Οι ανάγκες για υπηρεσίες εξισσορρόπησης απαιτούν σύγχρονα εργοστάσια με ταχεία εκκίνηση και υψηλή λειτουργική ευελιξία
Οι συμβατικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής εξακολουθούν να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην επιτυχία της ενεργειακής μετάβασης. Παρόλα αυτά πρέπει να εξεταστεί το μέλλον τους λόγω της εξέλιξης του κλάδου.
Ήδη οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), έχουν κάνει αισθητή την παρουσία τους εγείροντας ερωτήματα για το τι μέλλει γενέσθαι.
Από μονάδες έτοιμες για υδρογόνο μέχρι αποτελεσματικές υπηρεσίες διαχείρισης της ζήτησης του συστήματος, οι Michael Fiedler και Martin Wiedemann (ειδικοί της MAN Energy Solutions) οι οποίοι έχουν εμπειρία δεκαετιών στη βιομηχανία, εξετάζουν τις κύριες τάσεις στον προαναφερόμενο τομέα.
«Καθώς όλο και περισσότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας προστίθενται στο δίκτυο, υπάρχει μια μεγάλη αβεβαιότητα για τους διαχειριστές σταθμών παραγωγής ενέργειας», λέει ο Michael Fiedler (Ανώτερος Διευθυντής Επιχειρηματικής Ανάπτυξης, Power Segment της MAN Energy Solutions).
«Εκεί που για δεκαετίες οι εφαρμογές βασικού φορτίου ήταν το ψωμί και το βούτυρο των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, βλέπουμε τώρα μια ζήτηση για γρήγορες, με δυνατότητα αποστολής εφαρμογές, που υποστηρίζουν την απανθρακοποίηση και σταθεροποιούν το δίκτυο», προσθέτει ο συνάδελφός του στη MAN, Martin Wiedemann (Senior Business Development Manager, Power Segment).
Αμφότεροι συμφωνούν ότι οι συμβατικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής συνεχίζουν να παίζουν σημαντικό ρόλο στην επιτυχία της μετάβασης.
Τα ερωτήματα που προκύπτουν είναι ποια συστήματα παρέχουν την καλύτερη υποστήριξη και τι θα απαιτούν οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής στο μέλλον.
1. Υπηρεσίες εξισορρόπησης: Νέος ρόλος για τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής
«Η εξισορρόπηση της παραγωγής ενέργειας θα είναι η βασική ικανότητα στο μέλλον», λέει ο Martin Wiedemann.
Καθώς οι εγγενείς μεταβλητές ΑΠΕ όπως ο άνεμος και η ηλιακή ενέργεια γίνονται πιο διαδεδομένες, η εξισορρόπηση καθίσταται κρίσιμη για τη διατήρηση της σταθερότητας του δικτύου.
Αυτό περιλαμβάνει προσαρμογές σε πραγματικό χρόνο της ισχύος εξόδου για την εξομάλυνση των αποκλίσεων συχνότητας στο δίκτυο και τη διασφάλιση ότι οι προμήθειες ηλεκτρικής ενέργειας καλύπτουν τη ζήτηση ανά πάσα στιγμή.
Χωρίς αυτές τις υπηρεσίες, η αναντιστοιχία της υψηλής ζήτησης ενέργειας και της χαμηλής διαθεσιμότητας ενέργειας οδηγεί σε διακοπές λειτουργίας.
Μόνο στην Ευρώπη, οι πολιτικές στοχεύουν στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου έως και 55% έως το 2030 (σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990) και στην πλήρη ουδετερότητα των εκπομπών άνθρακα έως το 2050, με παρόμοιους στόχους σε όλο τον κόσμο.
«Μπορεί η τροφοδοσία να ξεκινάει με μονάδες φυσικού αερίου» λέει ο Fiedler, «καθώς όμως οι ΑΠΕ αυξάνουν την παρουσία τους στο δίκτυο, ο χρόνος των μονάδων φυσικού αερίου μειώνεται, συμβάλλοντας στην απανθρακοποίηση και εξασφαλίζοντας ισσορροπία στο δίκτυο. Αυτό είναι τελικά που μας επιτρέπει να επεκτείνουμε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας».
2. Ευελιξία στα συστήματα ισχύος
«Η ανάγκη για υπηρεσίες εξισορρόπησης απαιτεί προηγμένους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με γρήγορους χρόνους εκκίνησης και υψηλή λειτουργική ευελιξία», λέει ο Wiedemann.
Η λειτουργική ευελιξία είναι η ικανότητα των συστημάτων ισχύος να ανταποκρίνονται στις αλλαγές της ζήτησης.
Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση έξυπνων τεχνολογιών που μετρούν και αντιδρούν στις διακυμάνσεις σε πραγματικό χρόνο, ελαχιστοποιώντας τα σημεία συμφόρησης και βελτιστοποιώντας τη χρήση.
Για τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σημαίνει ότι λειτουργούν με χαμηλά ελάχιστα φορτία έχοντας σύντομους χρόνους εκκίνησης και διακοπής λειτουργίας, καθώς και υψηλά ποσοστά αύξησης.
«Υπάρχει επίσης μεγάλο ενδιαφέρον για τις μονάδες συμπαραγωγής, αλλά το καλοκαίρι δεν χρειάζεστε τη θερμότητα.
Χρειάζεστε απλώς την ενέργεια. Έτσι, δεν ισχύει πλέον ότι ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής έχει μόνο έναν τρόπο λειτουργίας», λέει ο Fiedler.
Επιπλέον, ένα ευρύ φάσμα τρόπων λειτουργίας σημαίνει αυξημένη απόδοση καυσίμου και συνολική μείωση του κόστους.
3. Ικανότητα σύγχρονων μονάδων για παραγωγή ενέργειας
Προς υποστήριξη των υπηρεσιών εξισορρόπησης και της λειτουργικής ευελιξίας, οι Wiedemann και Fiedler βλέπουν μια τάση προς την ύπαρξη αποκεντρωμένων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με κινητήρα που οδηγούν τον μετασχηματισμό σε αντίθεση με τους μεγάλους στρόβιλους.
«Ο σύγχρονος μηχανολογικός εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για καλύτερο έλεγχο των εκπομπών και μπορεί να χρησιμοποιεί καύσιμα χαμηλών εκπομπών άνθρακα, π.χ. υδρογόνο, εκμεταλλευόμενοι στο έπακρο τις διαθέσιμες πηγές καυσίμου χωρίς αλλαγή στην παραγωγή», λέει ο Fiedler.
Επίσης, σε αντίθεση με τους στρόβιλους, οι συγχρόνες μονάδες παραγωγής ενέργειας υπερέχουν σε εφαρμογές που απαιτούν γρήγορους χρόνους απόκρισης.
Για παράδείγμα η ΜΑΝ 35/44G μπορεί να μεταβεί από το ξεκίνημα στο πλήρες φορτίο σε λιγότερο από τρία λεπτά, δινόντας το πρώτο μεγαβάτ στο δίκτυο μέσα σε τριάντα δευτερόλεπτα .Προσφέρει καλύτερη κλιμάκωση και απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, εξασφαλίζοντας λειτουργία σε ζεστά κλίματα χωρίς πρόσθετη χωρητικότητα.
Ο Wiedemann βλέπει ήδη μεγάλα έργα σταθμών παραγωγής ενέργειας με κινητήρα, άνω των 200 μεγαβάτ, για υπηρεσίες εξισορρόπησης στην Αυστραλία, τις ΗΠΑ και τη Γερμανία.
4. Αποτελεσματικότητα
Η αποτελεσματικότητα πρέπει να βασίζεται σε μια συνεχή πρόοδο βελτιστοποίησης των λειτουργιών των μονάδων με αναβάθμιση του μηχανολογικού εξοπλισμού και ψηφιοποίηση που θα οδηγούν στην καλύτερη υλοποίηση με ελαχιστοποίηση ζημιών από το κόστος των καυσίμων και την μείωση των εκπομπών.
5. Υδρογόνο: To μέλλον
Οι συγχρόνες μονάδες σχεδιάζονται ώστε να μπορούν να υποδεχθούν το υδρογόνο όταν αυτό θα μπορεί να μπει στην παραγωγή. Δεν περιλαμβάνουνν μόνο την ικανότητα χρήσης του υδρογόνου αλλά και τις υποδομές διαχείρισης, αποθήκευσης και μεταφοράς του. Στην ΜΑΝ η νέα τεχνολογία σχεδιάζεται για μίξη 25% υδρογόνου με φυσικό αέριο και όπως αναφέρει ο Fiedler μέχρι το 2030 θα είναι έτοιμοι να μπορούν να κάνουν εξ ολοκλήρου χρήση υδρογόνου.
www.worldenergynews.gr
