24 sie 2015 / PSEW /

Farmy wiatrowe mogą stabilizować sieć elektroenergetyczną

Najnowszy raport GE Energy Consulting wykazał, że nowoczesne turbiny wiatrowe mogą „znacząco zwiększyć” odporność sieci. Celem badania, sponsorowanego przez US National Renewable Energy Laboratory (NREL), była analiza reagowania sieci we wschodniej części amerykańskiego systemu elektroenergetycznej na nieprzewidziane sytuacje, takie jak na przykład jednoczesne wyłączenia wielu elektrowni.

Eksperci wykazali, że dzięki możliwości szybkiej reakcji farmy wiatrowe mogą być skuteczniejsze od źródeł konwencjonalnych w zapobieganiu spadkom częstotliwości, przerwom w zasilaniu, a nawet wyłączeniom na dużą skalę – tzw. blackoutom. Mimo, że badanie GE analizowało wpływ energetyki wiatrowej na sieć elektroenergetyczną w USA, wnioski mają zastosowanie na całym świecie.

Farmy wiatrowe mogą stabilizować sieć elektroenergetyczną

Badanie opiera się o scenariusz z 25% udziałem energetyki wiatrowej na obszarze wschodniej części amerykańskiego systemu elektroenergetycznego. Według ekspertów przy takim poziomie mocy farm wiatrowych w systemie tradycyjne zasoby regulacji częstotliwości są niewystarczające.

Nowoczesne turbiny wiatrowe są coraz częściej wyposażone w sterowniki umożliwiające regulację częstotliwości w sieci elektroenergetycznej. Oznacza to, że w sytuacji dużego poboru energii przez odbiorców przemysłowych farmy wiatrowe pełnią funkcję stabilizującą, działając jako przesuwające fazę kompensatory mocy biernej. Symulacje wykonane w ramach badania zakładają dostępność wystarczających rezerw wtórnych umożliwiających pokrycie zmienności generacji wiatrowej.

W analizowanych przypadkach, nawet o dużym udziale generacji wiatrowej (do 40% we wszystkich regionach NERC za wyjątkiem FRCC oraz SERC), nie doszło do zakłóceń związanych z podczęstotliwościową redukcji obciążenia lub innych problemów ze stabilnością sieci. Utrzymanie generacji świadczącej usługi regulacyjne na minimalnym poziomie rzędu 30% wydaje się być konieczne, i jest spójne z wnioskami płynącymi z innych badań.

Regulacja świadczona przez farmy wiatrowe może znacząco zwiększyć możliwości w zakresie pierwotnej regulacji częstotliwości w systemie. Korzyści z takiej regulacji mogą być kilkukrotnie większe w przeliczeniu na megawat niż w przypadku źródeł konwencjonalnych. Układy regulacji farm wiatrowych są dostępne na rynku, i są obowiązkowe w niektórych systemach (EirGrid 2011; Alberta Electric System Operator 2010; Miller et. al. 2009), ale obecnie nie są wykorzystywane w elektrowniach wiatrowych na przeanalizowanym obszarze sieci EI.

Wyniki badania opierają się o możliwości turbin GE typu 3 (oraz typu 4). Dynamiczne możliwości elektrowni wiatrowych wyposażonych w inne turbiny będzie się różnić w zależności od zaprojektowanych przez producenta funkcji sterujących.

Ulepszenia modelu elektroenergetycznego dokonane w niniejszym badaniu nie zostały wykonane z myślą o ich wprowadzeniu na stałe. Niemniej jednak wyniki są zachęcające i spójne z wynikami innych prac (NERC 2012b,c; Undrill 2012).

W Polsce potencjał farm wiatrowych dot. regulacji częstotliwości w sieci i zapobieganiu jej spadkom nie jest jeszcze wykorzystywany mimo, że większość zainstalowanych turbin wiatrowych często jest wyposażonych w sterowniki umożliwiające regulację częstotliwości. Badanie GE podkreśla jak ważne jest aby powstały również w naszym kraju regulacje umożliwiające wycenę usług systemowych świadczonych przez elektrownie wiatrowe.

Góra
Komentarze
Brak komentarzy, podziel się swoją opinią jako pierwszy....
Wideo
RELACJA Z TARGÓW ŚWIATŁO 2015
Targi Poznańskie - pasja w działaniu!

Kalendarium

Nowe firmy