Решения за съхранение на енергията от вятърни генератори
Сп. Енерджи ревю
Интегрирането на големи количества електроенергия от вятърни централи в разпределителната мрежа е предизвикателство, пред което вече са изправени много европейски страни.
Добивът на енергия от вятърните генератори е зависим от въздушните течения и в голяма степен е трудно прогнозиреум. Обикновено максимумът на генерираната енергия не съвпада с максимума на електропотреблението.
Това поставя на преден план въпросът за устойчивостта на електроенергийната система и компенсацията на колебанията в генерираните и консумираните мощности. Възможен вариант за повишаване на ефективността на мрежата и оптималното използване на вятърните ресурси е разработването на системи за съхранение на електроенергията.
Чрез тях могат да се изравняват денонощните и седмични товарови графици в електроенергийната система и да се повиши качеството на електроенергията.
Видове системи за съхранение на енергията
Важна характеристика на системите за съхранение е времето за отдаване на запасената енергия. В зависимост от този показател се различават системи с краткотрайно действие (до 1 минута), които служат за захранване на консуматори, чувствителни към смущаващи въздействия и за стабилизиране на енергийната система.
С капацитет за отдаване на енергия до няколко часа са системите, използвани за управление на генерираната енергия от ВЕИ, товарът на потребителите и др.
Последният вид са системите с продължително действие (от няколко часа до няколко денонощия), които се използват за управление на товаровите графици в енергийната система. За този вид системи традиционно се смята, че помпено-акумулиращите водноелектрически централи и системите за компресиране на въздух са най-добри за съхраняване на вятърна енергия.
Към настоящия момент помпено-акумулиращите водноелектрически централи (ПАВЕЦ) са по-широко разпространеният метод за съхранение на енергия от възобновяеми източници. Технологията представлява изпомпване на водата от долно водохранилище (долен изравнител) към горен изравнител, в който тя се съхранява.
За целта се използва електроенергия на ниска цена през периоди на минимално потребление. Когато потреблението на електричество е голямо, съхранената вода се използва чрез турбините за производство на електроенергия.
Макар загубите от процеса на изпомпване да превръщат като цяло електроцентралата в нетен потребител на електроенергия, системата увеличава прихода си като продава повече електроенергия през периоди на върхово потребление, когато цените на електроенергия са най-високи.
ПАВЕЦ играе значителна роля за интегрирането на непостоянното производство от вятърните генератори в електроенергийната система. В България работят три помпено-акумулиращи водноелектрически централи - “Орфей”, “Белмекен” и “Чаира”, с обща генерираща мощност 1,4 GW.
Съхранение на енергия с въздушна компресия
Съхранението на енергия чрез сгъстен въздух може да се реализира по два начина - чрез изотермично и адиабатно сгъстяване на въздуха.
При изотермичното съхранение на електрическа енергия топлината, която се получава при нагнетяване на атмосферния въздух, не се оползотворява, а се изхвърля в околното пространство. Съхраненият сгъстен въздух се използва за производство на електрическа енергия със значително по-малък разход на гориво.
Електрическата машина е обратима и в зависимост от режима на работа се включва съответно като електродвигател или генератор. За разлика от изотермичния, при адиабатния цикъл за съхранение на електрическа енергия със сгъстен въздух отпада необходимостта от изгаряне на гориво за подгряване на сгъстения въздух.
Това се дължи на съхранената топлинна енергия в специални устройства през време на компресирането на атмосферния въздух, т. е. сгъстяването на въздуха се реализира без да се отдава топлина в околната среда. Компресирането на въздуха се извършва, когато енергийната система не е натоварена, обикновено през нощта.
Тези системи не произвеждат и не изхвърлят никакви вредни емисии в атмосферата поради липсата на горивни процеси. Първата промишлена инсталация за съхранение на електроенергия с въздушна компресия е 290 MW блок, построен в Хундорф, Германия, през 1978 г. За целта се използват две подземни кухини с дълбочина над 600 м.
Въпреки че инсталацията функционира успешно и до днес, в световен мащаб има изградени едва няколко системи от подобен тип. Основен проблем при реализацията им е намирането на подходящи геологически структури.
Акумулаторни батерии
Сред утвърдените технологии за съхранение на енергията от ветроенергийни централи са и акумулаторните батерии.
...
Цялата информация: http://energy-review.bg/energy-statii.aspx?br=78&rub=823&id=387
