Ενέργεια & Περιβάλλον

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Η πλάνη του βασικού φορτίου

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Η πλάνη του βασικού φορτίου


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.

Η παροχή ισχύος βάσης από ανανεώσιμες πηγές για την περαιτέρω αύξηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι δύσκολη, αλλά μπορεί να επιτευχθεί. Ετσι.

Μια κοινή κριτική για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι ότι επειδή είναι διαλείπουσα απαιτεί εφεδρική ισχύ από συμβατικές ενεργειακές τεχνολογίες βασισμένες σε ορυκτά καύσιμα όπως το φυσικό αέριο. Ένας πρόσφατος κριτικός που δημοσίευσε ένα σχόλιο σε ένα άλλο άρθρο σχετικά με την Ενδιαφέρουσα Μηχανική ρώτησε πώς το Ηνωμένο Βασίλειο θα μπορούσε να καλύψει τη ζήτηση βασικού φορτίου το χειμώνα, αναφέροντας έναν αριθμό περίπου 32 GW και μέγιστη ζήτηση περίπου 47 GW, όταν ο άνεμος δεν φυσά και ο ήλιος Δεν λάμπει.

Κατ 'αρχάς, αυτή η υπόθεση βασίζεται σε μια σειρά από παραπλανητικά, ένα από τα οποία είναι ότι έχουμε ήδη ένα απόλυτα αξιόπιστο σύστημα ισχύος. Στην πραγματικότητα, δεν το κάνουμε, για τον απλό λόγο ότι δεν υπάρχει κάτι τέτοιο. Επιπλέον, ορισμένες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως το βιοαέριο και η γεωθερμία, μπορούν πράγματι να παρέχουν ήδη βασική ισχύ.

Η εμπειρία της Γερμανίας

Ο Malte Jansen είναι ειδικός στον τομέα της ενέργειας που συνεργάζεται με το Γερμανικό Ινστιτούτο Fraunhofer. Ο κ. Jansen μίλησε σε εκδήλωση τον Ιούλιο του τρέχοντος έτους, που διοργανώθηκε από τη Μονάδα Ενέργειας και Κλιματικής Νοημοσύνης (ECIU), μια μη κερδοσκοπική οργάνωση που υποστηρίζει ενημερωμένη συζήτηση για θέματα ενέργειας και κλίματος στο Ηνωμένο Βασίλειο. Η Jansen εκτελεί ένα έργο στη Γερμανία που ονομάζεται Kombikraftwerk, το οποίο μοντελοποιεί την υλοποίηση ενός δικτύου ανανεώσιμης ενέργειας 100%. Σε αυτό το γερμανικό σενάριο, οι πιο σημαντικές ανανεώσιμες γεννήτριες είναι αιολική, ηλιακή και βιομάζα. Η πιο σημαντική μορφή αποθήκευσης ενέργειας θεωρείται ότι είναι η μετατροπή ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας σε μεθάνιο, παράλληλα με σταθμούς αντλίας, μπαταρίες και ενέργεια σε φυσικό αέριο. Οι αποκεντρωμένοι σταθμοί CHP και οι κεντρικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος που χρησιμοποιούν βιοαέριο (μεθάνιο) μπορούν να μετατρέψουν το βιοαέριο σε ηλεκτρισμό ενεργώντας ως εφεδρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας για περιόδους όπου υπάρχει λίγος άνεμος ή ηλιοφάνεια. Σε μια ώρα υψηλής φόρτωσης, με λίγη παραγωγή από αιολικό και ηλιακό, οι σταθμοί παραγωγής μεθανίου παράγουν μέγιστη τιμή 43 GW.

Δύο διαφορετικοί μηχανισμοί μοντελοποιήθηκαν για σταθεροποίηση συχνότητας. Ένα από αυτά αφορά την κύρια βραχυπρόθεσμη αλλαγή συχνότητας που προκύπτει από ξαφνική βλάβη μιας μεγάλης γεννήτριας. Σε αυτήν την περίπτωση, η ενέργεια που λείπει λαμβάνεται από τις περιστρεφόμενες μάζες θερμικών και υδροηλεκτρικών σταθμών. Μετά από αυτόν τον μηχανισμό παθητικής σταθεροποίησης, η πρωτεύουσα ισχύς εξισορρόπησης προέρχεται από τους προβλεπόμενους σταθμούς παραγωγής ενέργειας, που παρέχονται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Αυτά παρέχουν περισσότερη ισχύ σταθεροποιώντας έτσι τη συχνότητα ξανά. Ωστόσο, εάν η περίοδος έως την πλήρη παροχή ισχύος εξισορρόπησης παραμένει στα 30 δευτερόλεπτα, η συχνότητα μετά από μια τέτοια αστοχία είναι πολύ χαμηλή για τροφοδοσία υψηλής ανανεώσιμης ενέργειας, δεδομένου ότι οι εγκαταστάσεις αιολικής και ηλιακής ενέργειας δεν μπορούν να παρέχουν περιστρεφόμενη μάζα για το δίκτυο. Για το λόγο αυτό, το μοντέλο προσομοιώνει πολύ γρηγορότερους χρόνους αντίδρασης για το σύστημα που περιλαμβάνει ηλιακή και αιολική ενέργεια, ενέργεια σε αέριο και μπαταρίες, επιλύοντας έτσι το πρόβλημα.

Τέτοιες ταχείες αναλήψεις από αυτά τα συστήματα είναι ήδη δυνατές, επιτρέποντας έτσι στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας να αντισταθμίσουν την έλλειψη περιστρεφόμενης μάζας. Το σύστημα απαιτεί μεγάλη χωρητικότητα αποθήκευσης για πλήρη τροφοδοσία και τα διάφορα αποκεντρωμένα συστήματα πρέπει να δικτυωθούν προκειμένου να αντισταθμιστεί η συχνότητα και οι τοπικές διακυμάνσεις τάσης.

Πραγματοποιήθηκαν επίσης δοκιμές πεδίου παράλληλα με τις προσομοιώσεις προκειμένου να αποδειχθεί η ικανότητα ενός τέτοιου συστήματος να παρέχει αποθεματικό ελέγχου. Τα διάφορα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας - αιολικοί, ηλιακοί, βιομάζα, γεωθερμικοί, υδροηλεκτρικοί, ενεργειακοί σταθμοί αποθήκευσης και εφεδρικοί σταθμοί - μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν έναν εικονικό σταθμό παραγωγής ενέργειας που όχι μόνο μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό αλλά και να παρέχει εξισορροπητική ισχύ. Η γεωγραφική ισορροπία όσον αφορά την αιολική ενέργεια είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα, καθώς σπάνια υπάρχει μια κατάσταση όπου «δεν υπάρχει άνεμος πουθενά». Επομένως, τα αιολικά πάρκα σε διάφορες περιοχές πρέπει να δικτυωθούν. Επιπλέον, η πρόγνωση καιρού για μεγαλύτερες περιοχές είναι πιο ακριβής. Η πρόβλεψη που χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη της παραγόμενης ισχύος από συστήματα αιολικής και ηλιακής ενέργειας βελτιώνεται σταθερά και αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια από αυτά τα συστήματα γίνεται όλο και πιο προβλέψιμη, επιτρέποντάς τους έτσι να συμβάλλουν στη σταθεροποίηση συχνότητας.

Το κύριο πρόβλημα αυτή τη στιγμή είναι ότι οι συνθήκες-πλαίσιο της αγοράς εξισορρόπησης εμποδίζουν τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας να παρέχουν αυτές τις υπηρεσίες. Αυτό σημαίνει ότι ο μετασχηματισμός του ενεργειακού συστήματος που ήδη εφαρμόζεται πρέπει επίσης να περιλαμβάνει την αγορά εξισορρόπησης, προσφέροντας ευκαιρίες συμμετοχής στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί παρέχοντας συντομότερες περιόδους ανακοίνωσης προσφορών και χρόνους παράδοσης. Αυτό θα επέτρεπε επίσης στα συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας που βασίζονται στη μετατροπή του ανανεώσιμου αερίου σε ηλεκτρική ενέργεια να έχουν πρόσβαση στην αγορά.

«Όταν η ζήτηση υπερβαίνει την προσφορά, η μη απαραίτητη ζήτηση μειώνεται και ενεργοποιούνται τα εφεδρικά συστήματα αποθήκευσης» εξηγεί ο διευθυντής Richard Black στον ιστότοπο ECIU. «Όταν η προσφορά υπερβαίνει τη ζήτηση, η εφεδρική ισχύς χρησιμοποιείται για πράγματα όπως η παραγωγή υδρογόνου για χρήση αργότερα ή για θέρμανση ή εξάγεται. Η ακριβής λύση για κάθε δεδομένη κατάσταση επεξεργάζεται σε μεγάλο βαθμό από την αγορά: η αιολική και η ηλιακή ενέργεια υπερισχύουν όταν παράγουν επειδή παράγουν βασικά δωρεάν ηλεκτρική ενέργεια και άλλα μέτρα από την πλευρά της προσφοράς ή της ζήτησης έρχονται ανάλογα με την τιμή. Η έξυπνη τεχνολογία λιπαίνει τους τροχούς λήψης αποφάσεων. "

"Αλλά ο άνεμος δεν φυσά και ο Ήλιος δεν λάμπει συνέχεια"

«Σίγουρα» λέει ο Ρίτσαρντ Μπλακ, «αλλά δεν υπάρχει ούτε αιχμή ζήτησης όλη την ώρα, γι 'αυτό ονομάζεται« αιχμή »."

Για να γίνει αυτό, το πλέγμα πρέπει να είναι ευέλικτο. Με άλλα λόγια, πρέπει να τροποποιηθεί ώστε να προσαρμόζεται στα νέα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σύμφωνα με έναν άλλο ομιλητή του ECIU, καθηγητή του Πανεπιστημίου του Exeter, Catherine Mitchell, η συνολική ζήτηση πρέπει να μειωθεί κάνοντας την ενεργειακή χρήση πιο αποτελεσματική. Το μέγιστο φορτίο πρέπει στη συνέχεια να μετατοπιστεί σε άλλες ώρες της ημέρας, χρησιμοποιώντας αποθήκευση ενέργειας. Τέλος, πρέπει να υπάρχει βραχυπρόθεσμη ευελιξία προκειμένου να αντιμετωπιστούν τυχαίες διακυμάνσεις.

Χρήση βιοαερίου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Μια άλλη λύση είναι η καύση βιοαερίου. Αυτό μπορεί να παραχθεί μέσω της αναερόβιας χώνευσης από τις εκμεταλλεύσεις και από την επεξεργασία απορριμμάτων τροφίμων, το οποίο αποτελεί μείζον πρόβλημα σε πολλές χώρες, πολλά από τα οποία σήμερα απορρίπτονται σε χώρους υγειονομικής ταφής. Το αέριο μπορεί να αποθηκευτεί υπόγεια. Δυστυχώς, ο τομέας των διαφημίσεων στο Ηνωμένο Βασίλειο είναι πολύ λιγότερο ανεπτυγμένος από τη Γερμανία επί του παρόντος, αλλά σε πιο προσεκτική εξέταση, στην πραγματικότητα έχει τεράστιες δυνατότητες.

Σύμφωνα με το Anaerobic Digestion and Bioresources Association (ADBA), το βιοαέριο από εγκαταστάσεις αναερόβιας χώνευσης (AD) μπορεί να καλύψει έως και το 30% της εγχώριας ζήτησης φυσικού αερίου ή ηλεκτρικής ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου ή άνω των 80 ωρών Terrawatt (TWh). Το 2014, σύμφωνα με έκθεση του Κοινοβουλευτικό Γραφείο Επιστήμης και Τεχνολογίας (POST), Το βιοαέριο αντιπροσώπευε το 7% της εγχώριας παροχής φυσικού αερίου στο Ηνωμένο Βασίλειο, που παρέχεται από εργοστάσια AD και φυσικό αέριο. Τα στοιχεία έχουν δείξει ότι ο τομέας AD της Σκωτίας θα μπορούσε να αυξηθεί κατά 200% τα επόμενα δύο χρόνια, ενώ το βιοαέριο που παράγεται από τον αγροτικό τομέα του Ηνωμένου Βασιλείου έχει οδηγήσει σε αύξηση της ηλεκτρικής ενέργειας από το βιοαέριο κατά 40%. Σύμφωνα με τους συμβούλους βιοοικονομίας του Ηνωμένου Βασιλείου NNFCC στην πύλη AD, 1 τόνος απορριμμάτων τροφίμων μπορεί να παράγει περίπου 300 kWh ενέργειας. Η Ένωση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (REA) πιστεύει ότι εάν όλα τα οικιακά απορρίμματα τροφίμων στο Ηνωμένο Βασίλειο θα μπορούσε να παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για 350.000 νοικοκυριά.

Μια άλλη πιθανότητα είναι το βιοαέριο από ανθρώπινα κόπρανα. Ο ΟΗΕ μόλις δημοσίευσε μια έκθεση που ισχυρίζεται ότι, σε παγκόσμιο επίπεδο, το βιοαέριο από ανθρώπινα απόβλητα θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ηλεκτρικό ρεύμα για 138 εκατομμύρια νοικοκυριά.

Διασυνδέτες

Υπάρχει επίσης η δυνατότητα εισαγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας από το εξωτερικό μέσω διασυνδέσεων, υποθαλάσσιων καλωδίων HVDC, από μέρη όπως η Δανία, η Γερμανία και η Νορβηγία. Το Ηνωμένο Βασίλειο διαθέτει ήδη τέτοιου είδους διασυνδέσεις από την Ιρλανδία, τη Γαλλία και τις Κάτω Χώρες και οι κινήσεις για την ανάπτυξη διασύνδεσης μεταξύ του ΗΒ και της Νορβηγίας ξεκίνησαν με συμφωνία τον Μάιο του τρέχοντος έτους. Επιπλέον, η ΕΕ προχωρά ταχύτατα με τα σχέδιά της να αναπτύξει μια πανευρωπαϊκή ενεργειακή ένωση. Εάν αυτό είναι επιτυχές, η Ευρώπη στο σύνολό της θα έχει προχωρήσει ακόμη περισσότερο προς τον στόχο του 100% των ανανεώσιμων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας, σιγήζοντας τους επικριτές.

συμπέρασμα

Υπάρχουν πολυάριθμες αναφορές, οι οποίες πραγματικά πηγαίνουν στη μικροσκοπική λεπτομέρεια για το πώς χώρες σε όλο τον κόσμο μπορούν να λειτουργήσουν πλήρως ή σχεδόν εξ ολοκλήρου με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έως το 2050. Για παράδειγμα, νωρίτερα φέτος η Demand Energy Equality ανέθεσε στην Greenpeace να εξετάσει αυτό το ερώτημα ως ισχύει για το Ηνωμένο Βασίλειο και διαπίστωσε ότι η χώρα θα μπορούσε να φτάσει το 90 τοις εκατό της παροχής ανανεώσιμης ενέργειας, συμπεριλαμβανομένου του 80% της ηλεκτρικής ενέργειας της από αιολική, ηλιακή και παλιρροιακή.

Επομένως, η βασική δύναμη δεν είναι καθόλου ζήτημα, δεδομένης της πολιτικής βούλησης για επίτευξή της. Το πραγματικό πρόβλημα λοιπόν είναι όλα τα κεκτημένα συμφέροντα που θέλουν να προσκολληθούν σε ένα ξεπερασμένο, και βρώμικο, ορυκτό καύσιμο ενεργειακό σύστημα, παρά το γεγονός ότι αυτός ο ξεπερασμένος τρόπος να κάνει τα πράγματα θέτει σε κίνδυνο την ίδια τη Γη και όλα όσα ζουν σε αυτήν.


Δες το βίντεο: Eco News. Βέτο στην Ευρώπη μηδενικού άνθρακα. 22062019 (Σεπτέμβριος 2022).


Σχόλια:

  1. Fejas

    Probably insurance ...

  2. Andreo

    Νομίζω ότι έχω μπερδευτεί.

  3. Yavin

    Λυπάμαι που σας διακόπτω, αλλά προτείνω να πάω άλλο.

  4. Landers

    Δεν έχεις δίκιο. Ας συζητήσουμε.

  5. Husnain

    Συμφωνώ μαζί σου, ευχαριστώ για την εξήγηση. Όπως πάντα όλα τα έξυπνα είναι απλά.



Γράψε ένα μήνυμα