Електроцентрали с бърза промяна на натоварването срещу високоефективни
Ето един актуален пример за увеличаване на разходите и емисиите на CO2 чрез пренебрегване на прехода към рентабилност.
Преди няколко десетилетия никой не си е представял, че слънчевата и вятърната енергия могат да осигурят повече електроенергия от всички калорични електроцентрали заедно. Нека погледнем назад във времето, за да разберем историческия контекст:
Съществуват пикови електроцентрали, които работят основно по обяд. Те могат бързо да променят натоварването, така че няма проблем да ги замените в слънчев ден със слънчева електроенергия. Електроцентралите за средно натоварване също не са проблем. Но може би в бъдеще ще имаме толкова много фотоволтаична енергия, че ще се наложи да изключим дори базовите електроцентрали. Но тези базови електроцентрали имат твърде бавен спад, за да бъдат изключени до обяд, и твърде бавен ръст, за да имат пълна мощност при залез слънце. Така че базовите електроцентрали са враг на енергийния преход - те претоварват мрежата! Наистина, подобни изявления все още се правят от високопоставени зелени политици в Германия дори през 2025 г. Заключението: Всички нови електроцентрали трябва да бъдат за бърза смяна на товара.
Кой убива електрическия автомобил в началото на XX век? Оловно-киселинната батерия. Моята Tesla Y с оловно-киселинни батерии би имала капацитет от 20 kWh и пробег от 100 км, пикова мощност от 40 kW, а батерията би трябвало да се сменя на всеки 6000 км. Без шега, болезнен опит при първия ми тест на електрически скутер, 2006-2009 г. (1).
Същото важи и за всички идеи за батерии за мрежата. Така се ражда идеалът за бързо променяща се електроцентрала, която да се справи с промените във фотоволтаичната и вятърната енергия.
Такъв е бил историческият контекст преди около 3 десетилетия. Шокиращо е, че все още се намираме в първата фаза на енергийния преход. Използването на възобновяемата енергия от слънцето и вятъра има три фази:
- На случаен принцип слънцето грее или вятърът духа и ние намаляваме производството на калорични електроцентрали.
- 24-електричество, стабилно захранване в рамките на един ден; батериите правят възможно сътрудничеството между слънчеви, вятърни и калорични електроцентрали.
- 24×365 електроенергия, стабилни доставки за всеки ден от годината, а изкопаемото гориво за калоричните електроцентрали се заменя с енергия за X.
През първата фаза идеята е, когато слънцето грее или вятърът духа, да намаляваме производството на калорични електроцентрали. В другата посока - да увеличим мощността на калоричните електроцентрали, щом се стъмни или стане безветрие. Именно тогава се появи желанието всички електроцентрали да могат да извършват бързи промени в натоварването.
Този метод има ограничение: не е възможно да се изключат повече електроцентрали, отколкото са в експлоатация. Поради този лимит и поради нежеланието на хората да мислят в перспектива, в продължение на много години като цел за разширяване на фотоволтаичната индустрия в Германия се посочваха 70 GW. Те дори не се замислиха, че възобновяемата енергия трябва да се развие от произволна до 24-електрическа. Защо? По това време литиевите батерии бяха твърде скъпи за тази задача и те не бяха убедени, че това може да се промени. Това е така въпреки целия опит с намаляването на цените в развиващите се индустрии.
24-electricity е сътрудничество между централи за възобновяема енергия и калорични централи. Има прогноза за времето и търсенето: на следващия ден разделяме производството на 80 % от възобновяеми източници и 20 % от калорични електроцентрали. Когато има 10 калорични електроцентрали, нека само 2 от тях работят с най-висока ефективност. Всички различни добиви на фотоволтаична и вятърна енергия през деня се изравняват от батериите. Изненадващо, нуждата от бързи промени в натоварването на електроцентралите отпада. Батериите правят възможна толкова бавна промяна на натоварването, че дори най-бавно променящата се базова електроцентрала може да я следва.
Нека разгледаме настоящата ситуация с новите електроцентрали, които предстои да бъдат построени в Германия.
10% по-малко CAPEX 10% по-малко природен газ за изгаряне вече е огромна разлика за версията с оптимизирана ефективност на батерията. Но мислейки в миналото, те продължават да говорят за електроцентрали с бърза промяна на натоварването.
|