей от ВЭС мощности требуется возводить такую же мощность, но с предсказуемой выработкой.

Очевидно, что это будет либо ГЭС (как частный случай – ГАЭС), либо ГТУ без утилизации тепла в паровом цикле.

Сравним экономические показатели энергосистемы с ВЭС и с ГТУ «на подхвате».  Т.к. обычно обсуждается выгодность данной конструкции применительно к Европе, возьмем для рассмотрения Германию (точнее, некоторые показатели, характерные для неё).

Для этого примем некоторые исходные данные.

Пусть нам надо соорудить энергогенерацию в виде ВЭС + ГТУ с гарантированной мощностью 100 МВт, вне зависимости, есть ли ветер, или нет (вариант А).

Сравнивать будем с обычной ГТУ мощностью 100 МВт (вариант Б).

Для оценки экономических параметров примем плановый срок окупаемости 10 лет, и стоимость газа для ГТУ ЭС =387 долл/тыс м3 (данные из гугла, Германия).

ГТУ без паросилового цикла расходует примерно 0,287 тыс м3 на один МВт*ч выработанной электроэнергии (значение взято с документации Зоря-Машпроект, для ГТУ мощностью 25 МВт).

Стоимость установленной мощности, по первой странице поисковика, составляет 1000 долларов за кВт, одинаковая и для ВЭС, и для ГТУ.

Таким образом, для варианта А капитальные затраты составят: ГТУ=100 000 (кВт) х 1000 = 100 млн долларов + ВЭС=100 000 (кВт) х 1000 = 100 млн долларов = итого 200 млн долларов.

Для варианта Б будет только составляющая ГТУ: ГТУ=100 000 (кВт) х 1000 = 100 млн долларов.

Примем время работы нашей электрогенерации 7 тыс часов в год.

В итоге наша генерация мощностью 100 МВт, при работе в течении 7 тыс часов в год и в период срока окупаемости 10 лет должна выработать 100х7000х10=7 млн МВт*ч.

 

Для варианта Б (с ГТУ) в стоимость электроэнергии включаются расходы на газ. Для 7 млн МВт*ч это составит 7 млн МВт*ч х 0,287 тыс м3/МВт*ч х 387 долл/тыс м3=777,5 млн долларов (округленно).

Для варианта А (ГТУ + ВЭС) надо определить распределение выработки между ВЭС и ГТУ.

Пусть доля ВЭС будет 15%, соответственно, доля ГТУ – 85%.

Таким образом, за весь срок эксплуатации ВЭС выработает 1,05 млн МВТ*ч, а ГТУ – оставшиеся 5,95 млн МВт*ч.

При этом затраты на топливо составят 5,95 млн МВт*ч х 0,287 тыс м3/МВт*ч х 387 долл/тыс м3=661 млн долларов ( округленно).

Для ВЭС на афтершоке озвучивались накладные расходы в размере  до 1,5 цента на кВт*ч, или 15 долл/МВт*ч.

Для выработки ВЭС в размере 1,05 млн МВт*ч затраты составят 1,05 млн МВт*ч х15 долл/МВт*ч=15,75 млн долл.

Итого имеем для варианта А (ГТУ+ВЭС) капитальные затраты 200 млн долл, расходы на топливо для ГТУ 661 млн долл, расходы на обслуживание ВЭС – 15,75 млн долл. В сумме это составит 876,75 млн долл за весь срок службы в 10 лет. При выработке за это период электроэнергии в количестве  7 млн МВт*ч себестоимость производства составит 125,25 долл/МВт*ч.

 

Для варианта Б (ГТУ) капитальные затраты 100 млн долл, расходы на топливо для ГТУ 777,5 млн долл, в сумме 877,5 млн долл за весь срок службы в 10 лет. При выработке за это период электроэнергии в количестве  7 млн МВт*ч себестоимость производства составит 125,35 долл/МВт*ч.

 

Вывод: видно, что при сооружении ВЭС параллельно с маневровыми ГТУ, ВЭС позволяет снизить расход углеводородного топлива  (в нашем случае на 15%), перенеся эти затраты на обслуживание ветряной электростанции. Т.е. деньги, которые ранее отправлялись в уплату за газ, перенаправляются обслуживающему персоналу в виде заработной платы.

Выгодность этого проекта будет увеличиваться при увеличении степени использования мощности ВЭС, и будет падать при уменьшении цены на газ.  

В целом электроэнергия получается дорогая по обоим вариантам (более 80 долл/МВт*ч на энергоисточнике – это уже дорого).  Но сам процесс поддержания штанов ВЭС в виде параллельной ГТУ на ту же мощность имеет место быть и даже может быть окупаем.

Понятно, что для условий России (нет оффшорных ветряков и дешевый газ) экономика биться не будет.

Думаю, аналогичная ситуация получится, если учесть ещё и солнечные станции.

Поэтому можно критиковать европейцев, но для ИХ условий такое решение вполне может быть оправдано.

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий редакции раздела Аналитика

Для обсуждения.  В расчетах упущен фундаментальный момент - если резко вздорожают углеводородные энергоносители, то вздорожают и все энергоемкие продукты - включая ветряки и солнечные панели.

Поэтому такое "решение" доступно только для тех, кто получает энергоносители за бесплатно (например, в обмен на долговые расписки, которые не будут погашены никогда) и лишь пока им эту схему не отключат.

Комментарии

Аватар пользователя Тояма Токанава

Какая разница по какой причине немцы добиваться роста цен. Делают они это по глупости или из религиозных соображений, факт остается фактом - ПВИЭ это всегда рост совокупных расходов системы.

Ищите новый вариант обмана, более сложный, такой чтобы не сразу было видно.

Но учтите, какой бы обман вы бы не придумали  - жизнь будет сурово показывать правду ;)

Аватар пользователя goto
goto(8 лет 7 месяцев)

Вы путаете причину со следствием.

Вы считаете, что немцы ДОБИВАЮТСЯ увеличения цен.

В моём же понимании, немцы добиваются СНИЖЕНИЯ зависимости от постороннего поставщика ресурсов. И если повышение цен считается приемлемым, то на это идут.

 

О каком обмане вы ведёте речь?

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя green
green(11 лет 1 месяц)

Похвально желание автора защитить ВИЭ,но делать это надо квалифицированно,иначе весь труд сводится на нет.Несколько принципиальных замечаний:

1.Автор рассматривает случай базовой генерации,но ГТУ в базовой генерации практически не применяются.Их КИУМ  10-12% пр работе в пиковой нагрузке.

2.Не требуется резервирования ВИЭ 1:1.Моделирование энергосистемы  Германии показало,что при 100% ВИЭ к 2040 году потребуется  540 ГВт,из них маневрирующих 87 ГВт,т.е. в размере пиковой нагрузки.

3.Стоимость ВЭС (ветропарка) отличается от стоимости  ветряка в 1,4-1,6 раза.

4.Цена природного газа в Германии для ЭС составляет  примерно 190-200 евро за  тыс.куб.

5.Стоимость полученной при расчете  электроэнергии  в 125  дол.США за МВтчас в три раза превышает существующую цену,что неприемлемо в любом случае.

6.Оптимальный вариант энергосистемы с участием ВИЭ может быть рассчитан только  моделированием с множеством переменных,а не на пальцах.

Комментарий администрации:  
*** Матерый зеленый пропагандист - которого поймали на противоречиях в показаниях ***
Аватар пользователя goto
goto(8 лет 7 месяцев)

У меня нет желания защитить ВИЭ, у меня есть желание показать, что в определенном сегменте у них есть право на жизнь. И европейцы (в частности немцы) не так уж и дураки, стремясь снизить зависимости от топлива.

1. Я  НЕ рассматривал ГТУ в базовой генерации. Для этого существуют угольные и атомные блоки, там им и место. Я рассматривал вариант интеграции ветроэнергетики (солнечной аналогично) в систему, и сделать это так, чтобы они не вносили дисбаланс в её функционирование, для чего неравномерность её выработки компенсируется установкой ГТУ. И показал границы, где это может быть рентабельно, а где нет.

2. В первом пункте написал подробно, почему требуется.

3. Что закономерно приводит к необходимости поднять КИУМ ветряка. Я уже тут приводил в ответе кому-то цифру: если стоимость ветряка поднимается от "моих" 1000 долл/кВт до 1700 долл/кВт у оппонента, то это значит, что КИУМ должен быть выше. 25% вместо 15%. Сейчас для Германии указывают это значение 35%....

4. Это я тоже писал: снижение цены на газ приводит к тому, что КИУМ альтернативной энергетики просто должен быть выше, чтобы она окупалась.

5. Я тут в комментариях привел цены из статистического справочника для Германии и Швейцарии. С налогами там было : данные для 2016 года:

Прайс на электроэнергию для домохозяйств:

Германия: 11,35 евроцентов без налогов, 24,37 евроцентов с налогами.

11,36 евроцента за кВт*ч - это 131 доллар за 1 МВт*ч.

6. Это да. Но никто особо попыток к этому не делал. И мне каждый раз глаза колет, от писанины на Афтершоке о том, что немцы (в частности) идиоты, и у них всё развалится. Не следует их недооценивать. И статья - первая попытка показать с цифрами (это важно), почему не следует недооценивать.

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя Comrade_as
Comrade_as(9 лет 3 часа)

Германия: 11,35 евроцентов без налогов, 24,37 евроцентов с налогами.

11,36 евроцента за кВт*ч - это 131 доллар за 1 МВт*ч.

Не надо сравнивать розничные цены и себестоимость(даже не оптовые цены). Не надо так сильно мучить сову.

статья - первая попытка показать с цифрами (это важно), почему не следует недооценивать.

Тебе показали, что если так сильно передергивать, то даже зеленые бесята тебе не верят.

немцы (в частности) идиоты, и у них всё развалится

Ну а кто они после этого:

. В течение многих дней ветряки производят значительно больше энергии, чем требуется потребителям рядом с ними. И было бы неплохо эту энергию передать дальше, но ЛЭП уже полна и будет перегружена.

Нет электричества в сети - нет денег? Нет! Операторы работающих вхолостую турбин получили гарантированную компенсацию за упущенную выручку: 643 миллиона евро в 2016 году (315 миллионов в 2015).

Комментарий администрации:  
*** Буйный шизоид ***
Аватар пользователя goto
goto(8 лет 7 месяцев)

молодой человек, приведите оптовые цены для населения в Германии.

Только не фуфло как вы любите в виде "мамой клянусь" а ссылкой на серьезный источник, как это сделал я.

Только после этого имеет смысл продолжать дискуссию.

 

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя Comrade_as
Comrade_as(9 лет 3 часа)

Видишь, ты опять начал хамить. Аргументов у тебя ноль, вот ты и злишься.

приведите оптовые цены для населения в Германии.

Зачем?

Только не фуфло как вы любите в виде "мамой клянусь" 

Опять перекладываешь с больной головы на здоровую? Ты статейку свою поправь, а то фуфло в ней в каждой строчке, на что тебе в комментариях неоднократно указывали.

Комментарий администрации:  
*** Буйный шизоид ***
Аватар пользователя goto
goto(8 лет 7 месяцев)

/пожал плечами/

условия продолжения дискуссии я озвучил..

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя green
green(11 лет 1 месяц)

38% генерации в Германии от ВИЭ -это уже никак не ниша,а базовая генерация.При этом никаких дополнительных капвложений в резервирующие мощности не потребовалось.Немцы знают,что надо делать,чтобы довести долю ВИЭ до 100%.Процесс этот длительный и темп его будет определяться выбытием по износу существующей генерации.Это 40-50 лет.Подозреваю,что к этому времени нефть будет по 200 дол.за баррель ,ну и соответственно уголь и газ к этому подтянутся.

Комментарий администрации:  
*** Матерый зеленый пропагандист - которого поймали на противоречиях в показаниях ***
Аватар пользователя Comrade_as
Comrade_as(9 лет 3 часа)

Прерывистая, требующая дотаций как не в себя, требующая гнобить нормальную энергетику - это базовая генерация? Нет предела полету фантазии зеленых бесят.

.При этом никаких дополнительных капвложений в резервирующие мощности не потребовалось.

Действительно, если есть Франция - нафига нам резервные мощности?

Немцы знают,что надо делать,чтобы довести долю ВИЭ до 100%.

Импортировать электричество. Это же дешевле, чем газ, правда?

Комментарий администрации:  
*** Буйный шизоид ***
Аватар пользователя goto
goto(8 лет 7 месяцев)

кстати, вы невольно затронули другую тему, на которую я подумываю написать статью.

На тему, нафига бы немцам базовая атомная генерация, если для этого есть французская, а на пиках ГЭС Норвегии и Швейцарии. А сами вознобовлялку строят.

Т.е. тема: а может быть в рамках всего Евросоюза всё это взлетит?

Комментарий администрации:  
*** отключен (паникерство, слухи) ***
Аватар пользователя Comrade_as
Comrade_as(9 лет 3 часа)

нафига бы немцам базовая атомная генерация, если для этого есть французская, а на пиках ГЭС Норвегии и Швейцарии. А сами вознобовлялку строят.

Как только ты посмотришь стоимость энергии с АЭС и с зеленой ереси - так сразу вопросы и пропадут. Кроме того Франция сама собирается закрывать свои АЭС и в один прекрасный момент скажет немцам - извините, самой не хватает. А норги цену загнут в небеса и скажут - не будете брать - отключим газ. 

может быть в рамках всего Евросоюза всё это взлетит?

Читай про Австралию. Там не взлетело. И тут не взлетит.

Комментарий администрации:  
*** Буйный шизоид ***

Страницы