Elektrownie szczytowo-pompowe o zmiennej prędkości otwierają nową erę inteligentnego zarządzania energią
Partnerzy projektu opublikowali część swoich wstępnych wyników, w ramach których wskazują na imponującą, bo sięgającą 2291 GWh, pojemność magazynową energii osiągalną za pomocą elektrowni szczytowo-pompowych (ESP) w istniejących obiektach gotowych na modernizację. To więcej niż siedmiokrotność mocy zainstalowanej ESP obecnie w całej Europie. Obiekty są rozmieszczone na terenie UE-15 oraz Norwegii i Szwajcarii. Jak ustalono w ramach badań, sam tylko południowy region Norwegii posiada 54% całkowitej, realnej pojemności magazynowej rzędu 1 242 GWh. W Alpach, na terenie Austrii, Włoszech, Francji i Szwajcarii, ta pojemność wynosi 13% czyli 303 GWh oraz 9 GWh w Alpach niemieckich. W ramach badań wykazano, że w Pirenejach (Francja i Hiszpania) całkowita potencjalna pojemność wynosi 5%, czyli 118 GWh. Przyjmuje się, że produkcja energii elektrycznej poprzez przesył wody między zbiornikami na różnych wysokościach jest najbardziej efektywnym i elastycznym sposobem magazynowania energii elektrycznej na skalę GWh. ESP nadaje się idealnie do reagowania na częste zmiany między niedoborami energii elektrycznej a jej nadwyżkami poprzez produkowanie lub pochłanianie nadwyżki zgodnie z potrzebami. Nowoczesne systemy są w stanie uruchomić pompy lub turbiny ze stanu spoczynku w ciągu 30 sekund. Potencjalne lokalizacje nowych ESP wskazano w ramach badań na podstawie modelu systemu informacji geograficznej (GIS), który wykorzystuje wysokiego poziomu selekcję bez uwzględniania kraju/regionu i wyszukuje wyłącznie istniejące pary akwenów, ze względu na korzyści finansowe z połączenia istniejących akwenów zamiast budowania nowych zbiorników. Wskazane lokalizacje przeanalizowali następnie eksperci krajowi pod kątem kryteriów specyficznych dla kraju/regionu i tak powstał ranking potencjalnych miejsc wraz z ich całkowitym, teoretycznym i wykonalnym potencjałem magazynowanym. Rozwiązanie problemu wpinania odnawialnych źródeł energii Podczas gdy odnawialne źródła energii, takie jak wiatr i słońce, mają coraz większy udział w mocy wyjściowej na świecie, ich nieprzewidywalność osłabia ogólną stabilność sieci. Trudności, jakie sprawia wpinanie odnawialnych źródeł energii w sieć wiążą się z ich nieciągłym charakterem i problemem, jaki stwarza magazynowanie nadwyżek, które można by wykorzystywać w okresach szczytowego zapotrzebowania. Jednak, mimo iż ESP są w stanie zapewnić bardziej opłacalną elastyczność w zakresie równoważenia obciążenia niż tradycyjne elektrownie jądrowe lub węglowe, ich ograniczenie polega na możliwości regulacji mocy tylko w trybie produkcji. Partnerzy projektu ESTORAGE analizują techniczną i ekonomiczną wykonalność unowocześnienia istniejących ESP o stałej prędkości do technologii zmiennej prędkości, wprowadzając elastyczność również do trybu pompowania. Przy takim rozwiązaniu za zmianę prędkości odpowiada przetwornica częstotliwości umożliwiająca zmianę przepływu/mocy. Przy stałej prędkości dana głowica ma tylko jeden punkt pracy, a przez to ograniczoną elastyczność operacyjną, gdyż pompy pracują albo na pełnej mocy albo wcale. Technologia zmiennej prędkości, eksploatowana już od kilku lat, zwłaszcza w Japonii, dobrze wspomaga szybki wzrost odnawialnych źródeł energii, kompensując wahania. Droga do inteligentniejszego zarządzania energią w Europie Unijna sieć elektroenergetyczna będzie musiała przejść bezprecedensowe zmiany pod względem wydajności, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu oraz umożliwić wpinanie odnawialnych źródeł energii na rzecz osiągnięcia celów klimatycznych. Unijny strategiczny plan w dziedzinie technologii energetycznych (SET) nakreśla wizję wkładu energii wiatrowej do 20%, a słonecznej do 15%, w łączne dostawy energii elektrycznej w UE do roku 2020. Podejście ESTORAGE do modernizacji ESP pozwala uniknąć kosztów związanych z budową nowych obiektów i zaoszczędza 8-10 lat potrzebnych na ich opracowanie. Ta zaleta nabiera szczególnej wagi w świetle dążenia partnerów projektu do opracowania rozwiązań, które umożliwiłyby unowocześnienie 75% europejskich elektrowni szczytowo-pompowych do pracy ze zmienną prędkością. Według szacunków do 10 GW dodatkowej zdolności regulacyjnej można osiągnąć dzięki znacznemu unowocześnieniu i bez jakiegokolwiek wpływu na środowisko. Projekt, nad którym prace mają się zakończyć w przyszłym roku, poświęcony jest także systemom uzupełniającym, takim jak unowocześnienie infrastruktury IT w celu elastycznego zarządzania systemem w czasie rzeczywistym na skalę krajową. Ponadto partnerzy projektu przygotują także opłacalny model biznesowy do wdrożenia w całej UE na podstawie analizy obecnych luk i barier piętrzących się przed elastycznymi technologiami energetycznymi na rynku oraz reżimów regulacyjnych. Więcej informacji: witryna projektu ESTORAGE
Kraje
Francja
