Energija in okolje

Obnovljiva energija: napaka osnovne moči

Obnovljiva energija: napaka osnovne moči


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zagotavljanje osnovne moči iz obnovljivih virov za nadaljnje povečanje obnovljive energije je izziv, vendar ga je mogoče doseči. Takole je.

Pogosta kritika obnovljivih virov energije je, da zaradi prekinitve zahteva rezervno moč iz običajnih energetskih tehnologij, ki temeljijo na fosilnih gorivih, kot je zemeljski plin. Nedavni kritik, ki je objavil komentar o drugem članku na zanimiv inženiring, je vprašal, kako lahko Združeno kraljestvo pozimi pokrije povpraševanje po osnovni obremenitvi, in navedel približno 32 GW in največje povpraševanje približno 47 GW, ko veter ne piha in sonce ni ne sije.

Za začetek ta predpostavka temelji na številnih zmotah, med katerimi je tudi ta, da že imamo popolnoma zanesljiv elektroenergetski sistem. Pravzaprav je ne, iz preprostega razloga, da tega ni. Poleg tega nekatere tehnologije obnovljivih virov energije, kot sta bioplin in geotermalna energija, že lahko zagotavljajo osnovo za osnovno obremenitev.

Nemške izkušnje

Malte Jansen je strokovnjak za energetiko, ki sodeluje z nemškim inštitutom Fraunhofer. Jansen je govoril na dogodku julija letos, ki ga je organizirala Enota za obveščanje o energiji in podnebju (ECIU), neprofitna organizacija, ki podpira informirano razpravo o energetskih in podnebnih vprašanjih v Združenem kraljestvu. Jansen v Nemčiji vodi projekt, imenovan Kombikraftwerk, ki modelira izvajanje 100-odstotnega omrežja obnovljivih virov energije. V tem nemškem scenariju so najpomembnejši obnovljivi generatorji vetra, sonca in biomase. Predpostavlja se, da je najpomembnejša oblika shranjevanja energije pretvorba električne energije iz obnovljivih virov v metan, poleg črpanih elektrarn, baterij in energije v plin. Decentralizirane SPTE in centralizirane bencinske elektrarne, ki uporabljajo bioplin (metan), lahko bioplin pretvorijo v električno energijo in tako delujejo kot rezervne elektrarne v času, ko je malo vetra ali sonca. V visoki obremenitvi, z malo energije iz vetra in sonca, elektrarne na metan proizvedejo največ 43 GW.

Za stabilizacijo frekvence sta bila oblikovana dva različna mehanizma. Eno od teh se nanaša na glavno kratkoročno spremembo frekvence, ki je posledica nenadne okvare velikega generatorja. V tem primeru se manjkajoča energija vzame iz vrtljivih mas termoelektrarn in hidroelektrarn. Po tem pasivnem stabilizacijskem mehanizmu primarna izravnalna moč prihaja iz predvidenih elektrarn, ki se dobavijo v nekaj sekundah. Ti zagotavljajo več moči in s tem spet stabilizirajo frekvenco. Če pa obdobje do popolne zagotovitve izravnalne moči ostane 30 sekund, je frekvenca po takšni okvari prenizka za dovajanje energije iz visokih obnovljivih virov, saj elektrarne na veter in sončno energijo ne morejo zagotoviti vrtljive mase za omrežje. Iz tega razloga model simulira veliko hitrejše reakcijske čase za sistem, ki vključuje sončno in vetrno energijo, električno energijo na plin in baterije ter tako reši problem.

Takšni hitri črpanja iz teh sistemov so že možni, kar omogoča obnovljivim virom energije, da nadomestijo pomanjkanje vrtljive mase. Sistem zahteva velike skladiščne zmogljivosti za popolno oskrbo, različni decentralizirani sistemi pa morajo biti povezani v omrežje, da se kompenzirajo nihanja frekvence in lokalne napetosti.

Poleg simulacij so bili opravljeni tudi terenski testi, da bi dokazali sposobnost takega sistema za zagotavljanje nadzorne rezerve. Različne sisteme obnovljivih virov energije - vetrne, sončne, biomase, geotermalne, hidroelektrarne, akumulatorje energije in rezervne elektrarne - je mogoče združiti v virtualno elektrarno, ki ne more le proizvajati električne energije, temveč zagotavlja tudi izravnalno moč. Geografsko ravnovesje glede vetrne moči je glavna prednost, saj le redko pride do situacije, ko "nikjer ni vetra". Vetrne elektrarne v različnih regijah je zato treba povezati v mrežo. Poleg tega je vremenska napoved za večje regije natančnejša. Napovedovanje, ki se uporablja za napovedovanje proizvedene energije iz vetrnih in sončnih energetskih sistemov, se nenehno izboljšuje, kar pomeni, da je energija iz teh sistemov vedno bolj predvidljiva, kar jim omogoča, da prispevajo k stabilizaciji frekvence.

Glavna težava je trenutno, da okvirni pogoji izravnalnega trga preprečujejo, da bi obnovljivi viri energije ponujali te storitve. To pomeni, da mora preoblikovanje energetskega sistema, ki se že izvaja, vključevati tudi izravnalni trg, ki ponuja možnosti za sodelovanje obnovljivih virov energije. To je mogoče doseči z zagotavljanjem krajših obdobij objave ponudb in rokov. To bi tudi omogočilo dostop do trga obnovljivim energetskim sistemom, ki temeljijo na pretvorbi obnovljivega plina v električno energijo.

"Ko povpraševanje preseže ponudbo, se nebistveno povpraševanje zmanjša in aktivirajo se varnostni sistemi za shranjevanje," pojasnjuje direktor Richard Black na spletni strani ECIU. »Ko ponudba preseže povpraševanje, se rezervna energija porabi za stvari, kot je pridobivanje vodika za kasnejšo uporabo ali za ogrevanje, ali se izvozi. Natančno rešitev za katero koli situacijo v veliki meri pripravi trg: vetrna in sončna energija imata prednost pri proizvodnji, ker proizvajata v bistvu brezplačno elektriko, drugi ukrepi na strani ponudbe ali povpraševanja pa so odvisni od cene. Pametna tehnologija olajša kolesa za odločanje. "

"Ampak veter ne piha in sonce ne sije ves čas"

"Seveda," pravi Richard Black, "toda tudi največje povpraševanje ni ves čas, zato se imenuje" vrhunsko "povpraševanje."

Da bi to delovalo, mora biti mreža prožna. Z drugimi besedami, spremeniti ga je treba, da bo prilagodljiv novim sistemom obnovljivih virov energije. Po besedah ​​druge govornice ECIU, profesorice univerze Exeter Catherine Mitchell, je treba splošno povpraševanje zmanjšati z učinkovitejšo porabo energije. Najvišjo obremenitev je nato treba s pomočjo shranjevanja energije premakniti v druge ure dneva. Na koncu je potrebna kratkoročna prožnost, da lahko ujamemo naključna nihanja.

Uporaba bioplina za proizvodnjo električne energije

Druga rešitev je kurjenje bioplina. To je mogoče pridobiti z anaerobno prebavo s kmetij in iz predelave živilskih odpadkov, kar je v mnogih državah velika težava, saj jih veliko trenutno odlagajo na odlagališča. Plin lahko shranimo pod zemljo. Na žalost je sektor AD v Združenem kraljestvu precej slabše razvit kot Nemčija, vendar ima po natančnejšem pregledu dejansko ogromen potencial.

Po podatkih združenja za anaerobno prebavo in bioresure (ADBA) bioplin iz obratov za anaerobno prebavo (AD) lahko zadosti do 30 odstotkov britanskega domačega povpraševanja po plinu ali elektriki ali več kot 80 teravatnih ur (TWh). Leta 2014 je po poročilu Parlamentarni urad za znanost in tehnologijo (POST), bioplin je predstavljal 7 odstotkov oskrbe z avtohtonim plinom v Združenem kraljestvu, ki jo zagotavljajo obrati AD in odlagališčni plin. Številke kažejo, da bi škotski sektor AD v prihodnjih dveh letih lahko zrasel za 200 odstotkov, medtem ko je bioplin, ki ga proizvaja britanski kmetijski sektor, povzročil 40-odstotni porast električne energije iz bioplina. Po navedbah britanskega svetovalca za biogospodarstvo NNFCC na njihovem portalu AD lahko 1 tona živilskih odpadkov ustvari približno 300 kWh energije. Združenje obnovljivih virov energije (REA) verjame, da bi lahko v Združenem kraljestvu odpustili domačo hrano, proizvedli dovolj električne energije za 350.000 gospodinjstev.

Druga možnost je bioplin iz človeškega iztrebka. ZN so pravkar objavili poročilo, v katerem trdijo, da bi lahko bioplin iz človeških odpadkov po vsem svetu oskrboval z električno energijo za 138 milijonov gospodinjstev.

Povezovalni vodi

Obstaja tudi možnost uvoza obnovljive energije iz tujine prek povezovalnih daljnovodov, podmorskih kablov HVDC iz krajev, kot so Danska, Nemčija in Norveška. V Združenem kraljestvu že obstajajo takšni povezovalni vodi iz Irske, Francije in Nizozemske, premiki za razvoj povezovalnega daljnovoda med Združenim kraljestvom in Norveško pa so se začeli maja letos. Poleg tega EU hitro napreduje s svojimi načrti za razvoj vseevropske energetske unije. Če bo to uspešno, se bo Evropa kot celota še bolj pomaknila k cilju 100-odstotne obnovljive električne energije in utišala kritike.

Zaključek

Obstajajo številna poročila, ki resnično zajemajo drobne podrobnosti o tem, kako lahko države po vsem svetu do leta 2050 v celoti ali skoraj v celoti uporabljajo obnovljive vire energije. Na primer, v začetku letošnjega leta je Greenpeace naročil Demand Energy Equality, da to vprašanje obravnava velja za Združeno kraljestvo in ugotovil, da bi država lahko dosegla 90-odstotno oskrbo z obnovljivo energijo, vključno z več kot 80 odstotki električne energije iz vetra, sonca in plime.

Torej moč bazne obremenitve v resnici sploh ni vprašanje glede na politično voljo, da jo dosežemo. Resnični problem so torej vsi lastni interesi, ki se želijo držati zastarelega in umazanega energetskega sistema s fosilnimi gorivi, kljub temu da ta zastareli način početja hitro ogroža Zemljo in vse, kar na njej živi.


Poglej si posnetek: The Story of Stuff (Januar 2023).