Напряжение растёт. Частота падает

Аватар пользователя Already Yet

Краткий дайджест материала из: http://www.theoildrum.com/node/9205#more (антимонгольский внутри)

За последние годы Германия очень активно педалировала ввод в строй альтернативных генерирующих мощностей, основным условием для строительства которых было их соответствие доктрине  RES  - Renewable Energy Sources - возобновляемые источники энергии. Результатом такой политики явился впечатляющий рост мощностей альтернативной, "зелёной" энергетики:

Одновременно, правительство Германии проводило дискриминационную политику по отношению к электрогенерирующим мощностям, работающим на минеральном топливе и, особенно, по отношению к атомной энергетике.

В результате такого резкого перекоса в строительстве новых электрогенерирующих мощностей возникла ситуация, когда громадные количества электроэнергии необходимо перебрасывать из одной точки страны в другую. Так, например, практически все ветровые электростанции Германии расположены на побережье Северного и Балтийского морей, а основные промышленные потребители, которые наиболее остро пострадали от вывода из сети атомной мощности - наоборот, в южной части Германии - Баварии и Баден-Вюртенберге.

Кроме того, альтернативные источники энергии, по результатам их эксплуатации, оказалось очень трудно (точнее - невозможно) контролировать на предмет выдачи сколь-либо постоянной мощности в общегерманскую сеть.

Вдобавок, мощности фотоэлектрического преобразования энергии оказались практически бесполезны для работы на вечернем пике мощности. В это время суток их выработка ничтожна.

В статье приведены типичные графики работы ветряных и солнечных станций за март 2012 года:

Ветер

Солнце

Результатом такого изменения в производстве электрической энергии явилась безумная нагрузка на германскую распределительную сеть. Ситуация осложняется ещё и тем, что немецкие сети являются "становым хребтом" для общеевропейских распределительных сетей. Так, например, плановое отключение лишь одной немецкой линии 380 кВ, проводившееся  4 ноября 2006 года и случайно переросшее в локальную аварию, вызвала каскадное отключение около 17 ГВт мощности и привела к тому, что общая система электросетей Европы  по сути дела распалась на три независимых "острова".

В апреле 2012 года был опубликован доклад Европейской Ассоциации Операторов Сетей (ENTSO), который постулировал, что в настоящее время в сетях Германии уже по факту не соблюдаются базовые параметры безопасной передачи энергии, что может привести не только к отключениям в самой Германии, но и повлечь за собой проблемы в сопредельных сетях Чехии, Словакии, Польши и Венгрии.

Результатом анализа возможных последствий такого рода аварий явился план строительства новых линий электропередач, которые должны, в перспективе, частично купировать такого рода проблемы:

По самым скромным оценкам, такой план обернётся для операторов дополнительными затратами в рамках уже существующих и вновь вводимых в строй сетей в размере 30 миллиардов евро за десятилетний период. Скажу лишь, что на такие деньги можно было бы построить 15 атомных энергоблоков мощностью более 15 ГВт.

Дальше в статье разобрано детально состояние немецких сетей в зиму 2011/2012 года. Обычно вся зима и наиболее жаркий месяц в году (июль-август) - это самое поганое время для сетей, поскольку колебания нагрузки на них в суточном ритме максимальны. Поэтому зима - это показатель надёжности сетей.

Итоговые цифры впечатляют. За зиму 2010/2011 годов немецкие сети имели 39 аварий, а в зиму 2011/2012 годов количество аварий возросло до 197, из которых 5 аварий привели к отключению мощности более 1 ГВт, а две аварии были классифицированы вообще по первой степени опасности - при них из сети выпадало по 4 ГВт мощности. Таких аварий за зиму 2010/2011 годов не было вовсе.

Далее в статье разобрана одна из двух наиболее крупных аварий этого года - отключение сетей 28-29 марта 2012 года. Начало аварии было весьма тривиальным - отключилась одна из линий 380 кВ, соединяющая сети восточногерманского оператора "50 Hertz" с остальной терииторией Германии. Однако, уже через 12 минут "упала" вторая такая же линия, что привело к тому, что в срочном порядке с сети пришлось сбросить 4 Гвт мощностей и переключить мощностей ещё на 2 ГВт:

Вот тут описание этой аварии в географических моментах - где вырубилась сеть, откуда пришлось "заливать" энергию и т.п. :

Ну и вывод статьи, собственно говря, неутешителен.

Германии надо быть готовой к новым блэкаутам.

Ссылка на ЖЖ (насыпали уже и там много чего в комментариях): http://crustgroup.livejournal.com/13813.html

Комментарии

Аватар пользователя vadim
vadim(12 лет 2 месяца)

. как обеспечить аллюминивый или машиностроительный завод засчет ветра и солнца?

Строим солнечную электростанцию в пустыне Сахара(проект на ресурсе обсуждался) и туда же переносим энергоемкие предприятия в первую очередь алюминевые

Переход на зеленую энергетику потребует нового подход к рзмещению предприятий и придется вкладывать большие средства для переноса и тд-но это хорошо-создание рабочих мест


Аватар пользователя ScliF
ScliF(12 лет 2 дня)
И все ресурсы электростанции будут жрать кондиционеры на этом заводе )
Аватар пользователя vadim
vadim(12 лет 2 месяца)

Вы считали-просто отфонаря говорите

Там роботы в основном будут работать

Или дистацонное управление

Аватар пользователя ScliF
ScliF(12 лет 2 дня)
Это была шутка. Кстати, тогда какие рабочие места? Если там роботы? )
Аватар пользователя vadim
vadim(12 лет 2 месяца)

Переносить и строить там предприятия не роботы будут а люди

Кстати строительство алюминиевых заводов рядом с дешевыми источниками электроэнергии уже давно осуществляется-так что здесь ничего нового

У нас в России они рядом с гидроэлектростанциями построены

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 4 месяца)

две маленькие проблемы:

  1. мощность одной дуговой печи 180 МВт на заводе их 10-15, электролизеры еще 50-80 МВт и их тоже с десяток....
  2. а примерно 10 000 тонн руды в неделю вы туда как доставите? И это только на один завод..

прежде чем утверждать что либо вникните хоть немного в суть.

У нас вот маленький заводик выпускающий 140 электровозов в год один сварочный участок потребляет порядка 12 МВт их у нас 4.... плюс все остальное предприятие.... мой ЦОД(сереверное помещение с инфраструктурой) проектируемый строится в расчете 350-500 кВт на старте и до 1.2-1.5 МВт в будущем - это так вам для примера....

Про станцию в Сахаре это тоже из разряда - слышал звон... там обсуждался водородный генератор который засчет солнца будет производить водород и уже его как более удобную форму транспортирования энергии постовлять миру. ни о каком переносе производств там речи даже нешло.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя vadim
vadim(12 лет 2 месяца)

ни о каком переносе производств там речи даже нешло.

О переносе не шло-это я предлагаю

Речь шла именно о солнечной электростанции-возможно существует несколько проектов

Доставлять руду морским путем самым дешевым-это если с других континентов-но в Африке есть в Гвинеи свои бокситы-по запасам первые в мире

Вот ссылка о том проекте что я имел ввиду-там достаточно большая мощность

http://www.membrana.ru/particle/13881

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(12 лет 1 месяц)

http://www.desertec.org/en/what-you-can-do/

Your donation will support the fast global implementation of DESERTEC.

Donate now

Когда я вижу такое на сайте "серьёзной инвестиционной компании", мне хочется плакать.

Аватар пользователя vadim
vadim(12 лет 2 месяца)

Проект кажется заморозили

Кстати вроде бы Украина  собиралась строить в Крыму ветроэлектростанции

Аватар пользователя chukcha_v_chume
chukcha_v_chume(12 лет 4 месяца)

Вы как то подзабыли что в схеме производства аллюминия - очень нужна и вода так же. А уж сколько энерги потратится на подвоз материала со всего мира в сахару... ой.

Аватар пользователя vadim
vadim(12 лет 2 месяца)

А много воды нужно?TЕсли пресной то там проблемы с ней

Бокситы рядом в Гвинее-электроэнергия в Сахаре-вода токо морская а что еще надо?

Там по ссылке написано

всего лишь 0,3% территорий пустыни Сахары достаточно заставить солнечными установками, чтобы обеспечить все страны Европейского Союза возобновляемой энергией. Новый масштабный проект имеет массу достоинств и недостатков, но 100 гигаватт всё-таки будут стоить потраченных усилий, уверены разработчики. И пойдут эти гигаватты не только в Европу.

Но вот арабская весна и мировой кризис-задерживают этот проект-жаль

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(12 лет 5 месяцев)

С ГЭС и Китаем все как раз просто - во всем остальном мире кроме Китая везде где более-менее можно уже ГЭС понастроили.

Аватар пользователя arcman
arcman(11 лет 1 неделя)

> Есть еще один ФАКТ который НЕВОЗМОЖНО ОПРОВЕРГНУТЬ

Неуловимый Джо?

Есть такой термин: EROEI (EROI) соотношение полученной энергии к затраченной.

Для промышленно выпускаемых солнечных панелей этот коэффициент никогда не был меньше единицы и все разговоры про то что панели дают меньше энергии чем было потрачено на их производство – несостоятельны.

PS:

А ветряки, так и вообще имеют больший коэффициент чем АЭС!

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(12 лет 1 месяц)

Нет абстрактного ветряка. Как нет и "эталонной" солнечной батареи. Где их можно было воткнуть по местным условиям (и дует, и светит, и бюргер близко) - их уже воткнули.

А там где или ветра нет, или солнца нет - вот там и будет у таких "печек Емели" EROEI в районе 2:1 или меньше.

А таких площадей в той же Германии - 80% всей страны.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 4 месяца)

интересно, а когда немецкие компанию начнут покупать Наши мобильные реакторы?

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя arcman
arcman(11 лет 1 неделя)

Какие такие "Наши"?

Вы вроде как ни одного не произвели.

Тем временем уже должны продаваться микро-АЭС Hyperion:

http://www.membrana.ru/particle/3301

Аватар пользователя kokunov
kokunov(12 лет 2 месяца)

Разверну дискуссию про постоянный/переменный ток немного в другую сторону:

Начнем с начала, т.е. с генератора. Все современные генераторы производят переменный ток (это те, котрые вращаются). И только солнечные батареи производят постоянный ток. Для получения постоянного тока из переменного необходимо как минимум ставить выпрямители, а в случае промышленных масштабов это будет оёёй какая вундервафля.

Появление и промышленная эксплуатация переменного тока не зря уже 100 лет идет. Генераторы переменного тока дешевле и проще в эксплуатации и в создании.

И все таки объясните мне, как вы собираетесь передавать энергию постоянного тока на расстояние 2000 км используя существующие сети и существующий уровень развития технологий (сверхпроводимость пока только лабораторная)?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(12 лет 1 месяц)

Да, большинство генераторов сейчас по факту выдают переменный ток различной частоты. Точно так же, как большинство трансформирующих мощностей и большинство оконечных потребителей тоже оптимизированы именно под использование переменного тока. Поэтому - никто не будет трогать двигатель в болгарке или насосе на Вашей скважине. :)

Но есть чётко определённая ниша под HVDC - длинные линии сверхвысокого напряжения. Думаю, не надо объяснять никому, зачем эта технология нужна России. Если хотите - напишу целую статью на эту тему. Особенно, в плане связи передачи электроэнергии на большие расстояния на фоне резко падающего значения EROEI для почти всех топлив (извините, но топливо с EROEI 4:1, на транспорте, работающем на топливе с EROEI 2:1, не сильно куда-то повезешь).

Вот тут статья о перспективах высоковольтной передачи постоянного тока:

http://www.news.elteh.ru/arh/2007/46/06.php

При нём, кроме экономии на строительстве линии, есть ещё куча ништяков - легче управлять мощностью,не надо следить за частотой и фазой, нет проблем с реактивной мощностью и т.п. Так что - моё мнение - высоковольтные длинные линии будут строить на постоянном токе. А  морские кабельные линии - вообще только на постоянном токе.

И по-поводу альтернативы. Кроме постоянного тока в фотоэлементах, постоянный ток - это ещё и все топливные элементы. А это ещё один кусок энергосистемы, в перспективе - достаточно весомый. Плюс - надо как-то будет заряжать аккумуляторы транспортных средств.

Аватар пользователя kokunov
kokunov(12 лет 2 месяца)

Мне вот другая альтернатива видется - пару недель назад на России24 в программе "Энергетика" рассказывали про какой то наш институт, который уже разобрался (ну или почти) с катушками Тесла и передачей энергии по одному проводу, по крайней мере на видео было очень похоже та это. Если я правиль помню, то данная технология позволяет передавать энергию почти без потерь на огромные расстояния и при этом можно передавать достаточно большие мошьности.

Касаемо топливных элементов - ковыряли (в смысле рассматривали возможность покупки и монтажа, для утилизайии попутного газа) мы метановые топливные элементы. Существуют станции до 15 МВт. Несколько минусов - толком ни кто кроме японцев их не пользует, тем более в России. Очень дорогие катализаторы, которые неодходимо переодически менять. Немного непонятно как они реагируют на большую пиковую нагрузку ну и т.д. Да и себестоимость энергии у них  в полтора раза выше чем у газопоршневых...

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(12 лет 1 месяц)

Кроме метановых элементов (это так называемые протонообменные мембранны, PEM), есть ещё очень перспективные ТЭ типов SOFC и DCFC, которым не нужен водород в качестве топлива - они работают на транспорте окислиеля, то есть кислорода. Исходя из этой особенности, в таких ТЭ можно жечь всё, что угодно, включая уголь или биомассу - конечно, предварительно их газифицируя ил  переводя в растворы и расплавы.

Насчёт катушек Тесла и передачи энергии по одному проводу - там нет ничего особенно "военного". Мой хороший друг и коллега для интереса экспериментировал со всеми патентами Тесла, вот можете тут посмотреть:

www.teslatech.com.ua

Выглядит на фоне современных технических систем достаточно необычно, безусловно, займёт свою нишу, но вряд ли поднимет энергетику в разы по КПД и по мощностям.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(12 лет 5 месяцев)

Блин, опять в очередной раз очередные открыватели открыли известный с 19 века открытый волновод...

И из того, что потенциал на волноводе  обязан быть нулевым (в первом приближении) сделали дурацкий вывод (в очередной раз  - такие открыватели совершают это открытие с потрясающей регулярностью) - о том, что тут чуть ли не сверхпроводимость. О том, что открытый волновод со страшной силой излучает энергию во все стороны - тактично умалчивается (в пределах лаборатории и на их частотах это просто незаметно).

Ждем, когда очередные изобретатели начнут передавать энергию по замкнутому коробчатому волноводу, умиляясь тем, что потенциал на его стенках повсюду нулевой а энергия вообще идет без всяких проводов. Кстати, потери в этом случае будут радикально меньше. И опять втулять легковерным слушателям про магию катушек Тесла :)


Аватар пользователя Sapiens Sanya
Sapiens Sanya(12 лет 2 месяца)

  Но самое херовое в этой ситуёвине, говоря о замещение энерго мощностей всякой шнягой, которая есть перевод добра на гавно, забывают о регулирование сетей, ну суть такая  - Всегда в сети есть некая нагрузка, которая более-менее постоянна - её зовут базовой нагрузкой, она в зависимости от условий есть примерно треть от пика. 

  И сам всевышний прописал держать базу атомом, врубил десяток блоков - они и молотят до ремонта без выключений и разкрузок (мощностью реактора сложнее рулить чем ТЭС) . Плюсов куча, да как говна за баней. Блок сихронизированн, а это самое не простое - пуск и синхронизация, работает себе и работает, а ведь тама дикие ядра урана, все стабильно и хорошо.

 Пики нагрузки держать всем другим, разумно строить гидроакамулирующие и т.д. вопрос не в этом. Но без атома - крындец, дров не хватит, но и надо признать - ТОЛЬКО АЭС всё не потянет, нужны ТЭС и ГЭС.

 Но есть такая штучка в сетях - ЧАСТОТА. Кода она 50 герцов, всё отлично, моно чесать попу и пить кофе вёдрами. Но при резком падении мощности в сети, что случить к примеру когда где-то чего-то нехватит и отрубиться линия так на десяток ГВТ. Тогда, я вам смею доложить, начинается форменное безобразие и полная жопа. Даже так - ЖОПА ПОЛНАЯ. Частота в сети меняется так по правилу "50 - 4*(то чё отрубили/то чё есть)" Отключаются всякие моторчики, генераторы переходят во всякие несинхронные режимы и т.д. - тут целая наука. И понеслась Веерные отключения - до тех пор пока везде не станет писят. В кратце так.

А в целом очень грамотная политика, как пустить по пизде индустрию немчиков.  

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(12 лет 1 месяц)
Ну, про это я у себя в ЖЖ и написал (там тоже дискуссия в параллель к этой) - с погубленой базовуой генерацией на АЭС, я не вижу теперь никакой разумной стратегии за Германию. Ветер и солнце в "базу" хрен засунешь. А маневрировать ТЭС - нехай меня ранят, сам видел, что это такое даже на блоке в 6 МВт.
Аватар пользователя Sapiens Sanya
Sapiens Sanya(12 лет 2 месяца)

Современные ТЭС, в виде ПГУ очень и очень манёвренны. Набор нагрузки по блоку 400 МВт с 200 (атестованный минимум) до 400 при скорости 6 МВТ/мин займёт пол часа, но можно и быстрее если приспичит. Но ничего не отменит веерных отключений если авария, а нет базы нормальной - аварии 100% гарантированны и никакие smart ять grid физику не отменят.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(12 лет 1 месяц)

Я выше написал о ПГУ.

ПГУ - это газ. Газ - это Россия. Россия - это импрот проклятых минеральных топлив. Круг замкнулся. Как с прыщами. ;)

А так - пока есть природный газ - самое оно на ПГУ электричество получать, а остатки тепла народу раздавать.

Аватар пользователя Sapiens Sanya
Sapiens Sanya(12 лет 2 месяца)

Это да, есть ещё вариант про дрова и хрюшек на хуторах, с небольшой коррекцией численности обитателей ареала.  Тут как не крутись, любить надо дикарей и уважать, а то газ перекроит того глядишь. 

Страницы