Создание и эксплуатация виртуальной электростанции

Количество электроэнергии, произведенной с использованием возобновляемых источников энергии, подвержено колебаниям, что делает сеть неустойчивой. Чтобы уравновесить эту ситуацию, можно использовать обычные электростанции, но это связано с такими последствиями, как отрицательный баланс CO2 или отсутствие гибкости. Это виртуальные электростанции, которые могут обеспечить стабильную работу благодаря автоматическому подключению возобновляемых источников энергии.

Виртуальный мир отвечает реальности

Поставки ископаемого топлива заканчиваются. Используются все более сложные и рискованные методы их извлечения, в том числе таких как разрыхление. Проблемы, связанные с их долговременным хранением, а также финансовые и политические сомнения, делают ядерную энергетику трудным решением. Крайне необходимо разработать решения, которые являются экологически чистыми.

Многие источники и многие ограничения

Существует много возобновляемых источников энергии. Солнечная энергия — одна из них, но ее можно производить только днем и в правильных погодных условиях. В свою очередь, недостаток ветровой энергии, известной на протяжении веков, является неустойчивой и непредсказуемой доступностью и интенсивностью. Кроме того, тень и шум, вызванные роторами современных ветровых турбин, делают это решение оправданным неодобрением общества.

Доступ к гидроэнергетике и хранению прост, но популярность этого решения в некоторых европейских странах ограничена географическими условиями. Иногда по политическим причинам строительство крупных дамб и перекачивание отходов практически невозможно. Геотермальная энергия также остается нишевым источником энергии в некоторых частях Европы.

Благодаря комбинированным тепловым и энергетическим установкам, энергия из биомассы может быть легко доступной и удобной в хранении, однако это решение конкурирует в плане спроса на землю с производством продуктов питания. Дефект, связанный с созданием биомассы за пределами Европы, также является негативным аспектом для этого возобновляемого источника энергии.

Чтобы иметь возможность сбалансировать изменчивость возобновляемых источников энергии и поддерживать стабильность энергосистемы, обычные электростанции должны иметь возможность регулировать спрос на энергию. Например, в Германии такое регулирование происходит с использованием электростанций, работающих на каменном угле и лигните. Эффект, однако, является отрицательным балансом CO2. Такие электростанции обычно старые и имеют низкую гибкость, а финансовые затраты обычно недостаточны для прибыльности таких объектов. Альтернативой могут быть газовые установки, которые выделяют меньше CO2 и могут легко контролироваться, но также более дороги в эксплуатации. Избыток возобновляемой энергии привел к сокращению числа газовых электростанций для более выгодных угольных электростанций.

Практически связанные и контролируемые энергетические сети

Необходимо разработать новые интеллектуальные стратегии для производства, хранения, распространения и использования. Ответ — это виртуальные электростанции, которые разумно сочетают различные возобновляемые источники энергии. Управление и информационные технологии позволяют автоматически подключать соответствующие источники энергии в зависимости от их доступности.

Виртуальные электростанции, в которых интеллектуальные и централизованно контролируемые установки биомассы, которые одновременно хранят гидроэнергетику, уравновешивают нестабильность солнечных и ветровых электростанций и обеспечивают непрерывность поставок энергии, что нельзя сказать о относительно медленных угольных и атомных электростанциях.

Дальнейшие улучшения будут достигнуты благодаря интеллектуальной интеграции. Например, установки очистки сточных вод используют только газ из установок очистки сточных вод для частичного спроса на энергию. Если бы установка очистки сточных вод была интегрирована в виртуальную электростанцию, и было бы избыточное количество энергии, можно было бы остановить работу установки по очистке сточных вод, и газ можно было бы хранить на подходящей установке или на тепловой и электростанции. Затем станция очистки сточных вод могла получать энергию от электрической сети, тем самым способствуя стабилизации этого процесса. Если спрос на энергию из сети увеличится, завод может обеспечить дополнительную энергию из газа, который он хранит. Насосные электростанции могут хранить энергию из сетки и при необходимости использовать ее повторно.

Интеллектуальная сеть различных источников энергии позволит операторам присоединиться к прибыльному рынку для управления энергией и использования резервов, тем самым улучшая амортизацию и прибыльность. Чем больше число и диверсификация источников энергии, тем лучше.

Как только виртуальные электростанции достигнут необходимой мощности, можно будет отключить электростанции, работающие на ископаемом топливе. Результатом будет длительное улучшение баланса CO2 и отсутствие ограничений на доступность энергии.

Ноу-хау для инженеров и операторов

К сожалению, нет готовых виртуальных электростанций, поскольку каждая установка разрабатывается в соответствии с индивидуальными требованиями, в зависимости от типа и количества участников. Для того, чтобы подготовить правильное решение, необходимо сочетать разные взгляды. Опытные специалисты могут помочь вам создать надежную и экономичную производственную установку, принимая во внимание мероприятия по устойчивому развитию общества и окружающей среды.

Основой каждой системы управления являются эффективные компоненты автоматизации, характеризующиеся оптимизированным потреблением энергии. Портфель Mitsubishi Electric включает в себя комплектные силовые подстанции для подключения ветровых и солнечных энергосистем, от ПЛК до небольших приложений (несколько тысяч входов / выходов с интеллектуальными удаленными терминалами), системы smartRTU для безопасной и беспроводной связи с главной станцией, контакторами, компонентами предохранитель для управления клапаном, а также устройства HMI. Существуют также эффективные и энергосберегающие инверторы для управления приводами. Возможность обратной связи и временного хранения дополняет проектные ресурсы, предлагаемые оптимизированными системами управления энергией.

Эффективные и адекватно масштабируемые системы SCADA позволяют подключать отдельные электростанции к созданию интеллектуально согласованных виртуальных электростанций. Mitsubishi Electric предлагает продукты мониторинга жизненного цикла, такие как система управления процессом PMSXpro и программное обеспечение Mitsubishi Adroit Process Suite (MAPS). Они гарантируют быстрый и плавный отклик на спрос со стороны электросети и контроль за работой подключенных к ним возобновляемых источников энергии в соответствии с их применением и возможностями. Помимо MAPS или PMSXpro, компания также предлагает множество возможностей для централизованного или децентрализованного сервисного обслуживания, которые также сертифицированы в соответствии с требованиями стандарта электростанции, разработанного корпорацией VGB.

Расходы и финансирование

Разработка методов поставок возобновляемых источников энергии и электростанций, а также создание сетей передачи и распределительных сетей требуют конкретных финансовых затрат. В настоящее время процентные ставки по государственным облигациям очень низкие, доверие и гарантия их возврата невелико, а операции с недвижимостью и ценными бумагами становятся все более рискованными, поэтому инвестиции в возобновляемые источники энергии могут оказаться чрезвычайно выгодным выбором.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*