Energia ja ympäristö

Uusiutuva energia: peruskuorman harhaluulo

Uusiutuva energia: peruskuorman harhaluulo


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.

Peruskuorman tarjoaminen uusiutuvista lähteistä uusiutuvan energian lisäämiseksi on haastavaa, mutta se voidaan saavuttaa. Näin.

Uusiutuvan energian yleinen kritiikki on, että koska se on ajoittaista, se vaatii varavoimaa perinteisiltä fossiilisiin polttoaineisiin, kuten maakaasuun, perustuvista energiatekniikoista. Äskettäinen kriitikko, joka lähetti kommentin toiseen kiinnostavaa tekniikkaa käsittelevään artikkeliin, kysyi, kuinka Yhdistynyt kuningaskunta voisi kattaa peruskuorman kysynnän talvella vedoten noin 32 GW: n lukuun ja noin 47 GW: n huipputarpeeseen, kun tuuli ei puhalla ja aurinko ei ole ei loista.

Ensinnäkin tämä oletus perustuu useisiin virheisiin, joista yksi on, että meillä on jo täysin luotettava sähköjärjestelmä. Itse asiassa emme, yksinkertaisesta syystä, että sellaista ei ole. Lisäksi jotkut uusiutuvan energian tekniikat, kuten biokaasu ja maalämpö, ​​voivat todellakin tuottaa jo peruskuormaa.

Saksan kokemus

Malte Jansen on energia-asiantuntija, joka työskentelee Saksan Fraunhofer-instituutissa. Herra Jansen käytti puheenvuoron tämän vuoden heinäkuussa järjestetyssä Energy & Climate Intelligence Unit (ECIU) -tapahtumassa, joka on voittoa tavoittelematon järjestö, joka tukee tietoista keskustelua energia- ja ilmastokysymyksistä Isossa-Britanniassa. Jansen johtaa Saksassa Kombikraftwerk-projektia, joka mallintaa 100-prosenttisesti uusiutuvan energian verkon toteuttamisen. Tässä saksalaisessa skenaariossa tärkeimmät uusiutuvien energialähteiden tuottajat ovat tuuli, aurinko ja biomassa. Tärkeimmän energian varastoinnin muodon oletetaan olevan uusiutuvan sähkön muuntaminen metaaniksi yhdessä pumpattujen varastointilaitosten, akkujen ja sähkön kanssa kaasuksi. Hajautetut sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset ja keskitetyt biokaasua (metaania) käyttävät kaasuvoimalat voivat muuntaa biokaasun sähköksi ja toimia siten varavoimalaitoksina silloin, kun tuulen tai auringonpaistetta on vähän. Metaanivoimalaitokset tuottavat suurella kuormituksella tunnin aikana vähän tuuli- ja aurinkosähköntuotantoa 43 GW.

Taajuuden stabilointia varten mallinnettiin kaksi erilaista mekanismia. Yksi näistä koskee tärkeintä lyhytaikaista taajuuden muutosta, joka johtuu suuren generaattorin äkillisestä vikaantumisesta. Tällöin puuttuva energia otetaan lämpö- ja vesivoimalaitosten pyörivistä massoista. Tämän passiivisen vakautusmekanismin jälkeen ensisijainen tasapainotusteho tulee tarkoitetuista voimaloista, jotka toimitetaan muutamassa sekunnissa. Nämä tarjoavat enemmän tehoa vakauttaen taajuuden uudelleen. Kuitenkin, jos tasapainotehon tarjoamisen aika on 30 sekuntia, taajuus tällaisen vian jälkeen on liian alhainen suurelle uusiutuvan energian syötölle, koska tuuli- ja aurinkoenergialaitokset eivät pysty tarjoamaan pyörivää massaa verkkoon. Tästä syystä malli simuloi paljon nopeampia reaktioaikoja järjestelmälle, joka sisältää aurinko- ja tuulienergian, tehon kaasuun ja akuihin, mikä ratkaisee ongelman.

Tällaiset nopeat vedot näistä järjestelmistä ovat jo mahdollisia, jolloin uusiutuvat energialähteet voivat kompensoida pyörivän massan puutteen. Järjestelmä vaatii suuria varastointikapasiteetteja täydelliseen syöttöön, ja eri hajautetut järjestelmät on kytkettävä verkkoon taajuuksien ja paikallisten jännitevaihtelujen kompensoimiseksi.

Simulaatioiden rinnalla tehtiin myös kenttätestejä, jotta voidaan todistaa tällaisen järjestelmän kyky tuottaa ohjausvaraa. Erilaiset uusiutuvien energialähteiden järjestelmät - tuuli-, aurinko-, biomassa-, maalämpö-, vesivoimalaitokset, energian varastointilaitteet ja varavoimalaitokset - voidaan yhdistää virtuaalivoimalaitokseksi, joka voi paitsi tuottaa sähköä myös tuottaa tasapainotehoa. Maantieteellinen tasapaino tuulivoiman suhteen on merkittävä etu, koska harvoin on tilanne, jossa "ei ole tuulta missään". Eri alueiden tuulipuistot on siksi verkotettava. Lisäksi suurten alueiden sääennuste on tarkempi. Tuuli- ja aurinkoenergiajärjestelmien tuottaman tehon ennustamiseen käytetty ennuste paranee tasaisesti, mikä tarkoittaa, että näiden järjestelmien energia on entistä ennakoitavampaa, mikä antaa heille mahdollisuuden edistää taajuuden vakauttamista.

Tällä hetkellä suurin ongelma on, että tasapainottavien markkinoiden puiteolosuhteet estävät uusiutuvia energialähteitä tarjoamasta näitä palveluja. Tämä tarkoittaa, että jo toteutettavan energiajärjestelmän muutoksen tulisi sisältää myös tasapainottavat markkinat, jotka tarjoavat mahdollisuuksia uusiutuvien energialähteiden osallistumiseen. Tämä voidaan saavuttaa tarjoamalla lyhyemmät tarjouskilpailuajat ja toimitusajat. Tämä antaisi myös pääsyn markkinoille uusiutuvien energialähteiden järjestelmiin, jotka perustuvat uusiutuvan kaasun muuntamiseen sähköksi.

"Kun kysyntä ylittää tarjonnan, ei-välttämätön kysyntä vähenee ja varmuuskopiointijärjestelmät aktivoidaan", kertoo johtaja Richard Black ECIU-verkkosivustolla. "Kun tarjonta ylittää kysynnän, varavoimaa käytetään esimerkiksi vedyn tuottamiseen myöhempää käyttöä varten tai lämmitykseen tai se viedään. Tarkka ratkaisu mihin tahansa tilanteeseen on suurelta osin markkinoiden laatima: tuuli- ja aurinkovoima ovat etusijalla, kun ne tuottavat, koska ne tuottavat periaatteessa ilmaista sähköä, ja muut tarjonta- tai kysyntäpuolen toimenpiteet tulevat hinnasta riippuen. Älykäs tekniikka öljyttää päätöksentekopyörät. "

"Mutta tuuli ei puhu eikä aurinko paista koko ajan"

"Toki", sanoo Richard Black, "mutta huippukysyntää ei ole myöskään koko ajan, minkä vuoksi sitä kutsutaan" huippukysynnäksi "."

Jotta tämä toimisi, verkon on oltava joustava. Toisin sanoen sitä on muutettava, jotta se voidaan mukauttaa tuleviin uusiutuviin energialähteisiin. Toisen ECIU-puhujan, Exeterin yliopiston professorin Catherine Mitchellin mukaan, kokonaiskysyntää on vähennettävä tehostamalla energian käyttöä. Huippukuorma on sitten siirrettävä muuhun aikaan päivästä energian varastointia käyttäen. Lopuksi, lyhyellä aikavälillä on oltava joustavuutta satunnaisvaihtelujen kiinnipitämiseksi.

Biokaasun käyttö sähkön tuottamiseen

Toinen ratkaisu on biokaasun polttaminen. Tämä voidaan tuottaa maatiloilla tapahtuvalla anaerobisella mädätyksellä ja elintarvikejätteen käsittelyllä, mikä on suuri ongelma monissa maissa, ja suuri osa niistä hävitetään tällä hetkellä kaatopaikoilla. Kaasua voidaan varastoida maan alle. Valitettavasti AD-sektori Yhdistyneessä kuningaskunnassa on paljon vähemmän kehittynyttä kuin Saksa tällä hetkellä, mutta tarkemmin tarkasteltuna sillä on todella valtavia mahdollisuuksia.

Anaerobisen hajotuksen ja biomateriaalien yhdistyksen (ADBA) mukaan anaerobisen mädätyslaitoksen (AD) biokaasu voi täyttää jopa 30 prosenttia Yhdistyneen kuningaskunnan kotimaisesta kaasun tai sähkön kysynnästä tai ylittää 80 terrawattituntia (TWh). Vuonna 2014 Parlamentaarinen tiede- ja teknologiatoimisto (POST), biokaasu edusti 7 prosenttia Yhdistyneen kuningaskunnan alkuperäisestä kaasutoimituksesta, jota toimittivat AD-laitokset ja kaatopaikkakaasu. Luvut ovat osoittaneet, että Skotlannin AD-sektori voi kasvaa 200 prosenttia seuraavien kahden vuoden aikana, kun taas Ison-Britannian maataloussektorin tuottama biokaasu on johtanut 40 prosentin biokaasusta saatavan sähkön nousuun. Ison-Britannian biotalouskonsulttien NNFCC mukaan AD-portaalissaan yksi tonni ruokajätettä voi tuottaa noin 300 kWh energiaa. Uusiutuvien energialähteiden yhdistys (REA) uskoo, että jos kaikki Yhdistyneen kuningaskunnan kotimaiset ruokajätteet voisivat tuottaa tarpeeksi sähköä 350 000 kotitaloudelle.

Toinen mahdollisuus on ihmisen ulosteesta peräisin oleva biokaasu. YK on juuri julkaissut raportin, jossa väitetään, että ihmisjätteestä peräisin oleva biokaasu voi toimittaa sähköä 138 miljoonalle kotitaloudelle.

Liitännät

On myös mahdollista tuoda uusiutuvaa energiaa ulkomailta yhdysjohtojen, HVDC-merikaapeleiden kautta esimerkiksi Tanskasta, Saksasta ja Norjasta. Yhdistyneellä kuningaskunnalla on jo tällaisia ​​välijohdeyhteyksiä Irlannista, Ranskasta ja Alankomaista, ja Yhdistyneen kuningaskunnan ja Norjan välisen yhdysjohdon kehittäminen aloitettiin tämän vuoden toukokuussa tehdyllä sopimuksella. Lisäksi EU etenee nopeasti suunnitelmissaan kehittää Euroopan laajuinen energiaunioni. Jos tämä onnistuu, koko Eurooppa on siirtynyt entisestään kohti tavoitetta 100 prosentin uusiutuvasta sähköstä ja hiljentää kriitikot.

Johtopäätös

On olemassa lukuisia raportteja, joissa todellakin käsitellään yksityiskohtia siitä, kuinka maailman maat voivat käyttää kokonaan tai melkein kokonaan uusiutuvaa energiaa vuoteen 2050 mennessä. Esimerkiksi aiemmin tänä vuonna Greenpeace tilasi kysynnän tasa-arvon tasa-arvon. se koskee Yhdistynyttä kuningaskuntaa ja havaitsi, että maa voisi saavuttaa 90 prosenttia uusiutuvan energian tarjonnasta, mukaan lukien yli 80 prosenttia sähköstä tuulesta, aurinkoenergiasta ja vuorovesistä.

Joten peruskuormitusvoima ei todellakaan ole kysymys, kun otetaan huomioon poliittinen tahto sen saavuttamiseksi. Todellinen ongelma on siis kaikki omat edut, jotka haluavat pitää kiinni vanhentuneesta ja likaisesta fossiilipoltteisesta energiajärjestelmästä huolimatta siitä, että tämä vanhentunut toimintatapa vaarantaa nopeasti maapallon ja kaiken sen, mikä siinä elää.


Katso video: Leppäkosken sähkön ylimääräisen yhtiökokouksen päätöksiä jouduttiin tarkastamaan videolta johdoll (Joulukuu 2022).