Почему трудно отказаться от сжигания углеводородного топлива?

угольная ТЭС

Уже много лет мы слышим о том, что сжигание углеводородов (угля, нефти, газа) наносит существенный вред планете и было бы хорошо заметить этот процесс более экологически чистым. Особенно просто это сделать в тяжелой энергетике, где никто никуда не перемещается а всего лишь генерируется электроэнергия. Действительно, какие проблемы? Взяли и заменили угольные электростанции на атомные и дело в шляпе. Однако, неужели всё так просто?

Конечно же нет. Заменить угольные и газовые электростанции можно. Альтернативные источники энергии позволяют это сделать. Апологеты зелёной энергетики однако рассматривают лишь генерацию электроэнергии, не принимая во внимание потребление. А именно тот факт, что потребление электроэнергии весьма неравномерно и меняется не толькео в течение суток, но и в течение года.

Неравномерность спроса

Рассмотим типичный график на котором отчётливо видно как меняется потребность в электроэнергии в течение суток:

Суточное потребление электроэнергии

Разные кривые соответствуют различным дням: зелёный цвет - выходной день, синий и красный - рабочие дни. Кроме того, график опускается в летнее время и возрастает в зимнее. Общее у них одно - потребление электроэнергии скачет в течение суток на 30-40%, что обусловлено работой промышленности, транспорта, ЖКХ. Однако, эту самую энергию кто-то вырабатывает, днем больше, ночью - меньше. Кто? Те самые генераторные станции - ТЭС, ГЭС, АЭС и т.д. Способны ли они быстро менять вырабатываемую мощность? Это один из ключевых вопросов энергетики и ответ на него отрицательный.

Генерация электроэнергии

Вот как выглядит спрос и генерация на одном графике. Кроме дневного, здесь уже видно недельное изменение спроса: рабочие дни, выходные. На нижнем графике самое интересное - способность различных генераторных станций приспосабливаться к изменению спроса. Лучше всего подходят для этого газовые станции, затем - угольные. Все остальные вырабатывают энергию постоянно (АЭС) или в зависимости от погодных условий. Бороться с этим фактом бесполезно, он обусловлен технологией или даже физикой. Так ядерный реактор работает всегда в оптимальном режиме и способен изменять вырабатываемую мощность лишь в узких пределах. АЭС никогда не отключаются от энергосистемы, а нагрузку на них стараются стабилизировать всеми возможными способами. Любое отключение и возможно повторение Чернобыля или Фукусимы.

Спрос и генерация

Вот и получается, что вслед за спросом увеличивать или уменьшать вырабатываемую мощность могут лишь газовые электростанции и частично угольные. Причём, чем эта разница больше, тем менее эффективными становятся сами станции, уменьшается их КПД.

Ветряные электростанции, если их подключать напрямую к энергосистеме, совсем бесполезны и даже вредны, так как вносят элемент непредсказуемости. Поэтому напрямую их никто не подключает, только через накопитель энергии - буферный аккумулятор. Последний не очень похож на тот, что у нас в смартфоне или даже на автомобильный. Аккумулирующие буферные станции в энергетике совсем другие. Вот такие.

Аккумуляторная станция Тесла Повер Пак в Вилла Лобо, США

Электрическая аккумуляторная станция Tesla PowerPack на 80 МВт в Мира Лома, штат Калифорния (США).

Станция NEOEN мощностью 129 МВт в Хорнсдейл, Австралия построена в 2017 году и использующая аккумуляторные системы Tesla PowerPack 2. Ее ёмкости достаточно для питания нескольких тысяч домов в течение суток в случае отключения электроэнергии. Кроме того, что это аварийный источник электроэнергии, компания зарабатывает на тех самых скачках спроса, продавая энергию в пиковые периоды - вечером.

Обычно подобные станции строятся рядом с источниками возобновляемой энергии - ветряными или солнечными фермами. Источник энергии бесплатный, но именно буферная станция делает его приемлемым для общих энергосистем. Причем, не обязательно аккумулировать всю вырабатываемую энергию. Например в Хорнсдейле установлено 105 ветряков мощностью по 3 МВт каждый, всего 315 МВт. Откуда следует, что аккумулируется всего около 40% вырабатываемой энергии, но этого достаточно.

Бытует мнение (в России), что возобновляемая энергетика держится только на правительственных субсидиях. Однако, это не так. Аккумулирующие станции позволяют избежать излишней генерации. То есть отказаться от строительства лишних угольных или газовых электростанций, работающих только в пиковые периоды.

(продолжение следует)



ООО "Ойл-Экспо" - оптовые поставки дизельного топлива по Москве и области.

Ойл-Экспо - контактный телефон +7 495 504-15-14



Доставка топлива по Центру Москвы

Доставляем топливо в центр!