Перспективы мировой ветроэнергетики
Главная   >>   Перспективы мировой ветроэнергетики

Перспективы мировой ветроэнергетики

МИРОВЫЕ РЕСУРСЫ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ИНТЕГРАЦИЯ В ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Вопросы интегрирования ветровой энергетики

Несмотря на успешный опыт, до сих пор оста­ется ряд вопросов относительно возможности интегрирования больших мощностей ветровой энергетики в объединенную энергосистему. Эти вопросы касаются системы управления, подклю­чения к сети, стабильности ее работы и усовер­шенствования инфраструктуры.

РАБОТА СИСТЕМЫ

С одной стороны, ветровая энергетика выгля­дит как серьезный вызов энергосистеме. Рас­пространено мнение о необходимости высоких затрат на обслуживание такой интеграции и ее поддержки со стороны традиционной энергетики. Однако при этих оценках часто не учитываются следующие ключевые факторы:

•  Энергосистемы имеют дело с регулярными ко­лебаниями, нестабильностью спроса, а также с непрогнозируемыми сбоями при передаче и генерации энергии.

•  Ветровая энергетика может внедряться на си­стемном уровне, что создает сглаживающий эффект, возрастающий с расширением площа­ди, занимаемой ветровыми станциями.

•  Возможно прогнозирование генерации на ве­тростанциях как в почасовом, так и суточном режиме.

Ветровая энергетика всегда будет оказывать влияние на резервы энергетической системы, ве­личина которых будет зависеть от размера энер­госистемы, вида генерации, колебаний, управ­ления спросом и степенью интеграции с другими системами. При этом крупные энергосистемы мо­гут использовать преимущество, заключающее­ся в разнообразии источников генерации. У таких систем есть гибкие механизмы для сопровож­дения изменений нагрузки и остановов станций, которые не всегда можно точно прогнозировать.

Потребность в дополнительной резервной мощ­ности при растущей доле ветровой энергетики на практике невелика. Возникающие колебания можно покрывать за счет имеющихся в системе резервов даже при существенном увеличении этой доли. Ряд национальных и региональных исследований показывают, что дополнительные расходы, связанные с интеграцией ветровой энергетики на уровне 20%, находятся в пределах от 0 до 3 евро за 1 МВт·час.

При этом постоянно совершенствуются техно­логии прогнозирования. Опираясь на  все более точные прогнозы погоды, анализ статистических данных, используя усовершенствованные моде­ли ветроустановок, можно заранее предсказы­вать объем производимой энергии на период от 5 минут до 72 часов, а также оценивать генера­цию по сезонам и годовым циклам. При исполь­зовании современных средств расчетов погреш­ность оценки генерации для одного ветропарка составляет 10-20% при прогнозировании на 36 часов. Для группы ветропарков погрешность со­ставляет 10% на одни сутки и 5% на 1-4 часа.

Эффект от расширения площади, занима­емой ветроустановками, также может быть значительным. Мониторинг Германского иссле­довательского института ISET показал, что в то время как отдельная турбина может испытывать колебания мощности до 60% в течение часа, максимальное колебание группы объединен­ных ветропарков с установленной мощностью 350 МВт не превышает 20%. На больших про­странствах для таких систем, как Nordel, которая расположена на территории 4 стран (Финляндия, Швеция, Норвегия и Дания), наибольшее коле­бание в течение часа не превышает 10%.

В Германии уровень резервной мощности был снижен одновременно с увеличением доли ветровой энергетики. В период с 2002 по 2004 гг. уровень “контрольной мощности” снизился с 8,3 ГВт до 7,3 ГВт. За этот же период было дополнительно введено 6 ГВт мощностей ве­тровой энергетики.

Источник: “Ветроэнергетика морского базирования: новый источник энергии для Европы”, GREENPEACE Intrnational, 2005

ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ЭЛЕКТРОСЕТИ И СТАБИЛЬ­НОСТЬ СИСТЕМЫ

Подключение ветровых парков вызывает изме­нения в напряжении локальной сети, что требует особого внимания к управлению напряжением.

Все операторы энергетической сети действуют в рамках правил, согласно которым подключение генерирующих станций должно производиться таким образом, чтобы сохранить стабильность в сети. Правила варьируются в зависимости от страны, но всегда касаются таких аспектов, как качество напряжения и контроль частоты.

В ответ на растущие требования операторов линий электропередач, например, оставаться подключенными к системе во время неполадок, ветровые установки были значительно усовер­шенствованы. Большинство вводимых сегодня ветроустановок мегаваттного класса отвечает самым жестким требованиям правил, включая способность справляться со скачкообразными сбоями в сети. Это позволяет им поддерживать стабильность в энергосистеме при крупных авари­ях. Современные ветропарки становятся эффек­тивно управляемыми электростанциями.

РАЗВИТИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Эффективная интеграция растущих мощностей ветровой энергетики требует модернизации ин­фраструктуры по передаче электроэнергии. Одна­ко увеличение доли ветровой энергетики в гене­рации - не единственная причина такой необходи­мости. Быстро растущий спрос на электроэнергию требует модернизации линий электропередач для подключения новых источников энергии.

Ряд исследований в различных странах показал, что расходы на модернизацию сети, связанные с интеграцией энергии ветростанций, находятся в пределах от 0,1 до 4,7 евро за 1 МВт·час. При этом верхний предел соответствует интеграции ветро­вой энергетики в энергосистеме Великобритании на уровне 30%. Если эти расходы распределить равномерно, то для отдельно взятого потребителя это будет составлять незначительную сумму. При этом необходимо помнить, что увеличение доли ветровой энергетики благотворно сказывается на стоимости электроэнергии для конечного по­требителя, особенно если брать в расчет выгоду от снижения выбросов двуокиси углерода, умень­шения неблагоприятных воздействий на здоровье человека и окружающую среду.