Är basbelastningskraftverk nödvändiga i förhållande till förnybara energier?

Kärna och koleldade kraftverk under tryck: Hur energiövergången ändrar basbelastningen

Grundläggande belastningskraftverk spelar en central roll i traditionell energiförsörjning eftersom de ger den ständiga elektriska kraften (grundbelastning). Dessa kraftverk, såsom kärnkraft och koleldade kraftverk, kör kontinuerligt och genererar elektricitet vid låga variabler. Emellertid ifrågasätts utvidgningen av förnybara energier (EE).

Lämplig för detta:

• Jämförelse: Grundläggande belastningskraftverk kontra toppbelastningskraftverk

Varför basbelastningskraftverk tidigare var nödvändiga

Grundläggande belastningskraftverk var viktiga för att täcka minimikravet i kraftnätet. De är tekniskt utformade för att producera el dygnet runt och för att arbeta ekonomiskt effektivt om de drivs kontinuerligt. Typiska exempel är lignit- och kärnkraftverk samt drivande vattenkraftverk. Dessa tekniker är emellertid inte särskilt flexibla och kan endast reagera i begränsad utsträckning till fluktuerande efterfrågan eller foder av förnybara energier.

Utmaningar från förnybara energier

Förnybara energier som vind- och solenergi är beroende av vädret och ger inte elektricitetskonstant utan fluktuerande. Dessa egenskaper gör inte tekniskt inte grundläggande belastningar i klassisk mening. Ändå kan du pålitligt säkra strömförsörjningen genom intelligenta nätverk, lagringsteknik och ytterligare flexibla kraftverk.

Energiövergången har lett till behovet av styva basbelastningskraftverk. Istället blir begreppet "rester av" viktigare: andelen elbehov, som inte kan täckas av förnybara energier, täcks av flexibla kraftverk som gaskraftverk eller vätgästturbiner.

Är basbelastningskraftverk fortfarande nödvändiga?

Studier visar att ett energisystem baserat på förnybara energier kan fungera även utan basbelastningskraftverk. En blandning av sol- och vindkraft i kombination med sparande (t.ex. batterilagring eller väte), flexibel belastningskontroll och återstående belastningskraftverk kan säkerställa leveranssäkerheten. Integrationen av basbelastningskraftverk skulle bara vara vettigt om de var ekonomiskt konkurrenskraftiga - vilket ofta inte är fallet på grund av höga investeringskostnader.

Restbelastning av kraftverk är kraftverk som används för att täcka den så kallade restbelastningen. Restbelastningen är den del av elbehovet, som förblir kvar efter att avdraget från inmatningen från fluktuerande förnybara energier såsom vind och solenergi. Dessa kraftverk spelar en central roll i ett energisystem som i allt högre grad formas av förnybara energier eftersom de säkerställer leveranssäkerhet.

Typer av återstående belastningskraftverk

• Gaskraftverk: De anses vara särskilt lämpliga eftersom de kan vara höga eller stängas snabbt.
• Biogasanläggningar: Denna förnybar energikälla kan också bidra flexibelt för att täcka restbelastningen.
• Vattenkraftverk (t.ex. pumpade lagringskraftverk): De lagrar överskott av elektricitet och släpper den igen om det behövs.

Alternativa metoder för att säkra strömförsörjningen

• Lagringsteknik: Pumpade lagringskraftverk, stora batterier eller vätentankar kan kompensera för fluktuationer mellan produktion och konsumtion.
• Flexibilitet på internet: Intelligent nätverk (smarta rutnät) möjliggör bättre kontroll av utbud och efterfrågan.
• Restkraftverk för återstående belastning: Dessa körs endast om det behövs och använder ofta tekniker med låg emission såsom väte eller biometan.
• Diversifiering: En bred blandning av decentraliserade förnybara energikällor minskar beroendet av enskilda tekniker.

Grundläggande belastningskraftverk är inte längre absolut nödvändiga i samband med ett energisystem som domineras av förnybara energier. Försörjningssäkerheten kan garanteras genom en kombination av förnybara energier, lagring, flexibla kraftverk och intelligenta nätverk. Begreppet basbelastning tappar betydelse till förmån för flexibla och hållbara lösningar.

Förnybara energier spelar en allt viktigare roll i energiförsörjningen, även i samband med basbelastningen. Men ditt bidrag till att täcka den grundläggande belastningen skiljer sig väsentligt från de traditionella kraftverken, eftersom många förnybara källor är beroende av vädret och därför flyktigt. Ändå finns det olika tillvägagångssätt och tekniker för att möjliggöra deras integration i den grundläggande lastförsörjningen.

Förnybara energier och deras roll i grundbelastningen

1. Förnybara energier

• Körning av vattenkraftverk: Dessa är naturligtvis basbelastning kapabla eftersom de konsekvent kan generera el.
• Biomasskraftverk: Du kan också leverera energi kontinuerligt och anses därför vara basbelastning kapabla.
• Geotermiska kraftverk: Dessa använder geotermisk energi och erbjuder tillförlitlig, konstant elproduktion.

2. Begränsad grundläggande belastningskapacitet för vind och solenergi

• Vind- och solkraftverk är beroende av vädret och är därför inte konsekvent tillgängliga. På grund av deras höga fulla tidstimmar anses emellertid offshore vindkraftverk nästan basbelastning.
• De så kallade "mörka doldrums" (vindlösa och inget solljus) representerar ett problem som måste kompenseras av lagringslösningar eller annan teknik.

3. Lagringsteknik och flexibilitet

• För att kompensera för fluktuationerna av vind- och solenergi används lagringslösningar som batterilagring, pumpade lagringsverk eller vätentankar. Dessa tekniker gör det möjligt att lagra överflödigt energi och släppa dem vid behov.
• Intelligenta nätverk (smarta rutnät) kan optimera foder -i förnybara energier och stänga klyftor i utbudet.

4. Ändrat begreppet basbelastning:

• Med utvidgningen av förnybara energier ersätts det traditionella konceptet för den styva basbelastningen alltmer av ett mer flexibelt system. I stället för en konstant grundläggande utbud är syftet att dynamiskt kompensera för utbud och efterfrågan.
• Kombinationen av olika förnybara energikällor (t.ex. vind, sol, biomassa) kan säkerställa en stabil utbud, eftersom de delvis kompletterar varandra.

utmaningar

• Utvidgningen av lagring och flexibla nätverk är avgörande för att möjliggöra integration av förnybara energier i den grundläggande belastningsförsörjningen.
• Bridge Technologies som gaskraftverk behövs tillfälligt för att stänga leveransgap.
• På lång sikt kan ett system baserat helt på förnybara energier vara möjliga om tekniska framsteg inom lagring och nätverkshantering görs.

Förnybara energier kan ge ett viktigt bidrag till grundbelastningen genom lämpliga kombinationer, lagringsteknik och intelligent nätverkskontroll. Det traditionella begreppet en styv basbelastning ersätts emellertid allt mer av mer flexibla tillvägagångssätt.

Konventionella basbelastningskraftverk har alltid spelat en central roll i energiförsörjningen eftersom de ger den kontinuerliga och minsta mängden el som ett kraftnät behöver dygnet runt. Denna konstant energiförsörjning är avgörande för att undvika strömavbrott och säkerställa nätverksstabilitet.

Varför är konventionella basbelastningskraftverk (fortfarande) nödvändiga?

• Säkra strömförsörjningen: Du garanterar en konstant energiförsörjning, oavsett tid på dagen eller väderförhållandena. Detta är särskilt viktigt för industriella processer, hushållsapparater i kontinuerlig drift (t.ex. kylskåp) och offentlig infrastruktur som gatubelysning.
• Nätverksstabilitet: Basbelastningskraftverk bidrar till frekvens- och spänningsstabilitet i kraftnätet, vilket är viktigt för en säker drift av hela systemet.
• Låga variabla kostnader: Dessa kraftverk är utformade på ett sådant sätt att de kan generera el billigt eftersom de vanligtvis drivs kontinuerligt.

Vilka kraftverk täcker basbelastningen?

Traditionellt används basbelastningskraftverk som tekniskt kan generera el under långa perioder:

• Konventionella kraftverk: Kol-, kärn- och naturgaskraftverk dominerar här på grund av deras tillförlitlighet och låga variabla driftskostnader.
• Förnybara energier: Att driva vattenkraftväxter, biomassanläggningar och geotermiska kraftverk kan också bidra till att täcka basbelastningen, eftersom de kontinuerligt kan leverera energi.

Framtidsutsikter

Med övergången till förnybara energier utvärderas basbelastningskraftverkens roll:

• Flyktiga producenter som vind och sol är inte basbelastning kapabla eftersom deras produktion beror på vädret. Din integration kräver därför lagringslösningar eller ytterligare tekniker som kraft-till-gas eller virtuella kraftverk.
• Lagringsteknologier som batterilagring eller pumpade lagringskraftverk får i betydelse för att kompensera för fluktuationer och göra förnybara energier basbelastningsbara.
• Framtid utan klassiska basbelastningskraftverk: Scenarier visar att ett energisystem kan fungera även utan traditionella basbelastningskraftverk om förnybara energier är effektivt nätverkade och lagrade.

Konventionella basbelastningskraftverk förblir för närvarande nödvändiga för en stabil energiförsörjning. Samtidigt kompletteras eller ersätts eller ersätts dess betydelse under energiövergången av innovativa tekniker och hållbara lösningar.

Lämplig för detta:

• Hybridkraftverk gjorda av sol, vind, vattenkraft och batterilagring
• Virtuella kraftverk: Decentraliserad energi, centralt kontrollerade - stabila nätverk genom nätverk - Optimera elproduktion och konsumtion