Транспортная сеть будущего - Интеграция возобновляемых источников энергии в систему энергоснабжения

Транспортная сеть будущего -

Интеграция возобновляемых источников энергии в систему энергоснабжения

Геральд Кэндлер

Gerald. *****@***net

Транспортная сеть будущего - Интеграция возобновляемых источников энергии в систему энергоснабжения

Содержание

1. Изменение задач транспортной сети

2. Энергетическая концепция Федерального Правительства и ее последствия

3. Почему наступает дефицит в сетях передачи?

4. Координированное планирование сетей в Европе

5. Расширение сетей, производимое Amprion GmbH

6. Дезертек

7. Выводы

2

Транспортная сеть будущего

1

Изменение задач

транспортной сети

3

Транспортная сеть будущего

Участие обычных электростанций ведет

к полному экономическому снабжению

Пиковая нагрузка

Средняя нагрузка

■ Газовые и пароэлектростанции.

■ Электростанции, работающие на каменном угле

■ Электростанции, работающие на буром угле

■ Атомные электростанции

■ Гидроэлектростанции

Базовая нагрузка

4

Транспортная сеть будущего

Себе- стоимость, регулируе мость

■ Электростанции, работающие на жидком топливе

■ Газовые электростанции

■ ГАЭС

Переменчивая (подверженная колебаниям) энергия возобновляемых источников требует дополнительного

регулируемого парка электростанций и должна

транспортироваться в населенные пункты

Фактический итог (космическое излучение =КИ)

Подача фотоэлектричества, июнь 2007г.

Фронт-офис - прогноз (450 МВт питания)

Прогноз общей солнечной энергии в соответствии с ­ КИ ­­­

■ Фотоэлектричество

Подверженное колебаниям

производство из

возобновляемых

источников энергии

■ Ветряная энергия на установках морского базирования

■ Ветряная энергия на береговых установках

300

МВт

250

200

150

100

50

0

Каждая четверть часа в июне

5

Транспортная сеть будущего

2

Энергетическая концепция Федерального Правительства и ее последствия

6

Транспортная сеть будущего

Германия 2020 – 2030 – 2050гг.

Энергетическая концепция, цели 2020/2030гг.

 до 2020г.: 35%; до 2030г.: 50% возобновляемых источников энергии

 до 2050г.: на 80% сокращение выбросов CO2

Морские ветровые электростанции до 2030г.: 25 ГВт

Долгосрочно: строительство сетей покрытия в Германии

– более высокие прибыли экспериментальных линий

7

Транспортная сеть будущего

Сценарии покрывают широкий спектр вариаций

Максимальная надежность снабжения электроэнергией

Сценарий 2

Национальный уровень надежности поставок

УУУ-Сценарий-улавливание и удержание СО2 долговременное хранение

(к 2025 году)

Умеренное

сокращение выбросов CO2

Сценарий 1

Базовый

Максимальное

сокращение выбросов CO2

Минимальное строительство возобновляемых энергоустановок

(реалистично?)

Сценарий 3

Возобновляемые источники энергии

Пониженная надежность снабжения электроэнергией

8

Транспортная сеть будущего

Сценарии фиксируют растущее использование установок возобновляемой энергии – с высокой потребностью в использовании электросетей

9

Транспортная сеть будущего

Все сценарии показывают растущее в дальнейшем использование энергоустановок возобновляемой энергии

10

Транспортная сеть будущего

Уже в 2009г. наметился серьезный энергопоток в направлении с севера на юг

транспортная

потребность

около 8.500МВт

11

Транспортная сеть будущего

Сценарий возобновляемых источников энергии ведет к дополнительной высокой транспортной потребности из северной Германии в 2020 году

Транспортная потребность:

около 20.000 МВт

12

Транспортная сеть будущего

3

Почему наступает дефицит в сетях передачи?

13

Транспортная сеть будущего

Мощность [МВт]   Ситуация 2010 г.   Сегодня в Германии имеет место равномерное распределение баланса производства и потребления электроэнергии

14

Транспортная сеть будущего

Ситуация 2020 г.   Мощность [МВт]   Ситуация 2010 г.   В будущем большая часть производства удалена от потребителя

++

Парк ветров, дующих с берега

?

15

Транспортная сеть будущего

Мощность [МВт]

 

Цели энергетической политики могут быть достигнуты только с помощью расширения транспортной сети

Изменение структуры производства

?

Расширение сети неизбежно – при высокой производительности и при оптимизации возникающей сети.

Соединение новых эффективных электростанций и развития рынка электроэнергии

Поддержание надежности энергоснабжения в Германии

Интеграция возобновляемых источников электроэнергии

16

Транспортная сеть будущего

Ситуация 2010 г.	Ситуация 2020 г.
Мощность [МВт]	Мощность [МВт]

4

Координированное планирование сетей

17

Транспортная сеть будущего

Операторы передающих сетей в Европе также достаточно тесно сотрудничают

Новая структура объединения была введена ENTSO-E (Европейской сетью системных операторов передачи электроэнергии)

– восприятие новых задач соответственно новым директивам ЕС

ENTSO-E публикует информацию, релевантную для рынка

– Пример: „Десятилетний план развития сети“

ENTSO-E разрабатывает общий Сетевой Кодекс

Сотрудничество в исследованиях, а также в научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектах

Интернет: http://www. entsoe. eu/

18

Транспортная сеть будущего

5

Расширение сетей, производимое компанией Amprion GmbH

19

Транспортная сеть будущего

Amprion по мере необходимости расширяет сеть национальных и интернациональных энергетических потоков

\NO

Что планирует Amprion?

Конкретно запланированное расширение сети: 800 км линий, 25 установок

Meppen

Osnabrück

PL

Порядка 3 млрд. € инвестиций за 10 лет

Риски при реализации

Публично-правовые разрешения для проведения воздушной электропроводки

Рамочные условия инвестиций

В настоящее время исследуется или находится в стадии реализации Исследования в настоящее время или в Фазе реализации

Приведено дополнительно в приложении к EnLAG (Закон о расширении электросетей)

NL

Gütersloh

Wesel

Dortmund

Köln

BE

Koblenz

Frankfurt

LU

CZ

FR

CH

AT

Расширение сети в соответствии с Исследованием Сети 1

Строительство новых линий Amprion

20

Транспортная сеть будущего

6

Дезертек "Дезертек" является самым амбициозным в мире инфраструктурным проектом. Он предполагает поставку электроэнергии из пустыни. К 2050 году за счет этого должно покрываться около 15 % потребляемого в Европе электричества. В будущем планируется создание крупных гелиопарков в северной Африке и на Ближнем Востоке. Ведь в этих регионах один ресурс имеется в избытке – СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ По сети специальных высоковольтных линий экологическая энергия должна транспортироваться в Европу. Стоимость этого грандиозного проекта оценивается примерно в 400 млрд. евро. Чтобы общими усилиями реализовать намеченный план, около 20 предприятий, преимущественно из Германии, объединились в консорциум. Несмотря на высокие начальные издержки, участие в проекте сулит выгоду всем партнерам.

21

Транспортная сеть будущего

Почему так привлекательна инициатива Дезертек?

Объединение в сеть возобновляемых источников энергии в Европе, Средней Азии и Северной Африке

Планируемая производительная мощность в 2020 – 2050 гг.: 10 – 100 ГВт

Покрытие 15% европейского потребления электричества к 2050 г.

Размер инвестиций около 400 млрд. €, в т. ч. перенос - 50 млрд. €

22

Транспортная сеть будущего

Вид сети Дезертек

(3 * 5.000 МВт, 105 TВт/час.)

23

Транспортная сеть будущего

Вызовы перевозки на дальние расстояния электроэнергии

Перенос на большие расстояния электроэнергии требует резервной концепции на случай оперативных краткосрочных и более долгосрочных помех (форс-мажор, например, непогода) принимая во внимание:

емкость линий - пропускную мощность

генерируемую мощность в регионе

Очень высокие мощности могут быть транспортированы только с помощью воздушных линий электропроводки

-> Разрешение на строительство проводки длиной 3000 км??

Только высоковольтные линии постоянного тока подходят для транспортировки на дальние расстояния

Воздушные высоковольтные линии постоянного тока могут сегодня переносить до 5.000 МВт на систему

Кабельные высоковольтные линии постоянного тока могут сегодня переносить 700 МВт, авизированы 1.000 МВт

24

Транспортная сеть будущего

Развитие концепции Дезертек

Техническая концепция не полностью объяснена

Системная совместимость сегодня не имеет место

Открытые вопросы:

– Модель оплаты/финансирования

– Разрешение, регулирование

Идея концепции

– Объединение регионально доступных возобновляемых источников энергии с дополнительным региональным парком электростанций

– Связь регионов и энергетического обмена между ними, масштабируемое построение

 Регионы получают пользу от надежного и сбалансированного энергоснабжения

CSP-Концентрированная солнечная энергия (сокр. от concentrated solar power)

25

Транспортная сеть будущего

7

Выводы

26

Транспортная сеть будущего

Высокопроизводительная и высоконадежная транспортная сеть является необходимым условием для «зеленой революции»

Чтобы сократить выбросы CO2, электрификация будет дополнительно осуществлена в других отраслях (электронная мобильность,..)

Будущее производство будет в значительной мере базироваться на электроцентралях большой протяженности, от удаленных источников (ветер, солнце и вода)

В политической дискуссии должны звучать призывы к одобрению перспективы расширения сети и транпортировки электричества на большие расстояния

Должна быть обеспечена системная интеграция возобновляемых источников энергии

Чтобы достичь политические цели, должны существовать стимулы для

– инвестиций (расширение сетей)

– исследований и инноваций (технологический прорыв)

27

Транспортная сеть будущего

Тезисы

В энергетической политике доминирует политика в области климата, при этом энергетическая безопасность и эффективность не уравновешены

Чтобы сократить выбросы CO2, электрификация будет дополнительно осуществлена в других отраслях (электронная мобильность,..)

Будущее производство будет в значительной мере базироваться на электроцентралях большой протяженности, от удаленных источников (ветер, солнце и вода)

Чтобы встроить в систему возобновляемые источники энергии, частные и промышленные потребители должны будут в будущем гибко приспосабливаться (без потери комфорта!) к непостоянному производству

Целостная система должна быть спроектирована с учетом флуктуаций электропитания – все электростанции должны будут вносить свой вклад

28

Транспортная сеть будущего

Надежная энергетическая сеть | www.