Domů
Akumulace energie
Největší setrvačník v Evropě bude pomáhat spolu s baterií udržovat frekvenci ve Velké Británii

Největší setrvačník v Evropě bude pomáhat spolu s baterií udržovat frekvenci ve Velké Británii

Hybridní systém složený z baterií a setrvačníků, největší svého druhu v Evropě bude umístěn na severu Anglie a bude sloužit k udržování stability sítě ve Spojeném království a v Irsku.

Použití baterií a setrvačníků je řešením pro pokrytí stále klesající točivé rezervy v přenosových a distribučních sítích. Setrvačníky fungují na principu, že jsou roztočeny a uchovávají kinetickou energie, která může být okamžitě upotřebena na potřebné vyrovnávání poklesu či nárůstu frekvence v síti. Jejich výhoda oproti bateriím je okamžitá rychlost reakce a to, že s dobou nedegradují jako baterie. Nevýhodou je, jako u všech točivých strojů, problém s třecími silami. Další nevýhodou je relativně malá velikost takto skladované energie. Proto tento projekt propojuje setrvačníky s bateriemi.

Na zařízení se podíleli pracovníci univerzity v Sheffieldu a firmy Schwungrad Energie, Adaptive Balancing Power a Freqcon. Projekt v celkové hodnotě 4 mil. € je částečně financovaný ze zdrojů Evropské unie. Z programu Horizon2020 bylo na projekt vyhrazeno 2,9 mil €.

„Přenosová sít ve Spojeném království se stává čím dál více volatilní kvůli rostoucímu podílu intermitentních obnovitelných zdrojů. Tím dochází k odchylkám od frekvence 50 Hz při přebytku produkce a naopak.“ Dr. Dan Gladwin, katedra elektrotechniky univerzity Sheffield.

V první fázi projektu bude instalován setrvačník v Irsku. Jeho špičkový výkon bude 500 kW a bude moct uložit až 10 kWh energie. Dále bude na univerzitě v Sheffieldu instalována 2MW baterie. Setrvačník bude posléze rozšířen na výkon 1 MW a kapacitu 20 kWh.

Situace OZE v Anglii

V Anglii se již nyní snaží aktivně řešit problém rostoucího podílu OZE na výrobě elektrické energie. Z tohoto důvodu byl National Grid, provozovatel přenosové soustavy ve Spojeném Království, donucen k vypsání výběrové řízení na novou kategorii podpůrných služeb, která musí být schopná reagovat na změnu frekvence do 1 s. Nejrychlejší kategorie podpůrných služeb v ČR, primární regulace frekvence bloku, vyžaduje, aby tuto službu poskytující zdroje byly schopné dosáhnout maximálního poskytovaného regulačního výkonu do 30 s.

Mohlo by vás zajímat:

Komentáře(13)
Vláďa
5. červen 2017, 07:08

Autor pomíjí že zařízení které má regulovat frekvenci musí mít odpovídající odezvu k velikosti sítě k jaké je připojen. Běžný generátor má 3000 ot/min. To odpovídá frekvenci sítě 50 Hz. U nás instalované stroje mají primární regulaci s nerovnoměrností 5%. To znamená při poklesu frekvence o 5% regulace zdroje zvýší výkon o 100%. V reálu jsou změny výkonu podstatně menší. Kdyby poklesla frekvence o 5% tak se síť rozpadne. Bylo by to o 150 ot/min u generátoru pracujícího na 3000 ot/min. Běžný pokles frekvence odpovídá cca 20-30 ot/min. To je změna o 1%. Když to bude síť o velikosti 500 MW tak to odpovídá nutnosti změny výkonu zdroje o 5 MW. U sítě velké 10000 MW to je už 100 MW. Proto musí být definováno k jak velké síti má být prvek regulující frekvenci připojen a protože nikdo není schopen definovat velikost sítě musí zde vstupovat primární regulace. V základních zkouškách zdrojů el. energie je sjetí na vlastní spotřebu po odpojení výkonového vypínače (to je splněno bez problémů) a sjetí na vlastní spotřebu odpojením vzdáleným vypínačem. Zde musí vstoupit do funkce přeběhový regulátor a snížit výkon zdroje tak aby se ustálil na frekvenci blízkou frekvenci jmenovité. Odladění vyžaduje více zkoušek.

Vinkler
5. červen 2017, 10:10

Vláďo autor opomíjí skutečně hodně. Myslím, že se ale nejedná o setrvačník s generátorem na 3000rpm. Takováto uvedená řešení mívají mnoho desítek tisíc otáček a pracují ve vakuu. Nebudu ale spekulovat.

Vláďa
5. červen 2017, 11:01

Nejsem ještě starý ale dost pamatuju. Když se uváděly do provozu bloky na V1 byla zde jedna zkouška doběhu se zajištěním vlastní spotřeby. Jednalo se o zkoušku jak dlouho dokáže být zásobovaná vlastní spotřeba z odstavené turbíny. Je to celkem velké těleso cca 200 t rotujícího materiálu. Buzení generátoru udržovalo napětí při plynulém poklesu otáček. Nevím už kolik výkonu to dávalo ale pro doběh primáru to stačilo. Jinak běžné soustrojí dobíhá okolo 45 minut, NT díly jsou trvale pod vakuem a vstupní díl se taky vyrovná tlakem s NT díly.

Martin Hájek
5. červen 2017, 13:13

Ano, ale tady se bavíme o velmi krátkodobé setrvačnosti v řádu 0,1 s, kdy je rotor/generátor klasické elektrárny roztočený na 3000 otáček a brzdíme ho jen nepatrně v rámci malé výchylky otáček. Tam je ta setrvačnost samozřejmě obrovská a vytváří tzv. tvrdost sítě. Jinými slovy krátkodobě jsou generátory velmi silně přetižitelné, což je extrémně důležité v různých přechodných dějích. Právě tahle vlastnost zajišťuje (s trochou nadsázky), aby se při výpadku Temelína nerozpadla síť v Evropě. Potíž je, že střídač fotovoltaické elektrárny takovou setrvačností nedisponuje, navíc je to zdroj proudu a nikoliv napětí.

Martin Kolář
6. červen 2017, 08:55

Navíc střídače zřejmě fungují spíše v režimu něco jako "střídač se síťovou komutací", nebo "střídač vedený sítí" .. Pasivně se přizpůsobují změně síťové frekvence . Pokud např. klesne na 49,5 Hz tak budou ta této frekvenci pracovat . Protože jsou stále konstruovány jako pasivní doplněk točivých zdrojů .

Martin Kolář
6. červen 2017, 09:40

Navíc střídače od OZ se chovají frekvenčně "pasivně", jako střídače vedené sítí .. Jsou stále konstruovány jako zařízení pro zdroje které nemají žádnou rezervní kapacitu a vlastně jako pouhý doplněk točivých generátorů ..

C
6. červen 2017, 09:57

To ale není problém změnit, lze to řídit mikrokontrolérem. Záleží na tom po čem je poptávka a tu ovlivňuje co je legislativně dovoleno. Tady není zásadnější technologický problém.

Martin Hájek
6. červen 2017, 13:11

Samozřejmě, že to je technologický problém, protože byste musel v reálném čase řídit tisíce těch střídačů a všem dávat stejný povel. To je i dnes pořád technologická výzva. Navíc to vytváří další zdroj možné poruchy a potenciálního průšvihu, respektive další skvělá příležitost pro kybernetický útok s potenciálem vyřadit elektrizační soustavu, až to bude opravdu rozšířené.

Martin Hájek
5. červen 2017, 10:15

Informace v závěru článku je poněkud zavádějící. Ano, je pravda, že limit v primární regulaci je v ČR 30 s, ale valná většina výkonu je zatím v ČR na točivých strojích, takže fakticky tu službu, kterou si zřejmě Britové brzy začnou kupovat, fakticky tyto stroje poskytují zadarmo už tím, že existují a točí se. Ale je dobře, že se to začíná řešit - další náklad, který je potřeba připočítat na vrub intermitentních zdrojů a půjde nakonec o obrovské peníze. Holt ta ošklivá fosilní energetika má přeci jenom něco do sebe.

Rasťo
5. červen 2017, 11:47

neberte to osobne - ale taká malá poznámka - "ta ošklivá fosilní energetika má přeci jenom něco do sebe" - z princípu veci raz tak či tak skončí. Či chceme alebo nechceme. Otázka skôr znie - ako dlho chceme, aby tu ešte bola

Martin Hájek
5. červen 2017, 13:05

Osobně to neberu a určitě s Vámi souhlasím, že fosilní energetika jednou skončí. Ta otázka ale stojí přece jen trochu jinak. Kdy bude nová OZE energetika schopná tu fosilní plnohodnotně nahradit tak, aby se to dalo zaplatit? Moje odpověď je, že minimálně další 2 desetiletí to v EU ještě nebude.

Rasťo
5. červen 2017, 15:43

áno. Ale raz sa to musíme s ňou naučiť. Ten proces sa nám nepodarí preskočiť :)

čím skôr začneme, tým skôr to bude. Finannčne aj problémovo to samozrejme bude náročné.

Petr
5. červen 2017, 19:50

Stejně jednou umřeš, tak proč s tím zdržuješ a nezainvestuješ pořádně do urychlení třeba nákupem pistole?

Přitom v tvém případě to finančne aj problémovo zas tak moc náročné být nemusí.

Komentáře pouze pro přihlášené uživatele

Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.

V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.

Přihlásit se