Kiegészítés - Szivattyús tárolók és egyéb tárolók energia-gazdasági értékelése
1 Kiegészítés - Szivattyús tárolók és más tároló rendszerek energia-gazdasági értékelése a jövőbeni áramellátási rendszerben Kiegészítés a zárójelentéshez Fraunhofer Szélenergia- és Energiarendszertechnológiai Intézet (IWES) Kassel K + F részlege energiaipar és hálózatüzemeltetés 2011. december
4 6.2 Terheléskezelés Generációkezelés Következtetések 49 7 Hivatkozások 51 Táblázatok listája 54 Ábra listája 55 2
5 rövidítések AA-CAES AKW BMU BMWi DSM EE EEG E-KFZ GHD KWK NREAP PSW PV Intelligens Rácsok SRU ÜBA ÜNB VLS ZSW Adiabatikus Sűrített Levegő Tároló Atomerőmű Szövetségi Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Nukleáris Biztonsági Minisztérium Szervezet Gazdasági és Technológiai Minisztérium Terhelés- és Technológiai Minisztérium Terhelés- és Műszaki Minisztérium Terhelés- és Műszaki Minisztérium Terhelésgazdálkodás (igényoldali irányítás) Megújuló energia Energiatörvény Elektromos járművek Kereskedelmi Kereskedelmi Szolgáltatás Kombinált Hő- és Energiaellátás Nemzeti Akcióterv a megújuló energiával működő szivattyús tárolók számára Fotóelektromos/Fotovillamos Intelligens Áramellátó Hálózatok Környezetvédelmi kérdések Szakértői Tanácsa Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség Átviteli rendszerüzemeltető Teljes terhelési órák Napenergia és hidrogénkutatás központja Baden-Württemberg 3
22 8. ábra: A hagyományos erőműpark által fedezendő maradványterhelés megkülönböztetése a 2007-es (a 2007-es időjárási év alapján) és a 2020-as (az időjárási év alapján) kibocsátás szerint Az időjárási év alapján) A PSP-k hatékonyságának másik mutatója az elkerült RE többlet. A PSP 2020-ban elkerülheti az 198 GWh el és a 423 GWh el közötti többletet (figyelembe véve a hatékonyság miatti energiaveszteséget), azaz a megújuló energiák várható többletének 55–49% -át a forgatókönyvben szereplő feltételezések szerint mind a A megújuló energiák és az elektromos hálózatok, valamint az erőművi technológiák bővítése (3. táblázat). 3. táblázat: A RE-többletek 2020-ban PSP alkalmazásával és anélkül, különböző forgatókönyvekhez. Lead forgatókönyv 2009 NREAP teljes ellátás NREAP nyilvános. Ellátási többlet 7 WWh 361 GWh 872 GWh PSW utáni többlet 0 GWh 101 GWh 315 GWh 20
41 Az IWES szárazföldi szélenergia-előrejelzési minőségének korábbi,% nrmse-ben megadott értéke (a névleges teljesítményre normalizált négyzet középértékének gyökere) a 14. ábrán követhető nyomon. A prognózis javulásának lehetősége irodalmi kutatáson alapul. 14. ábra: A szélenergia-előrejelzés (szárazföldi) RMSE alakulása a beépített kapacitás% -ában Az előrejelzési minőség alakulása IWES másnapi előrejelzés ellenőrzési területe E.ON másnapi előrejelzés Németország
4% rövid távú előrejelzés (2 óra) Németország lehetséges előrejelzési javulás 2020-ig? A dena hálózat II. Tanulmányának IWES-számításai felhasználhatók a tengeri szélenergia előrejelzési minőségére. Eddig csak egy rövid tapasztalat használható fel a PV-előrejelzés előrejelzési minőségéhez. Ennek megfelelően az előrejelzés javulásának lehetőségét nehéz számszerűsíteni. Mivel az IWES maga működteti és fejleszti a PV teljesítmény-előrejelző rendszert, a 2020-ig tartó további fejlesztés értékelése saját tapasztalataira támaszkodik. 2050-ig tartó fejlődés csak becsülhető. Míg 2020-ig a betáplálási teljesítmény-előrejelzési rendszer egyedüli javítását veszik figyelembe, a hosszú távú fejlődés szempontjából feltételezni kell az upstream időjárási modellek javulását is. Az előrejelzések pontossága lényegében az erőfeszítéstől (modellek, mérések, számítástechnika) függ. Ha a szélenergia és a napenergia a jövőben a villamos energia/energiaigény nagy részét fedezi, akkor az előrejelzések kidolgozásához és elkészítéséhez megfelelő erőfeszítésre van szükség. Ennek megfelelően további előrejelzési javulások várhatók 2050-ig (lásd 6. táblázat). 39
43 15. ábra: A megtartandó másodlagos szabályozási teljesítmény és a perctartalék alakulása a rövid távú prognózis (1 óra) alapján 0,025% -os biztonsági szint mellett Az ellenőrzési teljesítményigény alakulása Ha figyelembe vesszük ezeket az eredményeket a megőrzendő tartalékkal, a következő napi előrejelzés alapján a szélre és a PV-re (16. ábra) 2010 és 2050 között. összehasonlításával világossá válik, hogy 2020-ig jelentősen megnő a napközbeni kompenzáció iránti igény. Ezt követően ez a kompenzációs követelmény csak kissé növekszik. 16. ábra: A másnapra vonatkozó előrejelzés alapján megtartandó tartalék alakulása a különböző biztonsági szintek számára A napközbeni kompenzációs követelmény és az ellenőrzési tartalék követelmények kialakulásának irányvonala Általánosságban elmondható, hogy mind az ellenőrzési tartalék biztosítása (lásd még az 5.2. Szakaszt), mind a A napon belüli piac rugalmas termelési vagy fogyasztási egységeket igényel. A PSP-k használata és új tárolók építése fontos lehet az ingadozó RE korai integrációja és kompenzálása szempontjából. 41
47 felelősséget vállal a tárolórendszerekkel, és így kiszorítja a hagyományos erőműveket. Új ismeretek merültek fel az IWES zárójelentéshez képest megváltozott feltételezésekből és a megváltozott módszertanból. A napon belüli és az ellenőrzési tartalékpiac közötti különbség és az ellenőrzési tartalék biztosításának technikai fontossága miatt az ebből fakadó tárolási követelményeket most még súlyosabbra kell súlyozni, mint az IWES zárójelentésében. 45