Геоэнергетика: Влияние ВИЭ на стабильность энергосистем

Аватар пользователя Тояма Токанава
За последнее время на страницах самых разных СМИ стало появляться все больше материалов, посвященных ВИЭ, возобновляемым источникам энергии. Ориентироваться в этом потоке информации не так просто, и нам кажется, что настала пора привести в порядок, систематизировать наши с вами знания об этой отрасли энергетики. Все вполне традиционно – профессиональные навыки не потребуются, оценить сущность и перспективы развития альтернативной энергетики можно, опираясь на логику и школьные знания.

Начнем с терминологии – что такое «альтернативная энергетика», как это понятие соотносится с близкими ему «чистая энергетика», «возобновляемая энергетика». Эти названия мелькают в различных комбинациях друг с другом, зачастую сбивая с толку.

Самое широкое понятие в данном случае это – «чистая энергетика». К чистой энергетике (clear energy) относят все виды электрогенерации, которые не загрязняют в процессе работы атмосферу углекислым газом. Под этот критерий попадают атомная энергетика, гидроэнергетика, солнечная и ветроэнергетика, приливная энергетика.

Термин «загрязнять» тут, пожалуй, уместнее использовать в кавычках, так как ответ на вопрос о том, чем же является углекислый газ для планеты Земля – научно безукоризненного ответа не имеет. Загрязнитель это или безвредное вещество, необходимое для существования жизни? Существует столь огромное количество авторитетных научных и псевдонаучных доказательств «за» и «против» обоих точек зрения, что ответить на него однозначно невозможно. В рамках сформировавшейся на Западе «зеленой религии» постулируется, что необходимо бороться с углекислым газом для спасения планеты от глобального потепления. Помните, что такое аксиома в математике? Определение, не требующее доказательств. Вот и в случае «безусловного вреда углекислого газа» для адептов «зеленой религии» мы имеем дело с религиозной аксиомой.

Немаловажен так же факт, что сторонники «чистой энергетики» игнорируют то загрязнение планеты, которое осуществляется при изготовлении оборудования где-то в далеком Китае. А ведь изготовление солнечных панелей крайне негативно влияет на экологию. Характерно, что при этом адепты «зеленой религии» одновременно боятся атомной энергетики и исключают ее из разряда «чистых». Поэтому очень часто используется термин renewable energy, возобновляемая энергетика – все виды генерации, которые не используют ископаемое топливо: все, перечисленное выше, за вычетом атомной, и с добавлением топливной энергетики, использующей мусор и биотопливо.

Ну и третье понятие, альтернативная энергетика, которое очень часто ошибочно используют в качестве синонима к термину «возобновляемая энергетика». Под альтернативной энергетикой понимаются все недавно ставшие модными виды возобновляемой генерации, за исключением гидроэнергетики. Данный термин используется в качестве «современного, прогрессивного» противопоставления традиционной, «устаревшей» энергетике.

На самом деле, понятия «альтернативная» и «возобновляемая» не могут быть синонимами, так как гидроэнергетика – это не только традиционный вид генерации, но и один из наиболее дешевых и удобных. Казалось бы, какая разница? Но разница есть, и она огромная.

Зеленые активисты очень любят показывать красивые графики с огромной долей «возобновляемой энергетики» в общем балансе, рассказывать о том, как успешно «возобновляемая энергетика» развивается, а потому им и нужно денег для дальнейшего прогресса. График может быть примерно таким:

Мировое энергопотребление по типам топлива

Здесь, как видите, «очевидно», что доля ВИЭ высока и растет. Обман здесь в том, что львиная доля объемов генерации на этих графиках – это как раз традиционная гидроэнергетика, по сравнению с которой альтернативная энергетика составляет считанные проценты. Но просят зеленые активисты денег и субсидий на развитие именно альтернативной энергетики, прикрываясь цифрами возобновляемой энергетики.

И есть еще один критерий, жестко разделяющий виды генерации, относящиеся к возобновляемой и альтернативной энергетике. Это понятие прерывистости/диспетчеризируемости генераци, то есть способности человека управлять процессом генерации по своему желанию. Понятно, что, к примеру, ветрогенерация является прерывистой, так как при исчезновении ветра, которое может произойти в любой момент, генерация электроэнергии на ВЭС (ветроэлектростанциях) мгновенно прекратится вне зависимости от потребностей людей. К диспетчеризируемым видам возобновляемой энергетики относятся гидроэнергетика, сжигание мусора и биомассы, и, до некоторой степени, солнечная термальная энергетика с солевыми аккумуляторами. Прерывистым виды ее же – ветроэнергетика, солнечная фотовальтаика, солнечная термальная без аккумуляторов и приливная энергетика. Для человека, который считает, что электричество берется из розетки, не существует разницы между электричеством, полученным на ГЭС, на мусоросжигательной станции или на ВЭС. Но с инженерной, технической и экономической точки зрения разница между этими видами генерации – беспредельно огромная.

«Зеленые» очень любят манипулировать людьми, заявляя примерно следующее:

«Вы негодяй и ретроград, так как вы выступаете против чистой, светлой, эльфийской возобновляемой энергетики»

«Зеленые» в кавычках не случайно – у поклонников чистой электроэнергии могут быть самые разные политические взгляды, главным является религиозная вера в тотальный вред традиционной энергетики, неизбежно ведущей нас к преждевременному апокалипсису.

Что касается мнения коллектива Аналитического онлайн-журнала Геоэнергетика.ru, то мы отказываемся верить в необходимость тотальной борьбы с углекислым газом, но не являемся мы и противниками возобновляемых видов энергетики. Мы – противники ситуации, когда на религиозно-коррупционных основаниях в энергосистему внедряют те виды альтернативной энергетики, которые являются не только слишком дорогими, но и по своим изначальным качествам (прерывистости) являются разрушительными для энергосистемы. Мы считаем недопустимыми для использования в единой энергетической системе России все виды прерывистой генерации электроэнергии. При этом все виды диспетчеризуемой генерации, как традиционной, так и альтернативной, могут добавляться в ЕЭС без причинения ей вреда.

Ветроэнергетика, приливная энергетика, солнечная энергетика без аккумуляторов вредны и опасны для единой энергосистемы в любых количествах, а при превышении определенного уровня их добавление либо разрушает энергосистему, либо делает ее эксплуатацию запредельно дорогой для общества.

Это значит, что прерывистые виды генерации должны быть запрещены полностью, а не прерывистые виды альтернативной энергетики должны внедряться с учетом экономической и экологической целесообразности, без учета фактора религиозной борьбы с углекислым газом и, по возможности, в локальных, не связанных с ЕЭС энергосистемах.

Электричество – уникальный по своим свойствам товар, его невозможно хранить, каждая произведенная единица энергии должна быть мгновенно потреблена. Даже наличие устройств аккумуляции энергии ничего в данном факте не меняет. С точки зрения энергосетей любое устройство хранения в какой-то момент времени выступает как потребитель энергии, затем в какой-то следующий момент времени оно же выступает уже как генератор энергии. Процесс функционирования энергосистемы заключается в постоянной ежесекундной балансировке производства и потребления – в любой момент времени они должны быть равны. Энергосистема обрушится (вплоть до блэкаута) как в случае недостатка энергии в сети, так и в случае ее избытка в сети. Баланс должен поддерживаться 24 часа в сутки, разбалансировка неизбежно приводит к нарушениям функционирования сетей ЛЭП, подстанций и вплоть до генерирующих мощностей.

График постоянно изменяющегося потребления энергии принято называть «пилой потребления». Он изменяется в зависимости от суточных ритмов жизни человеческого общества, сезонных факторов, климатических факторов и множества иных, включая такие забавные, как, например, трансляции крупных спортивных соревнований.

Изменение потребления энергии в течении суток, «Пила потребления»

Нужно понимать, что потребление энергии является крайне неэластичным, влиять на него можно только очень ограниченно, да и то в основном на уровне дневного графика потребления. Поэтому энергосети всегда предпочитают управлять второй частью уравнения, то есть производством энергии.

Если мы посмотрим на суточный график производства/потребления энергии, то мы увидим, что его можно разделить на две части: прямоугольник снизу – от нуля до уровня минимального дневного потребления, и волна или пила сверху, от уровня минимального дневного потребления до уровня максимального дневного потребления. Прямоугольник – это базовая нагрузка/потребление сети, это тот стабильный гарантированный объем энергии, который требуется сети в определенный отрезок времени. Работа насосов водопроводной и канализационной систем в городах, предприятия круглосуточного цикла производства, всевозможные системы хранения скоропортящихся продуктов – вот то, что «спрятано» внутри прямоугольника.

Волна сверху – это пиковая нагрузка/потребление, постоянно изменяющийся на протяжении дня объем энергии. Начиная с шести часов утра просыпаются жители городов и поселков, начинают работать производства, торговые точки, городской транспорт, обеспечивая рост волны на графике, которая уходит вниз по мере того, как мы уходим с работы и друг за другом выключаем телевизоры, компьютеры и перестаем гладить белье.

Опираясь на простую логику, мы понимаем, что в нашем распоряжении должны иметься два разных вида генерации, наиболее приспособленные для обеспечения, соответственно, для базовой и для пиковых потребностей.

Генерация, обеспечивающая базовую нагрузку в сети должна обладать следующими свойствами:

  • быть диспечеризируемой, то есть управляемой человеком;
  • быть стабильной, способной работать круглые сутки изо дня в день;
  • быть максимально дешевой;
  • иметь максимальный КПД перевода энергии топлива в электрическую энергию.

Так как бесплатный сыр только в мышеловке, то базовой генерации, имеющей указанные положительные свойства, приходится позволять иметь и ряд допустимых отрицательных свойств:

  • базовой генерации допустимо быть маломаневренной, то есть процесс запуска/остановки может занимать часы или даже целые дни;
  • базовой генерации допустимо иметь высокие капитальные затраты.

Такими свойствами обладают атомные станции, угольные станции, парогазовые станции и гидроэлектростанции в ситуации избытка гидроресурсов.

Генерация пригодная для покрытия пиковых нагрузок должна иметь другие «полезные» свойства:

  • быть диспечеризируемой, то есть управляемой человеком;
  • быть максимально маневренной, то есть способной за минуты, а иногда и за секунды начать отдавать энергию в сеть и не выходить из строя при столь же стремительном прекращении работы;
  • иметь минимальные капитальные затраты.

Опять же при этом имеются допустимые недостатки:

  • себестоимость производства энергии может быть достаточно дорогой;
  • КПД работы может быть относительно невысоким.

Свойствами пиковой генерации обладают газовые и жидкотопливные турбины открытого цикла, и, до некоторой степени, современные газовые станции комбинированного цикла, дизельные станции, гидроэлектростанции. ГЭС, как видите, универсальны – они могут работать как в базовом, так и в пиковом режиме.

Современная энергосистема выстраивается на сочетании диспетчиризуемых базовой и пиковой генераций. При разумном подходе, разумеется, стараются свести стоимость всей совокупности получаемого электричества к минимуму, с учетом экологических и логистических факторов. И, следовательно, такая «разумная» энергосистема должна иметь максимальный объем базовой энергетики, дающий дешевую энергетику, и минимальный объем пиковой энергетики, обеспечивающей необходимую гибкость и резервирование на случай форс-мажорных ситуаций, но при этом дорогой.

Понятно, что прерывистая альтернативная генерация (ПАГ) непригодна ни для использования в качестве базовой энергетики, ни для использования в качестве пиковой энергетики, ведь у нее отсутствует главное необходимое свойство – диспетчеризируемость. В какой-то момент энергия у нас есть, а спустя несколько минут или часов энергия у нас резко исчезает. Простой пример – в случае ветроэнергетики турбины на огромной территории могут прекратить работать почти одномоментно в случае усиления ветра выше критической скорости.

Следовательно, при добавлении в энергетическую систему ПАГ-генерации, в энергетической системе возникает новая «пила» – пила производства. И у энергосетей возникает новая задача и новая головная боль – кроме необходимости балансировки пилы потребления, теперь приходится еще и дополнительно балансировать пилу ПАГ-производства.

Визуализация 30-дневных данных с наложением графика потребления (красный), графика генерации энергии ветра (синий) и данных солнечной генерации (желтый). Средние значения отображаются в выделенных цветом черных линиях. Данные, полученные от Администрации энергетики Бонневилля, апрель 2010 г. 

Поскольку отрицать настолько очевидные вещи невозможно, сторонники ПАГ пытаются использовать нечто, кажущееся им «серьезным аргументом»: раз в системе все равно уже есть пиковая генерация, то прибавка ПАГ ничего не меняет, «просто теперь пиковая генерация будет заодно балансировать еще и пилу производства».

До тех пор, пока ПАГ существовала в зачаточной форме, это утверждение было близко к истине. Естественная волатильность энергосистемы – изменчивость спроса и возможные форс-мажоры на стороне производства, существует всегда, и пиковая генерация действительно всегда готова подключиться для спасения ситуации. Но, как мы уже говорили, любая разумная энергосистема стремится к минимизации расходов, и, следовательно, к минимизации количества дорогостоящей пиковой генерации. В «разумной» энергосистеме существуют объемы, требующиеся для покрытия максимально возможной пилы потребления и, разумный, сведенный до необходимого минимума объем дублирования и резервирования на случай выхода из строя объектов генерации.

Пока ПАГ составляет считанные доли процента от диспетчиризуемой генерации, ее пила просто теряется в общем «шуме». Это не значит, что вред от ПАГ отсутствует при ее малой доле, это значит, что вред настолько мал, что им можно пренебречь, вот только в этом случае и любая возможная «помощь» от ПАГ так же настолько мала, что ей тоже можно пренебречь.

Но, как только объемы ПАГ возрастают, на покрытие ее пилы производства требуется выделять или создавать отдельные пиковые генерирующие мощности, дополнительно к существующим в нормальной системе. Таким образом, и расходы, связанные с балансировкой пилы производства ПАГ, так же возникают дополнительно.

Существует ряд методов, с помощью которых можно решать проблемы ПАГ, то есть методы балансировки возникающей пилы производства:

  • перепроизводство альтернативной энергии;
  • расширение сетей;
  • управление спросом;
  • хранение энергии;
  • дублирование традиционной генерирующей энергетики.

По каждому виду балансировки можно писать отдельную статью, в этот же раз ограничимся коротким их описанием.

Перепроизводство прерывистой альтернативной энергии

ПАГ имеет достаточно низкий коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Так, например, для солнечных станций он может составлять 25-35%, для ветроэлектростанций 20-45%. Возьмем для простоты расчета величину несколько завышенную на уровне 33%. Казалось бы, для покрытия потребности некого объекта в размере 100 мегаватт, нам достаточно поставить ветрогенераторов или солнечных панелей мощностью 300 мегаватт (с КИУМ 33%).

Но все не так просто, одно из негативных свойств ПАГ – сильная разница в сезонной выработке энергии. Например, солнечные панели в некоторых районах Европы вырабатывают зимой в пять раз меньше энергии, чем летом. Если предположить, что зимнее и летнее потребление примерно одинаковое (хотя это, как вы понимаете, очень смелое допущение), то чтобы обеспечить закрытие зимней потребности только с помощью солнечных электростанций, придется поставить в несколько раз больше панелей. Они позволят закрывать зимнюю потребность, но эта установка дополнительных панелей приведет к тому, что летом будет генерироваться «лишняя» энергия, в разы превышающая потребность. В результате «летняя» энергия будет просто теряться, снижая тем самым среднегодовой коэффициент использования установленной мощности панелей до величин, полностью убивающих экономическую целесообразность.

Диверсификация за счет расширения сетей

Предполагается, что в одном относительно небольшом районе, например, на балтийском побережье Германии, ветер может отсутствовать, но если взять всю Европу в целом, то ветер где-нибудь, да найдется – к примеру, на каких-нибудь островах возле Англии. На практике использовать это для балансировки прерывистости невозможно по следующим причинам:

  • необходимость строительства двойного-тройного объема генерирующих мощностей в каждом районе, чтобы один район при необходимости мог обеспечить все остальные;
  • необходимость строительства мощных, дорогостоящих сетей, объединяющих все районы;
  • очень часто безветренная погода накрывает сразу огромные территории, например всю Австралию, или почти всю Европу.

Тем не менее, в настоящее время 34 страны Европы пытаются реализовать проект создания единой энергосистемы – ENTSO-E, которая должна работать от Афин до Осло, включая в себя и островные государства.

Управление спросом

Управление спросом можно разделить на несколько направлений:

  • экономически оправданное управление, при котором за счет внедрения относительно недорогих решений сдвигается по времени массовое потребление энергии;
  • экономически неоправданные решения, при которых стоимость нового оборудования и затраты на реконструкцию в разы превышают потенциальную экономию;
  • экономически разрушительные предложения, согласно которым промышленность или транспорт должны работать в прерывистом режиме с учетом наличия/отсутствия «чистой» энергии.

Безусловно, экономически оправданные решения должны все шире использоваться в нашей жизни – для снижения потребности в дорогом «пиковом» электричестве, вот только это не имеет никакого отношения к ПАГ. Во-первых, потенциал таких методов крайне мал, он не превышает нескольких процентов на годовом масштабе. Во-вторых, этого потенциала не хватит даже для выравнивания естественной пилы потребления, и уже точно не хватит для балансировки еще и пилы производства.

Хранение энергии

Хранение энергии – это святой Грааль адептов ПАГ из раздела «Вот прилетят добрые инопланетяне с планеты Нибиру и подарят человечеству технологию мощного и дешевого аккумулятора, и тут же ПАГ заиграет совсем другими красками». Вот только традиционную энергетику убивают уже сейчас, когда взлетно-посадочная полоса для НЛО добрых нибиритян все еще пустует.

Для балансировки сезонного несовпадения между производством и потреблением нужны объемы хранения в десятки тераватт*час. Например, для Германии для увеличения доли ПАГ в ее энергосистеме до уровня в 50%, требуется 5-10 ТВт*ч хранения (Т – это «терра», тысяча миллиардов). Это примерно в сто-двести раз больше не только того, что в Германии уже есть, но и того, что можно создать в обозримом безнибировском будущем.

Нижний бассейн Загорской ГАЭС, Фото: rushydro.ru

При этом единственная технология, позволяющая строить система хранения достаточно масштабные и достаточно дешевые – это гидроаккумулирующие электростанции, ГАЭС. Все остальные технологии (литий-ионные батареи, маховики, сжатый воздух, хранение тепла, и прочие) – слишком дороги.

Дублирование традиционной пиковой генерирующей энергетики

В результате методом исключения у нас остается всего один реальный, а не фэнтезийный, метод балансировки пилы производства – держать в системе резервную, дублирующую структуру пиковой генерации, которая по необходимости включается и спасает ситуацию, обеспечивая стабильность энергосистемы.

Можно называть это дополнительной балансировкой, можно называть это паразитированием ПАГ на традиционной энергетике, можно даже использовать нецензурные выражения, результат будет только один – это всегда увеличивает совокупные расходы на функционирование энергосистемы.

Дублирование системы пиковой генерации – это расходы на капитальные затраты по ее созданию и подключению к энергосистеме, при этом себестоимость производства электроэнергии объектами пиковой генерации, как мы уже говорили, значительно выше, чем в случае генерации базовой. Эти дополнительные затраты с лихвой перекрывают так называемую «экономию топлива». Именно «так называемую» и именно в кавычках.

Какая-то экономия топлива может происходить до тех пор, пока доля ПАГ мала, как только количество установленных альтернативных мощностей прерывистой генерации становится значительным, ПАГ начинает убивать диспетчиризуемую энергетику. Это – следствие существующих методов ценообразования, при которых дотируемая ПАГ имеет возможность занижать цены, а также законодательное предпочтительное предоставление доступа ПАГ-электроэнергии в сеть. В результате в периоды наличия возобновляемого ресурса, например, в полдень летом или во время сильных ветров, традиционные станции вынуждены или останавливать свою работу или платить потребителям (те самые «отрицательные цены», о которых с восторгом пишут адепты «зеленой энергетики») за отдаваемую ими в сеть электроэнергию.

Поскольку станции базовой генерации не предназначены для частных запусков и остановок, такой режим работы для них всегда является убыточным. Согласно отчёту организации «Карбон Трекер», 55% угольных станций Европы работает в убыток. Почти повсеместно в убыток работают и газовые станции с турбинами комбинированного типа. Рано или поздно такие станции закрываются или по экономическим причинам, или из-за устаревания, поскольку в таких условиях их реконструкция нерентабельна, и в результате энергосистема остается без станций базовой нагрузки. Функции этих станций в Европе начинают выполнять комбинации из ПАГ и газовых пикеров. Газовые пикеры по своему замыслу и по конструкции предназначены исключительно для выработки небольшого объема дорогой генерации. Они задуманы, сконструированы таким образом, что используют неэффективные методы работы и тратят больше единиц топлива на выработку единицы электроэнергии – такова плата за возможность в считанные секунды выйти на максимум мощности и мгновенно отключиться, как только необходимость в сглаживании пика пропадает. Получается, что общество в течение 20-35% времени будет «экономить» топливо за счет простаивания базовой генерации, а в течение 65-80% времени будет тратить топливо примерно на 15-20% менее эффективно. В результате суммарный эффект «помощи» ПАГ в деле экономии топлива становится либо близким к нулю, либо отрицательным.

Дублирование традиционной энергетикой за счет соседей

Для энергосистемы любой страны очень дорого нести двойные расходы на создание и поддержание дополнительной структуры пиковой генерации, поэтому на Западе очень модно развивать у себя ПАГ-энергетику, а проблемы по балансировке перекладывать на соседей. При этом дотации получают альтернативные энергетики в «зеленой» стране, а традиционные энергетики у соседей несут убытки и расходы. Такая стратегия развития настолько удобна, что именно ее в настоящее время стараются использовать все страны-лидеры использования ПАГ. И это же стремление привело к тому, что проектирование единой европейской энергосистемы ENTSO-E, начавшееся в 2009 году, продолжается до сих пор, и сказать, когда закончится согласование интересов всех ее потенциальных участников, не может никто.

Яркие примеры

Давайте припомним четыре случая, ставших «классикой жанра».

Южная Австралия

Замечательный (и, к счастью для Австралии, очень небольшой по населению и ВВП) штат, в котором несколько лет назад к власти прорвались лейбористы, фанатики «зеленой религии». Они благополучно довели долю солнца и ветра в своем энергобалансе до 50%, и уничтожили в штате угольную энергетику. В результате штат полностью стал зависеть от работы магистральных интерконнекторов, соединяющих его с энергосистемой ближайшего штата Виктория. Южная Австралия несколько лет частично скидывала свои проблемы и расходы на дублирование ПАГ-генерации на энергосистему Виктории. Частично – потому, что потребительские цены на электричество в штате Южная Австралия одни из самых высоких в мире. Как и следовало ожидать, в результате в штате Виктория была убита крупная угольная станция, работавшая на буром угле и дававшая самое дешевое электричество. Теперь уже два этих штата скидывают свои проблемы по балансировке на угольные станции и гидроэнергетику, которые еще продолжают работать в других австралийских штатах.

Данный эксперимент интересен еще и тем, что энергосистема юго-восточной части Австралии хотя и довольно крупная, но замкнутая, у нее просто нет соседей, на которых можно далее сбросить проблемы. В результате мы можем спокойно наблюдать, что происходит в энергосистеме, власть над которой захвачена фанатиками «зеленой энергии». Население Южной Австралии добровольно взяло на себя роль кроликов для испытаний – нам, сторонним наблюдателям, это весьма удобно и не причиняет хлопот.

Калифорния, США

Штат, имеющий самую бо́льшую долю возобновляемой энергетики в США и, что характерно, самую высокую цену на электричество в этой стране. Сбрасывает расходы по балансировке пилы производства на соседние штаты – Аризону, Неваду и Орегон.

Дания

Лидер Европы по доле ПАГ в энергобалансе, одновременно и лидер по потребительским ценам на электричество. В Дании нормальная энергетика была уничтожена полностью. В настоящее время, помимо ветроэнергетики электричество вырабатывается так называемыми комбинированными станциями, на которых электричество и тепло (в зимний сезон) вырабатывается одновременно. При этом выработка электричества является убыточным видом деятельности и спонсируется за счет высоких цен на тепло. Балансировка осуществляется за счет энергосетей Норвегии, Швеции и Германии.

Германия

Лидер энергии по движению к чистой энергетике. Наверное никого не удивит, что одновременно Германия еще и европейский лидер по ценам на электричество для потребителей. Решает проблемы балансировки пилы производства, скидывая ее на соседей – Польшу, Чехию и Голландию. В основном страдают именно эти три страны, так как они соединены магистралями с севером Германии, основным регионом ПАГ-генерации. Проблема стоит настолько остро, что соседи либо уже установили, либо требуют установки трансграничных блокираторов, которые должны их защищать от притока «бесплатной» энергии.

Понятно, что потенциал решения проблем за счет соседей довольно ограничен, и довольно быстро приводит либо к уничтожению у них нормальной энергетики (Австралия), либо к требованиям прекратить «поставку» нежелательной энергии (США и Европа). В случае использования только одного из указанных методов балансировки расходы очень быстро начинают расти экспоненциально, делая абсолютно бессмысленным переход к «чистой» энергетике. Поэтому эксперты предлагают использовать какую-либо комбинацию из этих методов, чтобы хоть немного снизить суммарные расходы.

Тем не менее, по оценке Международного энергетического агентства, даже при оптимальном управлении процессом трансформации традиционной энергетики в «чистую», при доведении доли ПАГ в энергосистеме до 45% совокупные расходы системы будут увеличиваться на 20-30%. Так как трудно рассчитывать на оптимальное управление столь сложным процессом, то в реальной жизни величина увеличения расходов превышает 50%.

Очевидно, что само по себе это не имеет какого-либо смысла и несет колоссальный экономический ущерб «зараженному» обществу. Развитие ПАГ базируется только и исключительно на религиозном базисе – борьбы с углекислым газом.

2018, Станислав Безгин (also known as Тояма Токанава)

Редактирование - Борис Марцинкевич

Мой твиттер: StanislavBezgin


Канал в Telegram: StanislavBezgin

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Статья, собственно, не дает каких-либо данных, аналитики, доказательств и прочего. По большому счету, цель статьи ввести в обсуждение пояснить ряд терминов (базовая, пиковая генерация, балансировка и другие) для того, чтобы заложить основу для следующих статей цикла.

Цикл статей Геоэнергетика: Альтернативная энергетика

1) - Геоэнергетика: Идеология и мифотворчество альтернативной энергетики

2) - Геоэнергетика: Влияние ВИЭ на стабильность энергосистем

3) - tbc...

 

Комментарии

Аватар пользователя Mc_Aaron
Mc_Aaron(9 лет 2 месяца)

Любой электрогенератор при отсутствии нагрузки ничего кроме напряжения холостого хода не вырабатывает и для него это один из самых безопасных режимов. И от сокращния электропотребления ничего плохого произойти не может. Разве что у продаванов ЭЭ и прочих чубайсов начнет подгорать. 

Аватар пользователя Люблю играть
Люблю играть(10 лет 9 месяцев)

Ну да. Попробуй запустить два электрогенератора. Параллельно. Я уверен что ничего плохого не произойдёт. Бгг.

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(9 лет 2 дня)

1. Спасибо за статью.

2. Разве ГАЭС это фантазийная технология? По моему очень реальная. И возможно будет востребована безотносительно ВИЭ. Те же АЭС, в условиях когда они вынуждены будут выходить за пределы "базовой" генерации вынуждены будут либо гасить свою энергию на эквивалентах нагрузки, либо загонять её в ГАЭС. 

Мне кажется вопрос ГАЭС незаслуженно оставлен "проходным".

 

3. По фотовольтонике(вольтанике?) разве она не является естественным способом для закрытия потребления дневного пика?  C утра растет, к вечеру падает. К тому же Россия протяженная страна и континентальная и если у нас построить "пояс СЭС" разве мы не получим фактически  стабильную генерацию, а не ПЭГ?   

 

Примечание.

Это не возражения, это "вопросы к лектору".

Аватар пользователя Тояма Токанава

2. Разве ГАЭС это фантазийная технология?

Я такого даже близко не говорил. Я сказал, что ГАЭС это единственная реальная и дешевая технология.

Но это тоже не панацея. есть свои трудности:

1) Прежде всего дешевые ГАЭС только в виде "случайно природно подходящих". То есть если есть природный верхний резервуар, природный нижний резервуар. Большой перепад высоты между ними, и не слишком большое расстояние.

При попытке копать или строить бассейны - это становится слишком дорого.

2) Таких случайных мест в тех местах где они нужны, то есть рядом с цивилизацией, банально мало. В Европе например только в Норвегии есть некоторый избыток таких мест.

3) ГАЭС с экологической точки зрения - далеко не улучшают ситуацию. Поэтому Норги не горят желанием загробить свои горные озера, превращая их в "батарейки для Европы"

Поэтому ГАЭС это хорошо, но мало ;)

 

Фотовольтаика не является решением для летнего дневного пика по следующим причинам:

1) Пик генерации солнца приходится на 12 часов. В зависимости от технологии либо форма волны, либо айфона.

2) Пик летнего потребления приходится на 17-18 часов вечера. То есть разбежка между ними порядка 4-7 часов. Это можно было бы по дорогому решить с помощью чудных максовых батарей, но как быть с ненастными и зимними днями, когда солнца нет, а вечерний пик, хоть и меньше все равно есть. То есть газовые пикеры нам все равно нужны, но при этом мы тратим деньги на солнечные панели и батарее. Мы экономим топливо, но капитальные затраты увеличиваются в разы.

 

В этом плане несколько лучше термальное солнце с солевыми аккумуляторами, но слишком дорого, по крайней мере в пиндостанском исполнении.

Массовое внедрения панелек, дает "калифорнийскую кривую утки", я об том ранее писал.

Солнечные эльфы Калифорнии (ч.1): Калифорнии иногда приходится платить за отдаваемую соседям энергию

Солнечные эльфы Калифорнии (часть 2). Кривая Утки (Duck Curve)

 

 

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(9 лет 10 месяцев)

Вообще-то во всех странах есть летние мощности и зимние мощности. Тем более в России, где зимой потребление энергии намного выше.

Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***
Аватар пользователя BorissAlestar
BorissAlestar(6 лет 3 недели)

ГАЭС предъявляет очень высокие требования к рельефу реки - два бассейна можно обустроить далеко не везде. Частые сбросы воды из верхнего бассейна, по хорошему, требуют еще и контрплотины ниже по течению, чтобы была возможность регулировать потоки. В Центральной Европе свободных мест под ГАЭС практически не осталось.

Аватар пользователя Romaty
Romaty(8 лет 8 месяцев)

Как же мы бедные, будем жить, когда хаз кончится, чем балансировать будем, ума не приложу.

Ну и не понимаю искусственно надуманной проблемы по поводу превышения спроса над генерацией, также, как и превышения генерации над спросом.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Попробуйте прожить на автономке с солнечными батареями, аккумуляторами и дизелем в качестве страховки.

Надуманность и актуальность таких проблем будут видиться в совсем другом свете. :)

...

У автора же другой клин - он упирает на технические проблемы, хотя всё это вопрос лишь цены, цены и только цены энергии. Ничего больше.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Тояма Токанава

при определенном уровне цены, понятие "дорого" и понятие "невозможно" становятся синонимами.

Я между прочим просто пытаюсь выбить клин, из под тех, кто не обращает внимание ни на технические проблемы, ни на экономические, и двигает эту тему исключительно для "спасения" планеты от углекислого газа.

Вот это уже действительно клиника.

 

Аватар пользователя Romaty
Romaty(8 лет 8 месяцев)

Если бы вы ответили на простой вопрос, а почему именно происходит каскадное отключение в энергосистемах, вы бы легко поняли, что во первых, тут нет ничего невозможного и то, что энергосистема при определенных доработках может легко проглотить достаточно большой объем виэ.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

ВИЭ уж далеки от уровня, где "дорого" и "невозможно" синонимичны. Они лишь дороже (иногда несущественно) топливных альтернатив. Иногда - дешевле (что Вы вообще напрочь, в принципе игнорируете).

...

Чтобы не быть голословным: в случае полной автономки бытового потребления СБ+аккумы ГОРАЗДО выгоднее и удобнее (со всех сторон) дизеля (который, увы, приходится иметь, но, счастье, включать теперь редко). И в моём случае автономка была дешевле, чем тянуть кабель, а итоговая цена энергии ниже, чем кабель с 30 летней окупаемостью.

Я живу в промышленно-развитом регионе мира, где есть мощная и избыточная центральная генерация и развитые электросети. Просто "последняя миля" оказалась настолько дорогой что ВИЭ и даже дизель оказались дешевле. 

Я уверен, что не одинок. По мере удешевления ВИЭ и аккумов таких мест будет неизбежно становиться больше.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Поллитрович

550 рублей подключение 15 кВт мощности. Но это в дикой России, в Европах, разумеется, гораздо дешевле.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Это в дикой России у домохозяйства есть право на подключение 15кВт.

В наших просвещённых Европах есть просто расценки. 

Так вот, расценки на ЛЭП через болото - около 15к евро за километр (ещё три года назад было 10). А километров у меня пять с фигом. Плюс всякие мелочи на пиво - само подключение, трансформатор, и т.п. И после этого, ессно, и подведённая мощность и, отдельно, энергия должна быть оплачена.

Так вот у меня вся система обошлась в 27к евро (не изначально, а уже после всех дополнений и апгрейдов). И стоимость энергии (точнее, топлива для генератора) получается сравнимой с ЛЭП (ну, с ЛЭП было бы чуть дешевле, но там окупаемость её стоимости заходит далеко за столетний срок). 

По мере надобности, возможностей и желания я буду ещё докупать/доставлять СБ и аккумы, снижая потребность в генераторе. Когда (и, конечно, если :)) мои вложения сравняются со стоимостью ЛЭП, у меня будет киловатт так 30 СБ, околонулевая нужда в дизеле и, блин, энергии летом настолько дофига, что я буду себе купальный пруд электричеством греть, за неимением бассейна.

У меня и сейчас его летом избыток, в общем-то.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Поллитрович

И каждые 7-10 лет замена аккумуляторов, дизель-генератора и лет через 20 замена СБ (а может и чаще)  :)

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Хватит чей-то бред пересказывать... :) СБ - почти вечная, в общем-то, штука. Полпроцента падения мощности в год. ЛЭП разваливается быстрее.

Мой литий-феррофосфат - да, теряет ёмкость, и за пять лет потерял процентов 20 уже, но поскольку саморазряд ничтожный, менять его смысла нет никакого - только докупать придётся (впрочем, что хоть так, хоть этак).

Вот дизель - да, это тот ещё гемморой. По всем статьям. И масло, и соляра, и капиталка... И не факт, что он отработал бы 7 лет, если бы я его гонял в хвост и в гриву. Поэтому и нужно больше СБ.

Но в целом пока всё устраивает.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Romaty
Romaty(8 лет 8 месяцев)

Я ходил в автономки и более 30 дней без всяких панелей и дизелей, а также жил 2 месяца в Африке с солнечными панельками, ничего страшного, приспосабливаешься.

А раз вы все такие с автором умные, наверное легко ответите на простой вопрос. Что будет, если к бензиновому генератору на 2квт подключить чайник на 2,1 кВт, и почему в этом случае чайник также замечательно вскипит и никакой вред генератору и кабелю нанесен не будет, никаких отключений .тоже не будет)))

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Демагогией занимаетесь... Я месяц жил в походе вообще без электричества, о чём это говорит, кроме пренебрежения к комфорту и желания разнообразить свою жизнь?

Вы кипятите чайники от бензинового генератора (причём, что характерно, не инверторного :))? Сочувствую. Попробуйте представить, что потребители бывают не только чайниками, и Вас сразу начнут волновать вопросы стабильности частоты, соответсвия мощностей потребления и генерации и т.п. :) Попробуйте вскипятить чайник от СБ ночью, а когда не выйдет, попробуйте обдумать сопряжение даже в такой простой системе - СБ+бензин и куча обычных бытовых приборов. Я не теоретик, я просто лично имел/имею дело с таким набором. К стоимости СБ для нормальной работы быта нужно прибавлять ещё дважды по столько же и местами тратить топливо (у меня дизель) на генератор.

При этом дома нет проблемы с контролем частоты и передачей энергии (где куча транформаторов и ЛЭП чувствительны к частоте, фазе и реактивным мощностям). Попробуйте почитать хороший учебник по электротехнике, увидите много неожиданного и интересного. Включая применение телеграфного уравнения, и волновое согласование линий и нагрузок... гы, на 50Гц, да.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Romaty
Romaty(8 лет 8 месяцев)

Я вообще-то подстанции строю немножко и ЛЭП, поэтому чуть-чуть, самую малость разбираюсь в этом вопросе-)

Но вам Б-И-Н-Г-О-О-О-О!!!! Я смотрю, вы докопались до истины:

>дома нет проблемы с контролем частоты

Оказывается проблема то не в генерации, потреблении или пиле какой-то-)))) Проблема, то оказывается, в частоте-)) Но Станислав раньше вас догадался про частоту, поэтому и молчит-))

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Фигово. :\ Тогда, в общем-то, книжки читать Вам сам бог велел... казалось бы... ан нет.

? Кто Вам сказал, что проблема не в генерации и потреблении? Кажется, я сказал наоборот: мероприятия по приведению их в соответствие в случае с ВИЭ очень дорогостоящи. Просто дома нет кучи дополнительного геммороя крупных сетей, следующих из-за несоотвествий потребления и генерации.

Вот я и советую рассмотреть простой случай: бытовое потребление, СБ... Сумеете решить вопрос без привлечения гемморойного в высшей степени топливного генератора и дорогого аккума, я первый приду на поклон, припасть к чистому горному источнику мудрости. Я не гордый.

Не можете решить или не понимаете проблемы - фига ли делать глупые заявы, что проблемы нет?

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Romaty
Romaty(8 лет 8 месяцев)

Ну, это надо статью целую писать, чтобы столь сокровенное знание передать-) Сегодня вечером постараюсь. Ну если вкратце, то эту проблему можно решить и ее решают двумя способами:

- устранение необходимости синхронизации между отдельными элементами энергосистемами;

- подстройка элементов системы ВИЭ под текущую ситуацию генерации/потребления;

первый вариант за последнее время сильно подешевел. второй вариант стоит ровно 0.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

У меня дома нет проблемы синхронизации между отдельными энергосистемами - у меня... гм...  вставка постоянного тока. СБ работают через МРРТ на аккум, генератор, в общем, тоже. Думаю, что в крупных сетях и ЕЭС если припрёт, то возникнут крупные HVDC "много-ко-многим" - сложно, но реально. И не так уж дорого, в конце-то концов, нынешняя система со 100500 трансформаторов "вверх и обратно" между генерацией и потребителем уже сейчас не сильно-то дешевле инверторов или синхронных выпрямителей. А поскольку силовая электроника дешевеет, возможно, скоро будет дешевле сделать импульсный блок питания DC/AC на гигаваты, чем трансформатор. Это всё замороки, но решаемые замороки... да и с ними энергетики уже почти 100 лет как живут, решать так или иначе научились.

А вот про "подстройку" я бы попросил подробнее. Кого куда и как подстраивать, если имеется гигаватт выработки СБ и 5 гигаватт потребления? Я понимаю, что если производство - 5 гигаватт, а потребление - один, то лишние 4 гигаватта можно просто выбросить (ну, то есть, не отбирать с СБ; за счёт выбора рабочей точки рассеять прямо на них же в поле, не проблема). Но и во втором случае - это ж засада с понижением КИУМ и повышением цены энергии. Заплатили за 5 гигов мощности, а работает один.

А ведь это нормальная ситуация, у нас в июне в 10 раз больше света, чем в декабре. Выработка СБ соотвественно. У меня дома и так летом энергии избыток, но зимой без генератора в принципе никак. И вот как без аккумуляции выкручиваться-то? а без генератора зимой как?

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя Romaty
Romaty(8 лет 8 месяцев)

>если имеется гигаватт выработки СБ и 5 гигаватт потребления

А в чем вы видите проблему? Вы ж понимаете, что при гиге выработке у вас будет гиг потребления с учетом потерь. Абстрагируйтесь от текущего образа жизни, вот у нас в Африке на острове при 2-х (или 4-х, точно не помню) солнечных панельках и 30 человеках всегда было холодное пиво и заряженная электроника. Ничего страшного не случится, просто плитка будет кипятить не за 5 минут, а за 25-))

Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

"Нет, парень, с таким подходом к делу ты слона не продашь"(с) анекдот, народное

Есть много процессов, в которых снижать потребление неприемлимо вплоть до полной невозможности.

Даже в примере с плиткой (самый простой и неприхотливый потребитель из возможных) снижение её мощности запорет рецепт - вместо "хорошо обжареной картошки", будет "какая вышла" картошка. Возможно, даже напрочь сырая (в смысле не готовая), но зато сухая (в смысле, без воды) - температура и кулинарная химия/физика зависят от мощности не линейно.

Если брать производственные процессы чуть сложнее готовки картошки, то там вообще опаньки, потому что всё сплошь и рядом завязано на расчётную детерминированность процессов. А без этого не получится "абстрагироваться от образа жизни", нужно будет абстрагироваться от жизни как таковой. На промпроцессы у нас в городах завязано всё, включая самое базовое - от поставки воздуха до подготовки чистой воды, от поставки и готовки пищи до удаления говна, а плотность населения много где давно переросла пределы, когда возможен иной образ жизни. 

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя vadim44622
vadim44622(8 лет 11 месяцев)

= хотя всё это вопрос лишь цены, цены и только цены энергии. Ничего больше.=

Вас и не поймешь. То Вы говорите про ЕРОИ, теперь цена.

Я обещал Вам дать ответ (у меня последний пост про ЕРОИ), но не дал, поскольку сам не знал, что ответить. Но тут Тояма подсказал. Про религию. Там Вы говорите про крест, который наблюдаете: падающее ЕРОИ на ископаемое топливо и растущее на ВИЭ. Я его как раз не наблюдаю. Т.е. это как раз и есть вопрос религии ("Вот что крест животворящий делает"), о чем тоже говорит Тояма. Можно предположить, что образуется крест животворящий (что очень сомнительно), но тогда, скорее, это будет по инерции и он будет похож на свастику: резкое вертикальное падение ЕРОИ на иск. топливо, некоторый рост на ВИЭ, затем полка и не менее крутое пике. Т.е. цены не причем, пусть хоть нефть за 100 баков уйдет.

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемый лексикон) ***
Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Цена - следствие EROI. Цена кВт*ч - суть количество человеческого труда на кВт*ч. Ессно, при фиксированной трудоёмкости брутто итоговая отпускная нетто-цена критично (гиперболически) зависит от EROI.

...

Не понял про религию. Если Вы не видите удорожания ископаемых (на большом периоде, ессно, не биржевые месячные колебания) - это не ко мне, весь остальной мир его видит (как и причины для этого: если что-то долго выкапывать начиная с самого дешёвого, то останется то, что дороже и дороже). Если не видите удешевления ВИЭ - это тоже не ко мне: это не просто очевидно, это вопиёт (и имеет объективные причины).

С чего бы падать EROI на ВИЭ? Оно определяется только технологией производства, и по мере её улучшения будет только расти. Кажется, Вы просто совсем, в принципе не можете понять смысл этой величины.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(10 лет 11 месяцев)

Сейчас Овц отработает, и ВИЭ будет ну вы понели. 

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(9 лет 2 дня)

2) Пик летнего потребления приходится на 17-18 часов вечера. То есть разбежка между ними порядка 4-7 часов.

Когда в Иркутске 17 часов, а Хабаровске 18, в Краснодарском крае в это время 12 часов дня. Такая у нас протяженная страна. Получается юг России мог бы решить проблемы Сибири и Дальнего Востока и без  "чудных максовых батарей". smiley

  

Аватар пользователя Тояма Токанава

Но ведь нам бы понадобились бы:

а) Огромные поляны солнечных панелей, которых бы хватало бы на всю страну.

б) Не менее чудные "максовые" магистрали которые передадут энергию на ДВ без потерь.

с) и самое главное, вся та же самая энергоинфраструктура как и сейчас, так как зимой и/или в ненастные дни, "Юг России" откажется спасать Хабаровск.

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(9 лет 2 дня)

б) Не менее чудные "максовые" магистрали которые передадут энергию на ДВ без потерь.

Это да. Где-то в глубине такой червячок сомнения у меня у самого шевелился. Но справедливость/надуманность аргумента оценить не могу. Не владею темой передачи энергии на большие расстояния даже в зачаточном состоянии.

Но ведь Сибирь и европейская часть России как-то же связаны в единую энергосеть.

А по п. а) это скорее плюс - гигантский масштабный проект в горной местности (там все равно с сельхозпроизводством не развернешься)  Крыма, Краснодарского края, Ставрополья, Дагестана - вроде Олимпиады или Крымского моста. 

по с) у нас получше, чем в "Германии туманной"(с) 

Полагаю, что в качестве аналога Германия=Калининградская область 

  

Аватар пользователя SkySheep80
SkySheep80(9 лет 10 месяцев)

а) Огромные поляны солнечных панелей, которых бы хватало бы на всю страну.

 

Да, ведь в России острая нехватка территории и свободных полян.
 

 

Комментарий администрации:  
*** Либералиссимус ***
Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Поляны СБ не нужны, если принять обязательной их установку на крышах, например. Крыши всё равно делать надо, так что СБ могут (и должны быть частью их конструкции). Площади крыш огромны, скажем, при КИУМ 10% крыша с СБ полностью обеспечивает бытовые потребности 3-4 этажного дома и большинства производств.

До чудных магистралей мы ещё дойдём. Мощные СП ЛЭП так или иначе наше будущее, если человечество собирается жить и развиваться.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя mmxx
mmxx(7 лет 2 месяца)

В настоящее время, помимо ветроэнергетики электричество вырабатывается так называемыми комбинированными станциями, на которых электричество и тепло (в зимний сезон) вырабатывается одновременно.

Как витиевато ТЭЦ обозвали.

Аватар пользователя Tony Rich
Tony Rich(7 лет 10 месяцев)

Может автор на Западе публиковаться хочет и терминологию соответствующую использует ... на Западе наши ТЭЦ зовутся combined heat and power plant (CHP)

Аватар пользователя gerstall
gerstall(12 лет 2 месяца)

Статья хорошая, только радикальные решения всегда имеют недостатки. Все-таки ради честности по отношению к зеленым идиотам один пункт можно добавить - прерывистая генерация может колебаться в фазе с прерывистым потреблением и тогда ее применение обоснованно. А может в противофазе и тогда ее потребление должно быть запрещено.

А именно: в той же Калифорнии потребление энергии на отопление минимально, а на охлаждение - существенно. Поэтому пик потребления у них - в наиболее солнечные дни и, по большому счету, пропорционален температуре окружающего воздуха и, с небольшим запаздыванием за счет инерционности нагрева, пропорционален генерации солнечными панелями. Для них синхронные колебания потребления и генерации позволяют уменьшить нагрузку на регулируемую генерацию и повысить ее КПД. Поэтому прерывистая генерация может считаться  эффективной. Но вот в РФ ситуация абсолютно обратная - проблемы охлаждения фактически нет, зато есть проблема отопления в холодное время. Т.е. прерывистая солнечная генерация находится находится в противофазе с потреблением. И, естественно, подключение солнечных панелей в единую энергосистему не просто должно быть запрещено - оно должно наказываться, и даже суровее, чем наказывается перекос потребления по фазам.

Аватар пользователя Pahryn
Pahryn(11 лет 2 месяца)

Много общего с темой  "вращающегося и горячего резерва". Здесь были статьи на примере Украины. Вот нарыл:

https://aftershock.news/?q=node/306700&full

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

Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя Подольский
Подольский(8 лет 7 месяцев)

Лоббисты сжигания углеводородов в вашем лице все никак не успокоятся, я смотрю. "углекислый газ абсолютно безопасен", "ПГУ наиболее прогрессивный метод получения электроэнергии" - наслышаны, да. Вместо того, что бы поддерживать атомную отрасль -  самый ценный промышленный актив в России. 

Комментарий администрации:  
*** Батареи Тесла - ни одного взрыва, одни возгорания (с) ***
Аватар пользователя nickd55
nickd55(7 лет 8 месяцев)

«Зеленые» в кавычках не случайно – у поклонников чистой электроэнергии могут быть самые разные политические взгляды, главным является религиозная вера в тотальный вред традиционной энергетики, неизбежно ведущей нас к преждевременному апокалипсису

- приравнивание всех подряд сторонников возобновляемой энергетики к какой-то «религиозной вере» есть ничто иное, как полная глупость, а сдуру, говорят, даже в храме можно лоб расшибить, а захлебнуться – хоть стаканом воды…

Может быть, просто головой надо не только есть, тогда и преждевременного апокалипсиса не будет?

Да, безусловно, печальный опыт наших «потенциальных партнеров» нам надо учитывать, чтобы не наступать на те же самые «грабли», но совсем не видеть положительных моментов в СОВМЕСТНОМ использовании традиционной энергетики и ВИЭ может только абсолютный слепец либо ангажированный лоббист чьих-то интересов.

«Если мы посмотрим на суточный график производства/потребления энергии…»

- если мы все-таки посмотрим, тогда обнаружим «удивительное» (О, чудо!) - пик потребления, оказывается, практически совпадает с пиком производства энергии с помощью СЭС.

Только не надо тут рассказывать про пасмурную погоду – можно спокойно учитывать огромное падение производительности СЭС при расчете необходимой и достаточной ДОЛИ ВИЭ в общем объеме генерации, чтобы пик производства в солнечные дни просто уходил в горячий «РЕЗЕРВ» (см. график в статье).  Контроллеры спокойно «обрежут» такие излишки, но при необходимости они смогут быть задействованы в качестве резерва почти мгновенно.   Практически тоже самое, кстати, можно реализовать и с помощью ВЭС (ветростанций). Вопрос ТОЛЬКО в расчете правильной максимальной ДОЛИ ВИЭ в общем балансе – и все!  То есть, это есть элемент планирования.

При этом, на мой взгляд, никакого увеличения маневровых мощностей традиционной генерации не потребуется. В худшем случае эти мощности просто гораздо реже будут включаться в работу (а значит, дольше сохранят свой ресурс), в лучшем же - станет возможным несколько сократить потребности в таких мощностях.

А если еще подумать над тем, что именно в южных регионах страны (где наиболее эффективны СЭС) имеется большой перекос в сезонном потреблении, когда летняя жара заставляет многих активно пользоваться кондиционерами, а миллионы отдыхающих в курортных зонах еще больше увеличивают потребление? 

При этом ДЕСЯТИЛЕТИЯМИ не решаются хронические проблемы энергосетей – дефицит мощности, жуткая аварийность и низкое качество сетевого напряжения. 

«В какой-то момент энергия у нас есть, а спустя несколько минут или часов энергия у нас резко исчезает.» - при наличии распределенных ветро-солнечных станций в регионе будет редким явлением одновременное резкое падение производительности ВИЭ.

Использование современных достаточно мощных накопителей (аккумуляторных станций на базе, например, литий-титаната) со временем позволит полностью решить и эту проблему.  

Даже само лишь только развитие технологий хранения энергии безо всяких ВИЭ (если и его мы не проспим!) может серьезно изменить структуру энергетики, снизив потребности в маневровых мощностях до предела.

«Для балансировки сезонного несовпадения между производством и потреблением нужны объемы хранения в десятки тераватт*час.» - извините, а ЗАЧЕМ вообще пытаться хранить сезонные объемы в южных регионах??? Балансировать нужно только суточные перепады, всю сезонку естественным образом хорошо отбалансирует солнце.  Но, повторюсь, я и не говорю о полном исключении традиционной генерации, ни в коем случае!   А вот рациональное и разумное использование ВИЭ именно совместно с последней, в единой умной системе – уже сейчас может быть вполне эффективным решением!

«Простой пример – в случае ветроэнергетики турбины на огромной территории могут прекратить работать почти одномоментно в случае усиления ветра выше критической скорости.» - по моим данным, современным ветротурбинам в таких случаях нет необходимости останавливаться, поскольку лопасти автоматически изменяют угол атаки, поддерживая скорость вращения в заданных пределах.

«До тех пор, пока ПАГ существовала в зачаточной форме, это утверждение было близко к истине.» - о чем вообще речь???   В нашей стране и есть сейчас абсолютно зачаточное состояние, которое продлится еще много лет.

Тем более, нашим законодателем ограничен объем ВИЭ пределами не более 5 % потерь в сетях (!).

В таких условиях не смешно ли вообще кричать «караул, ВИЭ наступают!» ?

Кроме этого, напомню про малый бизнес и частных лиц, которых уже просто достали описанные выше хронические проблемы в южных регионах страны, цены в 8-9 руб/кВт*ч для бизнеса и дикие поборы за микроскопические мощности.

«Штат, имеющий самую бо́льшую долю возобновляемой энергетики в США и, что характерно, самую высокую цену на электричество в этой стране… Лидер Европы по доле ПАГ в энергобалансе, одновременно и лидер по потребительским ценам на электричество.» - интересно узнать, а почему же у нас на Кубани одни из самых высоких тарифов в стране и вообще никакая доля ВИЭ?

Нам из «ящика» ежедневно вещают про «импортозамещение, развитие промышленности, экономики и бла-бла…», а проблемы энергоснабжения – просто катастрофически сдерживают развитие экономики!   Люди не могут построить или расширить производство, организовать новый бизнес, освоить предгорные зоны, а многие граждане даже на побережье Краснодарского края ДО СИХ пор топят свои дома дровами, углем, электрокотлами или соляркой.

Дайте возможность людям ЗА СВОИ ДЕНЬГИ решать самим свои проблемы с возможностью отправлять излишки в сеть (простая сальдировка или продажа по рыночным ценам – на выбор), помогая этим сокращать потери в сетях.   Что в этом плохого? 

Скажу больше – современные частные дома (и не только) в условиях Юга страны могут быть правильно построены и правильно оснащены энергосберегающим оборудованием (включая ВИЭ) с достижением НУЛЕВОГО годового баланса потребления из сети (включая отопление и горячее водоснабжение с помощью тепловых насосов). 

А теперь расскажите мне о том, что все это очень плохо… ага…

Собственник автономного дома

 

 

 

 

 

Комментарий администрации:  
*** Зеленый пропагандист, пойман на лжи - https://aftershock.news/?q=comment/7615440#comment-7615440 ***
Аватар пользователя nickd55
nickd55(7 лет 8 месяцев)

Для справки:

"Сумеете решить вопрос без привлечения гемморойного в высшей степени топливного генератора и дорогого аккума, я первый приду на поклон..." - ШЕСТОЙ ГОД живу в условиях полной автономии, аккумуляторы пока не менял, бензогенератором не пользуюсь в принципе, а супруга сегодня уже дважды кипятила электрочайник в темное время суток.

И поклонов мне - не надо. :)

"- подстройка элементов системы ВИЭ под текущую ситуацию генерации/потребления;" - да, в том числе - и это.

И еще - элементарное разделение солнечных панелей на группы (утро-день-вечер) с соответствующим разворотом по сторонам света позволяет серьезно сгладить полуденный пик и "растянуть" приход энергии на утро и вечер.

 

 

Комментарий администрации:  
*** Зеленый пропагандист, пойман на лжи - https://aftershock.news/?q=comment/7615440#comment-7615440 ***
Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

Ну, с моим потреблением и его структурой - как в городской квартире - "кипячение чайника в тёмное время суток" не есть экстраординарное событие, а совершенно нормально. :) Вот поэтому и нужен аккум. Увы.

А без генератора зимой никак. В апреле - фигня вопрос, а вот в декабре?

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***
Аватар пользователя nickd55
nickd55(7 лет 8 месяцев)

Повторюсь - я круглый год в принципе все эти годы и не пользовался бензогенератором. У меня его даже нет в доме. :) 

В декабре помогал ветряк плюс запас в АКБ, плюс - планирование потребления.  А такой недели, чтобы вообще солнце не мелькало, на Кубани обычно не бывает даже зимой.

Комментарий администрации:  
*** Зеленый пропагандист, пойман на лжи - https://aftershock.news/?q=comment/7615440#comment-7615440 ***
Аватар пользователя Simurg
Simurg(7 лет 2 месяца)

А... ну ветряк, да СБ на Кубани... да "с планированием" (это, видимо, жизнь по принципу "электричества сейчас нет - значит, оно мне сейчас не нужно")..

Нет, это не то. Сколько у Вас в декабре в среднем потребление в месяц? в кВт*ч?

Зимой у нас не очень солнечно (инсоляция 27Вт/м2 в декабре среднесуточно, от 7кВт СБ считанные ватты идут), ветряк не хочу по соображениям комфорта, да и мороки с ним - почти как с дизелем, разве что горючки не жрёт (зато аккум быстрее изнашивает)...

Комментарий администрации:  
*** Уличен в клевете и ложном цитировании, отказ принести извинения - https://aftershock.news/?q=comment/11527284#comment-11527284 ***

Страницы