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.
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
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 ;)
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?
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.
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.
Не надо сравнивать розничные цены и себестоимость(даже не оптовые цены). Не надо так сильно мучить сову.
Тебе показали, что если так сильно передергивать, то даже зеленые бесята тебе не верят.
Ну а кто они после этого:
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.
Видишь, ты опять начал хамить. Аргументов у тебя ноль, вот ты и злишься.
Зачем?
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.
/пожал плечами/
условия продолжения дискуссии я озвучил..
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.
Прерывистая, требующая дотаций как не в себя, требующая гнобить нормальную энергетику - это базовая генерация? Нет предела полету фантазии зеленых бесят.
Действительно, если есть Франция - нафига нам резервные мощности?
Импортировать электричество. Это же дешевле, чем газ, правда?
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?
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.
Читай про Австралию. Там не взлетело. И тут не взлетит.
Страницы