פורסם ב: 11 בדצמבר 2024 / עדכון מ: 11 בדצמבר 2024 - מחבר: קונרד וולפנשטיין
האם תחנות כוח עומס בסיס נחוצות ביחס לאנרגיות מתחדשות? - תמונה: xpert.digital
אנרגיות מתחדשות במגמת עלייה: האם עידן של תחנות כוח עומס בסיס?
תחנות כוח ליבה ופחם בלחץ: כיצד מעבר האנרגיה משנה את עומס הבסיס
תחנות כוח עומס בסיסיות ממלאות תפקיד מרכזי באספקת אנרגיה מסורתית מכיוון שהן מספקות את הכוח החשמלי הקבוע (עומס בסיסי). תחנות כוח אלה, כמו כוח גרעיני ותחנות כוח פחם, פועלות ברציפות ומייצרות חשמל במשתנים נמוכים. עם זאת, התרחבותם של אנרגיות מתחדשות (EE) מוטלת בספק יותר ויותר.
מתאים לכך:
מדוע תחנות כוח עומס בסיס היו נחוצות בעבר
תחנות כוח עומס בסיסיות היו חיוניות לכיסוי הביקוש המינימלי ברשת החשמל. הם מיועדים טכנית לייצר חשמל מסביב לשעון ולעבוד ביעילות כלכלית אם הם מופעלים ברציפות. דוגמאות אופייניות הן תחנות כוח ליגניט וגרעיניות וכן הפעלת צמחי כוח. עם זאת, טכנולוגיות אלה אינן גמישות במיוחד ויכולות להגיב רק במידה מוגבלת לביקוש או הזנה משתנה -באנרגיות מתחדשות.
אתגרים מאנרגיות מתחדשות
אנרגיות מתחדשות כמו רוח ואנרגיה סולארית תלויות במזג האוויר ואינן מייצרות חשמל קבוע, אלא משתנות. מאפיינים אלה אינם מבחינה טכנית אינם מייצרים עומסים בסיסיים במובן הקלאסי. עם זאת, אתה יכול לאבטח באופן אמין את אספקת החשמל באמצעות רשתות חכמות, טכנולוגיות אחסון ותחנות כוח גמישות נוספות.
מעבר האנרגיה הוביל לצורך בתחנות כוח עומס בסיס נוקשות. במקום זאת, הרעיון של "שידור" הופך להיות חשוב יותר: שיעור הביקוש לחשמל, שלא ניתן לכסות על ידי אנרגיות מתחדשות, מכוסה על ידי תחנות כוח גמישות כמו תחנות כוח גז או טורבינות אורח מימן.
האם עדיין תחנות כוח עומס בסיס נחוצות?
מחקרים מראים שמערכת אנרגיה המבוססת על אנרגיות מתחדשות יכולה לעבוד גם ללא תחנות כוח עומס בסיס. תערובת של אנרגיית סולארית ורוח בשילוב עם חיסכון (למשל אחסון סוללות או מימן), בקרת עומס גמישה ותחנות כוח עומס שיורית יכולות להבטיח אבטחת האספקה. שילוב של תחנות כוח עומס בסיס היו הגיוניים רק אם היו תחרותיים כלכלית - ולעתים קרובות לא המקרה בגלל עלויות השקעה גבוהות.
תחנות כוח עומס שיריות הן תחנות כוח המשמשות לכיסוי העומס הנותר שנקרא כל כך. העומס הנותר הוא החלק של דרישת החשמל, שנשארת נותרה לאחר ניכוי ההזנה מאנרגיות מתחדשות משתנות כמו רוח ואנרגיה סולארית. תחנות כוח אלה ממלאות תפקיד מרכזי במערכת אנרגיה המעוצבת יותר ויותר על ידי אנרגיות מתחדשות מכיוון שהן מבטיחות אבטחת האספקה.
סוגי תחנות כוח עומס שיורי
- תחנות כוח גז: הן נחשבות למתאימות במיוחד מכיוון שהן יכולות להיות גבוהות או לכבות במהירות.
- מפעלי ביוגז: מקור אנרגיה מתחדשת זה יכול גם לתרום גמיש לכיסוי העומס הנותר.
- מפעלי כוח הידרו (למשל תחנות כוח אחסון שאריות): הם מאחסנים עודף חשמל ומשחררים אותו שוב במידת הצורך.
גישות אלטרנטיביות להבטחת ספק הכוח
- טכנולוגיות אחסון: תחנות כוח אחסון שאריות, סוללות גדולות או מיכלי מימן יכולים לפצות על תנודות בין ייצור לצריכה.
- גמישות באינטרנט: רשתות חכמות (רשתות חכמות) מאפשרות שליטה טובה יותר על היצע וביקוש.
- תחנות כוח עומס שיורי: אלה פועלות רק במידת הצורך ולעתים קרובות משתמשים בטכנולוגיות פליטה נמוכות כמו מימן או ביומטאן.
- פיזור: תערובת רחבה של מקורות אנרגיה מתחדשת מבוזרת מפחיתה את התלות בטכנולוגיות בודדות.
תחנות כוח עומס בסיסיות אינן נחוצות יותר בהקשר של מערכת אנרגיה הנשלטת על ידי אנרגיות מתחדשות. ניתן להבטיח את אבטחת האספקה על ידי שילוב של אנרגיות מתחדשות, אחסון, תחנות כוח גמישות ורשתות חכמות. הרעיון של עומס הבסיס מאבד חשיבות לטובת פתרונות גמישים ובר קיימא.
אנרגיות מתחדשות ממלאות תפקיד חשוב יותר ויותר באספקת האנרגיה, גם בקשר לעומס הבסיס. עם זאת, תרומתך לכיסוי העומס הבסיסי שונה באופן משמעותי מתחנות הכוח המסורתיות, מכיוון שמקורות מתחדשים רבים תלויים במזג האוויר ולכן תנודתי. עם זאת, ישנן גישות וטכנולוגיות שונות המאפשרות את שילובם באספקת העומס הבסיסית.
אנרגיות מתחדשות ותפקידם בעומס הבסיסי
1. אנרגיות מתחדשות
- הפעלת מפעלי כוח הידרו: אלה הם בעלי יכולת עומס בסיסית באופן טבעי מכיוון שהם יכולים לייצר בעקביות חשמל.
- תחנות כוח ביומסה: אתה יכול גם לספק אנרגיה ברציפות ולכן נחשבים לניתוק עומס בסיס.
- תחנות כוח גיאותרמיות: אלה משתמשים באנרגיה גיאותרמית ומציעים ייצור חשמל אמין ומתמיד.
2. יכולת עומס בסיסית מוגבלת של רוח ואנרגיה סולארית
- תחנות כוח רוח ושמש תלויות במזג האוויר ולכן אינן זמינות בעקביות. עם זאת, בשל שעות העומס המלאות הגבוהות שלהם, תחנות כוח הרוח בחו"ל נחשבות כמעט לעומס בסיס.
- "הדולרומים הכהים" שנקראו כל כך (חסרי רוח ללא אור) מייצגים בעיה שיש לפצות עליה על ידי פתרונות אחסון או טכנולוגיות אחרות.
3. טכנולוגיות אחסון וגמישות
- כדי לפצות על תנודות הרוח ואנרגיה סולארית, משתמשים בפתרונות אחסון כמו אחסון סוללות, תחנות כוח אחסון שאוב או מיכלי מימן. טכנולוגיות אלה מאפשרות לאחסן עודף אנרגיה ולשחרר אותן במידת הצורך.
- רשתות אינטליגנטיות (רשתות חכמות) יכולות לייעל את ההזנה של אנרגיות מתחדשות ולסגור פערים באספקה.
4. השתנה מושג עומס הבסיס:
- עם הרחבת האנרגיות המתחדשות, התפיסה המסורתית של עומס הבסיס הנוקשה מוחלפת יותר ויותר על ידי מערכת גמישה יותר. במקום היצע בסיסי מתמיד, המטרה היא לפצות באופן דינמי על היצע וביקוש.
- השילוב של מקורות אנרגיה מתחדשים שונים (למשל רוח, סולארי, ביומסה) יכול להבטיח אספקה יציבה, מכיוון שהם משלימים זה את זה באופן חלקי.
אתגרים
- הרחבת האחסון והרשתות הגמישות היא מכריעה בכדי לאפשר שילוב של אנרגיות מתחדשות באספקת העומס הבסיסית.
- טכנולוגיות גשר כמו תחנות כוח גז נדרשות באופן זמני כדי לסגור פערי אספקה.
- בטווח הארוך, מערכת המבוססת כולה על אנרגיות מתחדשות יכולה להיות אפשרית אם נעשית התקדמות טכנולוגית באחסון וניהול רשת.
אנרגיות מתחדשות יכולות לתרום תרומה חשובה לעומס הבסיסי באמצעות שילובים מתאימים, טכנולוגיות אחסון ובקרת רשת חכמה. עם זאת, התפיסה המסורתית של עומס בסיס נוקשה מוחלפת יותר ויותר בגישות גמישות יותר.
תחנות כוח עומס בסיס קונבנציונאליות תמיד מילאו תפקיד מרכזי באספקת האנרגיה מכיוון שהן מספקות את הכמות הרציפה והמינימלית של חשמל שרשת חשמל זקוקה לסביבות השעון. אספקת אנרגיה קבועה זו חיונית כדי למנוע הפסקות חשמל ולהבטיח יציבות ברשת.
מדוע תחנות כוח עומס בסיס קונבנציונאליות (עדיין) נחוצות?
- אבטחת אספקת החשמל: אתה מבטיח אספקת אנרגיה קבועה, ללא קשר לשעה ביום או לתנאי מזג אוויר. זה חשוב במיוחד לתהליכים תעשייתיים, מכשירי משק בית בפעולה רציפה (למשל מקררים) ותשתיות ציבוריות כמו תאורת רחוב.
- יציבות רשת: תחנות כוח עומס בסיס תורמות לתדירות ויציבות מתח ברשת החשמל, החיונית להפעלה בטוחה של המערכת כולה.
- עלויות משתנות נמוכות: תחנות כוח אלה מתוכננות בצורה כזו שהן יכולות לייצר חשמל בזול מכיוון שהן בדרך כלל מופעלות ברציפות.
אילו תחנות כוח מכסות את עומס הבסיס?
באופן מסורתי, משתמשים בתחנות כוח עומס בסיס המסוגלות טכנית לייצר חשמל לאורך תקופות זמן ארוכות:
- תחנות כוח קונבנציונאליות: תחנות כוח פחם, ליבה וגז טבעי חולשות כאן בגלל אמינותן ועלויות התפעול המשתנות הנמוכות.
- אנרגיות מתחדשות: הפעלת מפעלי כוח מים, מפעלי ביומסה ותחנות כוח גיאותרמיות יכולות גם לתרום לכיסוי עומס הבסיס, מכיוון שהם יכולים לספק ברציפות אנרגיה.
לקוחות פוטנציאליים עתידיים
עם המעבר לאנרגיות מתחדשות, תפקידם של תחנות כוח העומס הבסיסיות מוערך מחדש:
- יצרנים נדיפים כמו רוח ושמש אינם בעלי יכולת עומס בסיס מכיוון שהייצור שלהם תלוי במזג האוויר. השילוב שלך דורש אפוא פתרונות אחסון או טכנולוגיות נוספות כמו כוח לגז או תחנות כוח וירטואליות.
- טכנולוגיות אחסון כמו אחסון סוללות או תחנות כוח שאריות אחסון משתלבות בחשיבות על מנת לפצות על תנודות ולהפוך אנרגיות מתחדשות לבסיס עומס.
- עתיד ללא תחנות כוח עומס בסיס קלאסיות: תרחישים מראים שמערכת אנרגיה יכולה לעבוד גם ללא תחנות כוח עומס בסיס מסורתיות אם אנרגיות מתחדשות מחוברות ומאוחסנות ביעילות.
תחנות כוח עומס בסיס קונבנציונאליות נותרות כיום הכרחיות לאספקת אנרגיה יציבה. יחד עם זאת, חשיבותו במהלך מעבר האנרגיה מתווספת או מוחלפת על ידי טכנולוגיות חדשניות ופתרונות בר -קיימא.
מתאים לכך: