Тема ВИЭ в последнее время на слуху - просто вал новостей из этой области из-за границы. Докатилась она и до пространства бывшего СССР – на том же «Сделано у нас» регулярно появляются анонсы о вводе очередной ветрофермы или поля солнечных панелей. Говоря об альтернативной энергетике подразумевают следующую схему: ветряки (панельки) генерируют э/э, которую «запихивают» в существующую энергосистему и, таким образом, доставляют ее до потребителей. Но, учитывая прерывистый характер генерации мощности таких источников, в энергосистеме постоянно возникают периоды то избытка, то недостатка мгновенной мощности. Несоответствие мощностей генерации и потребления стремится изменить частоту и напряжение в энергосистеме, поэтому последняя вынуждена поддерживать основные параметры сети за счет маневрирования мощностью традиционных электростанций. Что, естественно, приводит к уменьшению ресурса оборудования, повышенному расходу топлива и прочим негативным последствиям, по сравнению со стабильным (проектным) режимом работы электростанций. Не говоря уже о рисках «развалить» целостную энергосистему на автономные районы генерации, что может произойти при достаточно больших потоках мощности, «гоняемых» по сетям в волнообразном режиме. Подтверждение вышесказанного часто обсуждалось на АШ (наиболее яркие примеры - Германия, Австралия). Выхода (если предположить необходимость внедрения ВИЭ) пока видится два: первое - демпфировать «пилу» за счет традиционной, но высокоманевренной, генерации (что не есть хорошо из-за постоянного раздергивания энергосистемы), и второе – применение аккумуляторов (в том числе новомодной водородной энергетики). Вот последний вариант и предлагаю рассмотреть.
Как известно, в начале ХХ века на территории СССР был реализован план ГОЭЛРО. Советские ученые и инженеры были далеко не дураки, и прекрасно понимали преимущества крупной централизованной генерации по сравнению с распределенной мелочью. Так, один генератор, например, 300МВт выгоднее экономически чем 300 генераторов по 1 МВт каждый, поскольку имеет больший КПД, дешевле монтаж, эксплуатация (нужно меньше персонала) и т.д. Поэтому крупные единичные энергоблоки – основа современного электрохозяйства. Но параллельно ГОЭЛРО развивался и другой процесс – теплофикация страны, что, учитывая климат, было весьма необходимо. И велась она на тех же принципах, поэтому строилась одна районная котельная (к ТЭЦ это не относится, т.к. там свое соотношение электро и тепловой нагрузки, заданное диспетчером) вместо тысяч индивидуальных котлов в каждой квартире. Опыт эксплуатации показал, что, даже несмотря на порой гигантские потери в теплосетях, такой вид отопления безопасней, выгоднее энергетически чем иные варианты.
Схема адаптации ВИЭ может выглядеть так: ветропарки гонят электроэнергию на генераторном напряжении (при больших мощностях/длинах ЛЭП, может понадобиться поднять напряжение и, соответственно, оконечить трассу передачи трансформаторами) по отдельной, никак не связанной с основной энергосистемой, ЛЭП (это самое важное условие) до районной котельной. Там это «рваное» электричество потребляется дополнительно установленными ТЭНами между входом обратки в котельную и, собственно котлом-нагревателем. «Волнообразность» нагрева обратки перед котлом прекрасно компенсируется регулятором температуры самой котельной штатными средствами (модулируемые горелки в котле, подмес горячей воды из бака-накопителя и т.д.) за счет большой инерционности теплоносителя, т.е. поддержание постоянства температуры подачи не является проблемой. Но, повторюсь, самое важное - наличие ВЫДЕЛЕННОЙ ЛЭП (необходимо разделить «хорошее» сетевое электричество и «рвань» ВИЭ), поскольку отпадает необходимость во всяких преобразователях/стабилизаторах/ограничителях у ВИЭ – вся сгенерированная энергия используется напрямую с максимальным КПД. Вложения тоже минимальны: просто врезать группу ТЭНов по мощности равной ВИЭ. Новая ЛЭП строится и для подключения к электросетям, поэтому ее стоимость можно не учитывать. Вне отопительного сезона всегда есть потребность в горячем водоснабжении (опять же, централизованном), поэтому поток энергии перенаправляется туда.
А где же здесь аккумулятор, упомянутый в названии? А им является то органическое топливо, которое не было сожжено (разбазарено) для получения дешевого низкопотенциального тепла и осталось в хранилищах или вовсе на месторождениях. Его в любой момент можно превратить в высоколиквидный товар – электроэнергию ГОСТовского качества традиционным способом или заправить машины или просто оставить потомкам. Емкость такого аккумулятора, учитывая, что тепловая нагрузка как минимум, сопоставима с электрической, превосходит всякие супербатарейки Маска. А с другой стороны, не требуется гигантских инвестиций как во вновь создаваемой инфраструктуре водородной энергетики. По сути, перенаправив энергетический поток ВИЭ из розетки в радиаторы отопления и магистрали ГВС, можно пользоваться всеми преимуществами альтернативки, не создавая никаких проблем существующей инфраструктуре.
P.S. При комментировании, чтобы уйти от «распильной», субсидируемой экономики, давайте примем, что стоимость 1 Гкал ВИЭ= стоимости 1 Гкал из классических источников энергии (прогресс ведь не стоит на месте), и обсудим сугубо технические вопросы. Конструктивная критика приветствуется.
Комментарии
Вот и не надо их внедрять, пусть без сетей что-то сами по себе у себя делают.
на склад чтоли? завод построили, значит будут ставить.
На экспорт, если не терпится.
никуда не пустят-думаю только для себя
Я думаю тут более глубиной смысл. Мы не можем продавать в другие страны условно "грязную" энергию. Таковы правила игры. Но за богом готовы покупать энергию, которая на 5% возобновления в общей генерации (5% я взял с потолка для примера). Нас просто вынуждают их строить.
типа углеродного налога? вполне
Да. По крайней мере в "Фортуме" я слышал такую версию.
да уж метрополия с колоний налоги постарается собрать в любом случае-в этом они поднаторели. Радует то, что советское образование позволяет хоть понимать это, в отличие от какой-нибудь Африки.
Идея балансировщика хорошая, но КПД будет низким. Оптимально тепловой насос в таком случае. С другой стороны энергия почти дармовая. Есть над чем подумать.
Надо поглядеть, что там у японцев с их натрий-серными аккамуляторами. И если тема стрельнет, ставить на виэ станции.
посмотрите комменты выше. если просто врезать ТЭНы - все равно по мнению многих дорогая энергия получается, то всякая химия на мегаваттные мощности будет чудовищно убыточной
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Свинтопрульный аппарат(с).Подождём,когда ветряки,ЛЭПы,ТЭНы будут дешевле традиционных способов,тогда и поговорим,не забыв про экологию.О ХУЯСе надо думать.Вся сила в нём.
Вероятно самый лучший способ это использовать излишки энергии для электролиза водорода. Водород как аккумулятор довольно эффективен.
Для водорода нужна инфраструктура, да и кпд процесса так себе
Какая инфраструктура? Баллоны не найдете? Там практически все можно сделать на коленке. Ютуб в помощь. КПД да, пока не очень, но промышленность подтягивается, скоро КПД будет нормальным. К тому же рассуждать о КПД для практически дармовой энергии, которая все равно пропадет это плохой перфекционизм.
мы говорим о промышленной энергетике или о гаражных самоделках? у "практически дармовой" энергии очень большие капитальные затраты, как их отбивать при низком КПД?
Это же не АЭС строить. Это даже не один процент от стоимости. На самом деле разделение на промышленные и не промышленные уже устарело. Нормальная система всегда должна уметь масштабироваться до любых объемов без потери качества. Но если вы хотите в бизнес, а не автономность, надежность и независимость, то да, считать нужно, а лучше подождать пару лет. Первый компьютер тоже стоил дорого и был неэффективным. Все меняется.
KDV
мы говорим о промышленной энергетике
Ну если говорить о промышленной энергетике, то "долбежка" дилетантами только недостатка ВЭС и СЭС (т.н."рваная генерация" ) , которая принципиально - в плане диспетчеризации электросетей - ничем не отличается от "рваного электропотребления"...это все равно, что оценивать те же ДВС у автомобилей по...количеству выхлопных газов или по пожароопасности...проще говоря, спекуляция на одних недостатках при замалчивании очевидных достоинств...
Ну и автор, похоже, опоздал - его в принципе неплохая идея уже внедряется практически, причем даже в более "чистом"варианте-исполнении - не просто с отдельной ЛЭП, а вообще без оной :
Первую установку, способную преобразовывать ветряную энергию в тепловую, установят в Красноярском крае в 2021 году. Об этом в пятницу сообщили ТАСС в министерстве промышленности, энергетики и жилищно-коммунального хозяйства региона со ссылкой на главу ведомства Евгения Афанасьева.
"В России есть конструкторское бюро, которое с 2018 года занимается разработкой тепловетрогенерационных комплексов (ТВГ), включающих в себя ветровую станцию и систему хранения тепловой энергии, которая может тепло накопить и хранить до 10 суток. Установка для превращения энергии ветра не в электроэнергию, как это происходит в традиционной ветроэнергетике, а в тепло решает проблему теплоснабжения удаленных населенных пунктов, в которых тепло вырабатывается автономно котельными, работающими на привозном угле или мазуте. Подобной установки в мире нет. Первый такой комплекс будет установлен в 2021 году на территории самого предприятия", – сообщили в пресс-службе.
http://www.energosovet.ru/news.php?zag=1608140887
Афтар. пешы. исчо.
Суть статьи - А давайте мы поганую энергию с "зеленки" будем превращать не в хорошее электричество путем маневра электрогенерацией, а в хорошее тепло путем маневра теплогенерацией.
ЭТО ЖЕ СОВСЕМ ДРУГОЙ МАНЁВР, АГА.
В случае ээ нам надо держать дублирующую на 100% ТЭС, работающую на холостом ходу всегда (вращающийся резерв), это дорого. А тут мы воткнем в котел дублирующую на 100% газовую горелку и будем держать ее на холостом ходу всегда, потому что это СОВСЕМ ДРУГОЕ!
Тут мы наэкономим на преобразовании поганой энергии к единому стандарту, чтобы запихнуть это Г в единую сеть, зато вместо этого построим ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОВОД ОТ КАЖДОЙ ГЕНЫ к своему ТЭНу. Это будет дешево!
Если виэ сгруппированы в поле, можно аккумулировать их лишнюю энергию в тэс с аккумулятором тепла на расплаве соли, соль будет буфером. Греть расплав соли, можно иметь запас ёмкостей с запасом, а в час пик подключать электогенератор на турбине от пара нагретого расплавом соли.
Страницы