Popis problema i prijedlog rješenja vezanih za integraciju velike količine vjetra

Similar documents
ANALIZA PRIMJENE KOGENERACIJE SA ORGANSKIM RANKINOVIM CIKLUSOM NA BIOMASU U BOLNICAMA

PROJEKTNI PRORAČUN 1

SIMPLE PAST TENSE (prosto prošlo vreme) Građenje prostog prošlog vremena zavisi od toga da li je glagol koji ga gradi pravilan ili nepravilan.

CJENOVNIK KABLOVSKA TV DIGITALNA TV INTERNET USLUGE

Podešavanje za eduroam ios

REGULACIJA U ELEKTROENERGETSKOM SUSTAVU S VELIKIM UDJELOM VJETROELEKTRANA

Biznis scenario: sekcije pk * id_sekcije * naziv. projekti pk * id_projekta * naziv ꓳ profesor fk * id_sekcije

CJENIK APLIKACIJE CERAMIC PRO PROIZVODA STAKLO PLASTIKA AUTO LAK KOŽA I TEKSTIL ALU FELGE SVJETLA

Port Community System

Bušilice nove generacije. ImpactDrill

Nejednakosti s faktorijelima

COMMERCIAL AND TECHNICAL VIRTUAL POWERPLANT AS PART OF POWER SYSTEM

BENCHMARKING HOSTELA

Eduroam O Eduroam servisu edu roam Uputstvo za podešavanje Eduroam konekcije NAPOMENA: Microsoft Windows XP Change advanced settings

DEFINISANJE TURISTIČKE TRAŽNJE

IZDAVANJE SERTIFIKATA NA WINDOWS 10 PLATFORMI

Sadržaj.

AMRES eduroam update, CAT alat za kreiranje instalera za korisničke uređaje. Marko Eremija Sastanak administratora, Beograd,

Uticaj obnovljivih izvora energije na dinamičko tarifiranje u realnom vremenu

DISTRIBUIRANA PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE DISTRIBUTED GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY

GUI Layout Manager-i. Bojan Tomić Branislav Vidojević

KAPACITET USB GB. Laserska gravura. po jednoj strani. Digitalna štampa, pun kolor, po jednoj strani USB GB 8 GB 16 GB.

GLEDANOST TELEVIZIJSKIH PROGRAMA PROSINAC Konzumacija TV-a u prosincu godine

Vjetroelektrane. Dr.sc. Ante Ćurković, dipl.ing.stroj

Operator prijenosnog sustava i oblici koordinacije tržišta električne energije

UNIVERZITET U BEOGRADU RUDARSKO GEOLOŠKI FAKULTET DEPARTMAN ZA HIDROGEOLOGIJU ZBORNIK RADOVA. ZLATIBOR maj godine

Possibility of Increasing Volume, Structure of Production and use of Domestic Wheat Seed in Agriculture of the Republic of Srpska

DANI BRANIMIRA GUŠICA - novi prilozi poznavanju prirodoslovlja otoka Mljeta. Hotel ODISEJ, POMENA, otok Mljet, listopad 2010.

TRAJANJE AKCIJE ILI PRETHODNOG ISTEKA ZALIHA ZELENI ALAT

Uvod u relacione baze podataka

CRNA GORA

UTJECAJ UVOĐENJA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE NA ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETSKOG SUSTAVA REPUBLIKE HRVATSKE S OSVRTOM NA EMISIJE STAKLENIČKIH PLINOVA

RANI BOOKING TURSKA LJETO 2017

DISTRIBUIRANA PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE

TEHNIĈKO VELEUĈILIŠTE U ZAGREBU ELEKTROTEHNIĈKI ODJEL Prof.dr.sc.KREŠIMIR MEŠTROVIĆ POUZDANOST VISOKONAPONSKIH PREKIDAĈA

WWF. Jahorina

SAS On Demand. Video: Upute za registraciju:

Sadašnje stanje i nadolazeći trendovi trţišta električne energije u Hrvatskoj s posebnim osvrtom na obnovljive izvore energije

1. Instalacija programske podrške

RASPOLOŽIVOST I RIZIK RADA VJETROELEKTRANA

KRITERIJI PRIKLJUČENJA VJETROELEKTRANA NA PRIJENOSNI SUSTAV

POGON VJETROELEKTRANA OPERATION OF WIND POWER PLANTS

ENR 1.4 OPIS I KLASIFIKACIJA VAZDUŠNOG PROSTORA U KOME SE PRUŽAJU ATS USLUGE ENR 1.4 ATS AIRSPACE CLASSIFICATION AND DESCRIPTION

PROPOSAL FOR INSTALLATION OF 400/220 kv PHASE SHIFTING TRANSFORMER IN ORDER TO REDUCE LOADING ON 400/110 kv TRANSFORMER IN SS ERNESTINOVO


UTJECAJ PROTOKOLA IZ KYOTA NA RAZVOJ HRVATSKOG ELEKTROENERGETSKOG SEKTORA IMPACT OF KYOTO PROTOCOL ON DEVELOPMENT OF THE CROATIAN POWER SECTOR

TRENING I RAZVOJ VEŽBE 4 JELENA ANĐELKOVIĆ LABROVIĆ

ANALIZA PRIKUPLJENIH PODATAKA O KVALITETU ZRAKA NA PODRUČJU OPĆINE LUKAVAC ( ZA PERIOD OD DO GOD.)

Upotreba selektora. June 04

STRUČNA PRAKSA B-PRO TEMA 13

Idejno rješenje: Dubrovnik Vizualni identitet kandidature Dubrovnika za Europsku prijestolnicu kulture 2020.

Trening: Obzor financijsko izvještavanje i osnovne ugovorne obveze

ECONOMIC EVALUATION OF TOBACCO VARIETIES OF TOBACCO TYPE PRILEP EKONOMSKO OCJENIVANJE SORTE DUHANA TIPA PRILEP

Windows Easy Transfer

Mogudnosti za prilagođavanje

KABUPLAST, AGROPLAST, AGROSIL 2500

INTEGRATION AND GROUPING DIESEL GENERATOR IN VIRTUAL POWER PLANT

RAZVOJ PRIJENOSNE MREŽE JUGOISTOČNE EUROPE U KRATKOROČNOM I SREDNJOROČNOM RAZDOBLJU

ELECTRIC VEHICLE CHARGING INFRASTRUCTURE INTEGRATION IN KARLOVAC DISTRIBUTION NETWORK

Mrežni kodeks

Bear management in Croatia

Automatske Maske za zavarivanje. Stella, black carbon. chain and skull. clown. blue carbon

Mala i srednja poduzeća u uvjetima gospodarske krize u Hrvatskoj

Permanent Expert Group for Navigation

Upravljanje kvalitetom usluga. doc.dr.sc. Ines Dužević

WELLNESS & SPA YOUR SERENITY IS OUR PRIORITY. VAŠ MIR JE NAŠ PRIORITET!

ČISTA ENERGIJA ZA SVE EUROPLJANE

FISCUS. Hrvatsko tržište energije proizvedene iz vjetroelektrana. Razborito i odgovorno upravljanje financijama javnog sektora

Ulazne promenljive se nazivaju argumenti ili fiktivni parametri. Potprogram se poziva u okviru programa, kada se pri pozivu navode stvarni parametri.

Upute za korištenje makronaredbi gml2dwg i gml2dgn

Tutorijal za Štefice za upload slika na forum.

O D L U K U. Član 2. Ova odluka stupa na snagu danom donošenja, te se objavljuje na oglasnoj tabli i internetskoj stranici FERK-a.

MINISTRY OF THE SEA, TRANSPORT AND INFRASTRUCTURE

Sporazum CEFTA-2006 i vanjskotrgovinska razmjena poljoprivrednih proizvoda u Bosni i Hercegovini za razdoblje od do 2009.

REGULATING DISTRIBUTION TRANSFORMER

Optimalno angažovanje elektrana u elektroenergetskom sistemu sa obnovljivim izvorima energije

Financijsko poslovanje u Financial operation in 2017

NAKNADE ZA PREKOGRANIČNI PRIJENOS ELEKTRIČNE ENERGIJE CROSS - BORDER TARIFF MECHANISM

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD

NAUTICAL TOURISM - RIVER CRUISE ONE OF THE FACTORS OF GROWTH AND DEVELOPMENT OF EASTERN CROATIA

NADZOR, ZAŠTITA I VOĐENJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA ZASNOVANO NA WAM PLATFORMI

Otpremanje video snimka na YouTube

TRŽIŠTE ELEKTRIČNE ENERGIJE USLOVI I PERSPEKTIVE

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI PRIMJENA METODA ZA UPRAVLJANJE ZALIHAMA

SO6 01 REGULATORY REPORTING. SAŽETAK i trajanja. pouzdanosti napajanja; uvođenje SUMMARY. Key words: a) b) Željko. Rajić. Hrvoje.

Indikativni plan razvoja proizvodnje

Costs in the function of business decision making for mushroom production Troškovi u funkciji poslovnog odlučivanja pri proizvodnji šampinjona

KAKO GA TVORIMO? Tvorimo ga tako, da glagol postavimo v preteklik (past simple): 1. GLAGOL BITI - WAS / WERE TRDILNA OBLIKA:

ELECTRIC POWER GRID NETWORK MODEL OF HEP TSO AND NEIGHBOURING TSO's NEEDED FOR EMS SYSTEM OPERATION

24th International FIG Congress

ULOGA TROŠKOVA AMORTIZACIJE U SUSTAVIMA UPRAVLJANJA KVALITETOM

Current Issues and Prospects of Raspberry and Blackberry Production in the Republic of Serbia

Indikativni plan razvoja proizvodnje

RJEŠENJE. Obrazloženje

UČINCI KOJI SE POSTIŽU REKUPERACIJOM KONDENZATA U TOPLINSKIM SUSTAVIMA 1

ENERGY EFFICIENCY OF TRANSFORMERS

PRIMJENA SUSTAVA UPRAVLJANJA KVALITETOM U PROCESU PROIZVODNJE MLIJEKA

2/2010. hrvatski turizam u brojkama croatian tourism in numbers. VOL 4. broj VOL 4. issue ISSN

EKONOMIKA LOGISTIKE PROIZVODNJE ECONOMICS OF PRODUCTION LOGISTICS

PRIKAZI br. 27 REVIEWS N 27

Transcription:

Popis problema i prijedlog rješenja vezanih za integraciju velike količine vjetra Zora Luburić, Ivan Pavičić, Vladimir Valentić 18. studenoga 2016. Sažetak Nesigurnosti u hrvatskom EES-u sve su veće integracijom dodatnih kapaciteta vjetroelektrana (VE). Prema tome, provodi se plan razvoja prijenosne mreže koji će elektroenergetski sustav održati u granicama stabilnosti. Istražuju se moguće mjere i troškovi pogona u takvim okolnostima sustava. Ovaj izvještaj predstavlja kratki pregled postojećeg stanja, donesenih odluka te moguće buduće akcije za slučaj nestabilnosti u EES-e u vidu ugradnje spremnika energije u kritičnim čvorištima. 1 Uvod Prema Zakonu o tržištu električne energije Hrvatski operator prijenosnog sustava (HOPS) odgovoran je za vod enje EES-a i pogon prijenosnog sustava Hrvatske te razvoj prijenosne mreže kojim se osigurava dugoročna sposobnost kako bi se ispunili zahtjevi za prijenos električne energije na nediskriminirajući način [1]. U posljednja dva desetljeća EES-a dolazi do promjena u portfelju elektrana. Sve više raste instalirana snaga obnovljivih izvora energije (OIE) med u kojima se najviše ističu vjetar i sunce. Njihovom penetracijom došlo je do porasta nesigurnosti u pogonu mreže zbog nemogućnosti točnog predvid anja proizvodnje. Izmed u ostaloga, došlo je do povećanja raspona snaga regulacijskih rezervi u sustavu tj. sekundarne i tercijarne zbog znatnog odstupanja izmed u predvid ene i realizirane proizvodnje. Kako bi se pristupilo rješenju ovog problema globalno se razvijaju nove tehničke ideje. Neke od njih su i uvod enje različitih vrsta tehnologija spremnika energije (SE) u pogon EES-a. Hrvatski EES za ispunjenje ciljeva iz Tarifnog sustava za proizvodnju električne energije iz OIE ima obvezu integracije 744 MW vjetroelektrana do 2020. godine [2]. 2 Integracija VE u hrvatski EES 2.1 Trenutno stanje Trenutno je u hrvatskom EES-u priključeno 366 MW VE na prijenosnu mrežu te 54,95 MW VE na distribucijsku mrežu [3]. Prostorno su raspored ene u primorskom dijelu Hrvatske što je prikazano na Slici 1. Njihova proizvodnja je dosta promjenjiva na dnevnoj razini u pokrivanju satnog opterećenja. Udio u ukupnoj proizvodnji VE u 2014. godini iznosio je 5,30 % [3], dok je proizvodnja VE u 2015. godini prikazana na Slici 2a. Tijekom godine vide se znatne mjesečne razlike u proizvodnji. Uz tipično vjetrovite proljetne i jesenske mjesece te manje vjetrovite ljetne. U promatranom razdoblju netipično niska je bila proizvodnja u studenom i prosincu 2015. godine koja je usporediva s tipičnom proizvodnjom u ljetnim mjesecima što nije uobičajeno u našem vjetroklimatskom području. Proizvodnja svih VE na mjesečnoj razni prikaza je na Slici 2b pomoću mjesečnog faktora iskorištenja snage. To je postotak vremena pri kojem je ukupna proizvodnja VE svedena na ekvivalentnu proizvodnju pri angažmanu instalirane snage svih VE. U promatranom razdoblju faktor iskorištenja snage kreće se u rasponu od 11,84 % (prosinac) 1

Slika 1: Lokacije VE u Hrvatskoj (a) Ukupna proizvodnja (b) Faktor iskorištenja snage Slika 2: Obilježja vjetroelektrana u 2015. godini na mjesečnoj razini [4] do 35,62 %(veljača), a prosjek pojedinačnih mjesečnih vrijednosti iznosi 24,19 % [4]. Sve to otežava upravljanje prijenosnog sustava za operatora sustava. U tim okolnostima dolazi do povećanog opsega regulacijskih rezervi što povećava cjelokupni trošak pogona sustava. Regulacijske mogućnosti u trenutnim okolnostima hrvatskog EES-a su dosta ograničene. Razlozi tomu su hidrološke ovisnosti i starost strukture proizvodnih postrojenja. Potrebne rezerve primarne, sekundarne i tercijarne P-f regulacije odred ene su pravilima ENTSO-E te su njihovi iznosi redoslijedom: ±10M W, ±83M W, ±256M W/ 51M W. Brza sekundarna ili minutna tercijarna rezerva angažira se unutar 15 min, a s tim karakteristikama moguć je pogon hidroelektrana i plinskih elektrana. Sposobnost hidroelektrana je mogućnost vrlo brzog puštanja u pogon od trenutka davanja naloga do maksimalne snage u rasponu od 4-30 minuta. Dvije plinske elektrane KTE Jertovec i PTE Osijek ulaze u pogon u slučaju neke intervencije u sustavu u vremenu od 20 minuta do svoje pune snage. Angažiranje ukupne snage tercijarne P-f regulacije ovisi o trenutnom pogonskom stanju sustava, hidrološkim uvjetima, opterećenju elektroenergetskog sustava te ukupnoj bilanci sustava. Ovi parametri uvelike utječu na regulacijske sposobnosti. Tako u slučaju nižih opterećenja sustava, a značajnog uvoza električne energije dolazi do manje snage elektrana u pogonu hrvatskog EES-a i smanjenih regulacijskih mogućnosti raspoloživih elektrana. Drugi slučaj je sušnije vremensko razdoblje u kojem se smanjuje raspoloživa snaga u hidroelektranama budući da trenutno samo one sudjeluju u pružanju usluga regulacije. Svakako da i vozni 2

red elektrana bitno utječe na regulacijske sposobnosti u vidu P-f regulacije. Tako rezervu primarne P-f regulacije nije moguće precizno odrediti jer ona ovisi u trenutnom pogonskom stanju i angažiranoj snazi u sustavu. Hidroelektrane koje su uključene u automatsku sekundarnu P-f regulaciju su redom HE Zakučac, HE Vindol i HE Senj te regulacijska rezerva iznosi ±191M W (ukupno 382 MW). Med utim, ovo je iznos koji je prihvatljiv u teoriji dok je u praksi teško ostvariv. U tom slučaju sve tri HE trebale bi biti u pogonu s radnim točkama na sredini regulacijskog opsega kao i sa dovoljnom količinom vode. Većinu vremena je HE Vinodol u pogon sustava tijekom noćnog režima rada što ograničava snagu sekundarne regulacije na ±45M W. Jedna od još važnih stavki regulacije je i hidrologija tj. promatrano godišnje razdoblje. Tijekom zime zbog povećanih dotoka vode HE Senj ne sudjeluje u sekundarnoj regulaciji jer HE radi pri punoj snazi. Takod er ukoliko se pojave veliki dotoci rijeke Cetine HE Zakučac je angažirana s maksimalnom snagom na sva četiri agregata te zbog toga ne sudjeluje u sekundarnoj regulaciji. S druge strane, u slučaju sušnog razdoblja godine što se dogad a u ljetnom periodu raspoloživa snaga sekundarne regulacije se izrazito smanjuje [3]. 2.2 Integracija dodatnog kapaciteta VE Budući da do 2020. godine u hrvatski elektroenergetski sustav ulazi dodatnih 308 MW, opseg regulacije se znatno mijenja. Provedbom odred enih proračuna u mreži procijenjen je novi opseg P-f regulacija. Tako za povećanje integracije VE na 600 MW slijedi povećanje brze tercijarne rezerve na iznos od ±200MW, dok za integraciju VE od 800 MW na iznos od ±255MW. Iznos sekundarne P-f regulacije izračunava se prema formuli odred enoj od strane ENTSO-E. Trenutni pružatelj pomoćnih usluga u Hrvatskoj je HEP - Proizvodnja. Veći opseg regulacije utječe i na povećane troškove u sustavu. To su pored investicijskih ulaganja u dodatna pojačanja prijenosne mreže i troškovi energije uravnoteženja te troškovi osiguranja dodatnih pomoćnih usluga. Najvažnije mjere uslijed integracije dodatnog kapaciteta VE su: osiguranje potrebne P-f regulacijske rezerve, uključivanje OIE u mehanizam uravnoteženja, poboljšanje kvalitete prognoze proizvodnje VE i potrošnje, ograničavanje proizvodnje VE u slučaju ugrožavanja sigurnosti pogona sustava. Povećanje troškova regulacijske snage i energije vidljivo je na Slici 3. Uočljiva je znatna razlika u troškovima izmed u trenutnog stanja i budućeg stanja sustava kada sve planirane VE budu dio voznog reda. Ovisno o pogrešci u prognozi proizvodnje VE dodatni trošak regulacije sustava s obzirom na kapacitet integracije VE: 400 MW VE u sustavu donosi trošak u iznosu od 1,04-2,5 mil.eur/god 600 MW VE u sustavu donosi trošak u iznosu od 2,6-5,6 mil.eur/god 800 MW VE u sustavu donosi trošak u iznosu od 4,4-9,5 mil.eur/god 3 Karakteristike spremnika energije Uslijed nastalih okolnosti u EES-u postavljaju se moguća tehnička rješenja. Neka od njih su i spremnici energije. Spremnici energije imaju sposobnost spremanja energije u vremenu kada u sustavu postoji višak proizvedene te mogućnost pražnjenja kada u sustavu dolazi do manjka energije. Takod er mogu imati važnu ulogu i kod pružanja pomoćnih usluga u sustavu. Posljedica toga je mogućnost veće integracije OIE upravo zbog učinkovitije prijenosne mreže i optimizacije tokova snaga. Spremnici energije mogu se podijeliti u dvije skupine s obzirom na duljinu trajanja usluge koju pružaju [5]: SE ima brzi odziv i mogućnost pražnjenja u kratkom vremenu (do jednog sata) SE ima sporiji odziv i mogućnost pražnjenja kroz duže vremensko razdoblje (do nekoliko sati) 3

Slika 3: Povećanje troškova regulacijske snage i energije u ovisnosti o instaliranoj snazi VE i kvaliteti prognoze proizvodnje [3] 3.1 SE brzog odziva U ovoj skupini spremnici energije dalje se dijele na one vrlo kratkog vremena pražnjenja - manje od jedne minute te na one dužeg vremena pražnjenja - stabiliziraju mrežu i kvalitetu pogona sustava unutar jednog sata. To se odnosi na kapacitete i superkondukcijske magnetske spremnike koji imaju brzi odziv i sposobni su pružanju usluga u ovoj skupini. U tijeku su istraživanja na povećanju njihove gustoće energije i smanjenju troškova pogona. Ostali SE s dužim vremenom pražnjenja ove skupine pružaju usluge regulacije frekvencije i rezerve pri zagušenjima u mreži. Takod er, jedna od mogućih usluga je pružanje rampe kao pomoć OIE pri razlici povećane proizvodnje od predvid ene i smanjenja potrošnje. Rampe mogu biti značajne u sustavu koji ima velik iznos integracije OIE. Zamašnjaci i lithium-ion baterije dobivaju sve više na važnosti upravo zbog pada cijene ugradnje. 3.2 SE sporijeg odziva Spremnici energije ove skupine omogućuju pražnjenje kroz duže vremensko razdoblje, a to uključuje izravnavanje dnevnih dijagrama. RHE imaju dominantnu ulogu u ovoj skupini SE, ukupno instalirane snage u svijetu 104 GW. [6]. Prednosti RHE su visoku pouzdanost, učinkovitost i dug životni vijek. Nedostaci su geografska ograničenost, dugo vrijeme integracije u sustav (do 10 godina) i visoki investicijski troškovi. Neke od usluga koje RHE može pružiti sustavu su frekvencijska stabilnost, pohrana viška energije u vršnim satima te kao rezerva za crni start ESS-a. Pokretanje elektrane iz hladnog stanja je unutar nekoliko minuta, a za vrijeme pogona u sustavu svega nekoliko sekundi. Dio ove skupine su i postrojenja za pohranu komprimiranog zraka. Izgradnja ovog tipa elektrane provodi se na već postojećim formacijama ispod tla kao što su spilje, procijepi i rudnici. Učinkovitost postrojenja iznosi do 75% [7], a njegove karakteristike su dug životni vijek i niski troškovi održavanja. Pokretanje elektrane iz hladnog stanja traje desetak minuta, a za vrijeme pripravnosti u sustavu petnaestak sekundi. Zahvala Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost i Hrvatski operator prijenosnog sustava projektom Smart Integration of RENewables - SIREN (I-2583-2015). 4

Literatura [1] HOPS - Hrvatski operator prijenosnog sustava. Preuzeto s: www.hops.hr [2] HROTE - Hrvatski operator tržišta energije, Narodne novine, br. 133/13, 151/14, 107/14, 100/15, Studeni 2016. [3] HOPS - Hrvatski operator prijenosnog sustava, Desetogodišnji plan razvoja prijenosne mreže 2016.- 2025., s detaljnom razradom za početno trogodišnje i jednogodišnje razdoblje, Zagreb, Studeni 2015. [4] HOPS, Godišnji izvještaj o proizvodnji vjetroelektrana u Hrvatskoj, Godišnje izvješće, Zagreb 2015. [5] Paul W. Parfomak, Energy Storage for Power Grids and Electric Transportation: A Technology Assessment, ožujak 2012. [6] Energy storage, Dostupno na poveznici: http://energystorage.org [7] K. Bradbury, Energy storage technology review, Technical report, 2010. 5