Существует ли универсальное решение для продвижения возобновляемых источников энергии?

В ближайшие годы возобновляемая энергетика будет играть все большую роль в диверсификации энергетического рынка не только в Германии и Европе, но и во всем мире. Однако на практике нестабильность и сложности с интеграцией в общую систему электроснабжения становятся существенными препятствиями в дальнейшем расширении рынка альтернативной энергетики. К счастью, эти препятствия преодолимы, необходимо лишь придерживаться простого алгоритма.

Универсального способа решения указанных проблем не существует. Потребности в электроэнергии, состояние и мощность магистральных линий электропередач, количество и потенциал возобновляемых источников энергии – все эти показатели существенно различаются как для стран, так и для отдельных регионов.

В любых мероприятиях, направленных на развитие инфраструктуры и увеличение выработки возобновляемой энергии, необходимо опираться на следующие пять основных элементов:

1. Первый элемент – это само производство электроэнергии из возобновляемых источников.

1. Первый элемент – это само производство электроэнергии из возобновляемых источников.

В данном случае следует обратить внимание на то, что стоимость производимой электроэнергии должна быть конкурентоспособной в среднесрочной и долгосрочной перспективах и не зависеть от государственных дотаций. Существенные различия в природе возобновляемых источников энергии оказывают значительное влияние на все другие ключевые элементы.

Например, доля зеленой энергетики, которая составляет почти 100% в общем производстве энергии в Норвегии, не вызывает никаких проблем и перебоев в электроснабжении, равно как и 50% доля возобновляемой энергетики в общем производстве энергии в Швейцарии и Австрии. Это объясняется тем, что стабильность энергосистемы поддерживается за счет легкоуправляемой гидроэнергетики. В отличие от упомянутых стран, в Испании энергосервисная компания Red Electrica, у которой доля альтернативной энергетики составляет 35%, заявляет о проблемах, связанных с неустойчивостью производства в ветроэнергетике, которая составляет почти половину возобновляемой энергии в этой стране.

2. Второй элемент – это развитие и расширение сетей электроснабжения

2. Второй элемент – это развитие и расширение сетей электроснабжения

Это может быть одним из возможных решений проблем интеграции альтернативных источников в общую энергосистему. Например, Red Electrica уже работает над созданием дополнительной линии электропередач между Испанией и Францией. Расширение сети линий электропередач действительно целесообразное решение, которое позволит сбалансировать локальные колебания в системе. Однако, для достижения поставленных целей в развитии производства альтернативной энергии, электросети должны расширяться не только внутри страны, но и выходить за ее пределы.

Так, например, в Германии, требуется около 4000 км новый линий электропередач, включая магистральные для соединения севера и юга страны. Такое решение позволит создать достаточно протяженные линии с минимальными потерями в сети, которые смогут обслуживать в качестве электромагистрали.

3. Расширение сетей электроснабжения должно сопровождаться внедрением современных систем управления и контроля сетями на всех уровнях.

3. Расширение сетей электроснабжения должно сопровождаться внедрением современных систем управления и контроля сетями на всех уровнях.

Установка таких систем необходима для координирования входящих потоков энергии от множества децентрализованных генераторов в сетях распределения во избежание перепадов. Управляемое потребление в «умных» электросетях, известных как smart-grid, дает возможность стабилизировать пики и спады производства.

Например, более чем три четверти потребности в энергии обычного домовладения приходится на обогрев помещений и горячее водоснабжение. Учитывая то, что процесс нагревания требует определенного времени, таким использованием энергии можно эффективно управлять. В частности, высокоэффективный электронагреватель в виде теплового насоса может быть интегрирован и управляться через smart-grid.

4. Возможность компенсации недостатка энергии

4. Возможность компенсации недостатка энергии

Недостаток энергии в сети в случаях, когда по объективным природным причинам ветровые и солнечные электростанции работают с малой мощностью или не работают вообще, должны компенсировать высокоэффективные традиционные электростанции. Комбинированные электростанции могут служить поддержкой для новых энергетических систем, поскольку они используют разные источники энергии, а выбросы углекислого газа относительно низкие. Улучшение эффективности и надежности электростанций, работающих на ископаемом топливе, может быть одним их ключевых моментов энергетической политики, особенно в сочетании с современными средствами улавливания вредных веществ и очистки дымовых газов.

Такая модель работы генерирующих предприятий довольно перспективна, так как большинство стран, в том числе и Германия, не обладают аккумулирующими возможностями достаточной мощности, чтобы было возможно накапливать возобновляемую энергию и отдавать ее обратно в сеть при необходимости.

5. Аккумулирование и хранение энергии

5. Аккумулирование и хранение энергии

Одна из технологий, которая вскоре станет доступной, это накопление энергии в водороде, который будет добавляться к природному газу непосредственно при сжигании. Таким образом, будет достигнута эффективность данного метода более 70%. В Германии находятся самые большие в Европе хранилища природного газа, которые могут обеспечить четверть годовой потребности в нем. В маловетреные периоды природный газ вместе с добавленным водородом может использоваться для производства электроэнергии с повышенной на 60-70% эффективностью на высокоэффективных электростанциях.

На ранних этапах развития возобновляемой энергетики многие регионы не уделяли должного внимания ключевым факторам, влияющим на производство энергии из возобновляемых источников, описанным выше. В странах с сильными колебаниями в производстве электроэнергии из возобновляемых источников энергии, таких как Дания, Португалия или Испания, энергетические системы подходят к пределу своих возможностей. В Германии в отдельных регионах также время от времени возникают перегрузки в электросетях, поэтому в дни сверхпроизводства избыточная электроэнергия из сети должна «сгружаться» в другие страны или регионы.

Следует отметить, что немаловажное внимание должно уделяться улучшению эффективности всей системы в целом. Некоторые энергосберегающие мероприятия окупаются только через несколько лет, так как инвестиции могут быть возвращены в основном за счет достигнутой экономии.

Поделиться статьей :

Популярные материалы

Автор статьи / 

theenergycollective.com

Комментарии

  • Особенности использования солнечных панелей

    Использование энергии солнца позволяет экономить дорогую электроэнергию, поставляемую в дома энергетическими компаниями, более того, зарабатывать на поставках энергии в электрическую сеть.
  • Аккумуляторы

    Для большинства систем оптимальным выбором являются специальные гелевые аккумуляторы с номинальным напряжением 2В. Из таких аккумуляторов собираются блоки нужного напряжения и емкости.
  • Новые ветряные турбины обеспечат Японию энергией на 50 лет за счет тайфунов

    Тайфуны, как правило, всегда связывают с масштабными разрушениями для целой страны, но японский инженер разработал такую ветровую турбину, которая может обуздать огромную мощь этих бурь и превратить ее в полезную энергию. Если он прав, один тайфун может обеспечить Японию энергией в течение 50 лет.
  • Принцип работы ГЭС

    Гидроэлектростанция - сооружение, которое преобразует механическую энергию потока воды в электроэнергию, при помощи гидравлических турбин, которые в свою очередь приводят во вращение электрические генераторы.
  • Сельскохозяйственные кластеры

    Кластеры - некоммерческое партнерство, основанное на принципе доверия между участниками, а любые спорные вопросы решаются через третейский суд. В кластерах нет одного собственника, а членство является добровольным. Абсолютно все участники работают над созданием одного мощного бренда, продукция под которым всегда должна быть по качеству намного выше, чем принято в регионе.

О ПРОЕКТЕ

Приветствуем Вас на первом в СНГ универсальном интернет-ресурсе, посвященном альтернативным источникам энергии.

Кто-то возразит, что отнюдь не первом. НО! Мы замахиваемся на то, чтобы каждый посетитель портала 100Green-Tech.ru получил пользу от потраченного времени, и в этом мы первые!