Iš pv žurnalo 2022-08

Tai gali padaryti maža baterija. Lietuvos Baltijos valstybės sostinėje Vilniuje 1 megavato/1 megavatvalandės galios ličio jonų akumuliatorius keičia suvokimą apie baterijų energijos kaupimo sistemų vaidmenį elektros tinkluose. Sparčiai augant saulės ir vėjo energijos skverbimuisi daugelyje pasaulio vietų, tinklo masto baterijos gali atlikti esminį vaidmenį visapusiškai išnaudojant perdavimo ir paskirstymo tinklus ir leidžiant atsinaujinančiai energijai tekėti per valstybių sienas.

1 MW akumuliatorius Vilniuje pavadintas 2019 m. lapkritį padėtos ir 2021 m. gruodį baigtos statyti „Litgrid Innovation“ platformos pavadinimu. Ji sulaukia didelio susidomėjimo Europoje, priklauso ir eksploatuojama Perdavimo tinklui (PSO), viešai. priklausanti bendrovė „Litgrid“. Nors ir maža tinklo masto baterijai, ją paskatino didesnės geopolitinės jėgos ir tikėtina, kad tai turės reikšmingos įtakos energijos kaupimui Baltijos regione ir už jo ribų.

Kaip Šaltojo karo laikotarpio reliktas, Lietuva buvo Rusijos/Baltarusijos sinchroninės elektros zonos dalis. 2018 m. priimtas sprendimas šaliai, bendradarbiaujant su Europos Sąjunga ir derinant su kaimynėmis Suomija, Latvija, Švedija ir Lenkija, prisijungti prie gretutinės Europos erdvės.

Paversti šią integraciją realybe nėra paprasta užduotis, o kai „Litgrid“ inžinieriai sudarė Europos integracijos reikalavimų sąrašą, elementų skaičius viršijo 300. Viena iš jų buvo baterijų saugojimo programa, skirta palaikyti šalies elektros tinklą.

„Kai dvi sinchroninės zonos yra sujungtos ir veikia sinchroniniu režimu, sinchroninė sąsaja karts nuo karto gali nutrūkti, nes tai oro linija ir gali nukristi medis, trenkti žaibas, trenkti paukštis. Lioturas Varanavičius, „Litweet“ strategijos direktorius, sako: „Tuo metu „Laisvosios Baltijos šalys“ veiks izoliuotame vaidmenyje, o ši situacija techniškai ir ekonomiškai mums yra dramatiška – ji laikina, greičiausiai. tai gali trukti valandas, bet gali užtrukti kelias dienas ar savaites. Sistema turi išlikti stabili, patikima, efektyvi ir optimizuota tokiomis sąlygomis.

Baterijos talpa

Dėl baterijų energijos kaupimo sistemų galimybės greitai reaguoti į tinklo įvykius jų taikymas puikiai atitiko Lietuvos tinklų operatorių poreikius Europos integracijos projekte. Esant sujungimo sutrikimams tarp šalių sinchroniniame regione, baterija galės greitai įkrauti arba išsikrauti, palaikyti dažnį laikinai izoliuotame tinkle, užtikrinant stabilų elektros tiekimą.

„Litgrid“ inžinieriai svarstė akumuliatorių alternatyvas. Tai apima aukštos įtampos nuolatinės srovės (HVDC) perdavimo arba paklausos reagavimo įgyvendinimą, kai elektros vartotojai yra skatinami kurį laiką sumažinti suvartojimą. Varanavičius pažymi, kad pastarasis mechanizmas Lietuvoje kol kas nėra sukurtas, nors koncepcijai pritarė reguliuotojai, trūksta kompiliatorių ir rinkos mechanizmų. Išnagrinėjus HVDC linijas, buvo nustatyta, kad baterijos būtų efektyvesnės, nes leidžia elektrą cirkuliuoti tarp šalių nepažeidžiant.

„Mano inžinieriai taip pat aiškiai pasakė, kad jei norėtume tai padaryti vietoj akumuliatorių, mums reikės iš anksto aktyviai mažinti rinkos pajėgumus“, – sako Varanavičius. „Taigi, tai mažiau efektyvu, nes apribosite elektros mainus, o tai yra socialiai ir ekonomiškai naudinga, kai didmeninės kainos yra mažesnės.

„Litgrid“ išbandė 11 darbo vietų 1MW inovacijų platformos projekte, o svarbiausias rezultatas buvo greito reagavimo pajėgumo patvirtinimas. Tinklo operatorių inžinieriai nustatė, kad akumuliatorius nuo -1 MW iki +1 MW gali pakilti vos per 1,57 sekundės. „Būtent todėl nuo pat pradžių domėjomės akumuliatoriais.

200 MW Antrasis etapas

Atsižvelgdama į šį sėkmingą koncepcijos įrodymą, keturis 50 MW tinklo masto baterijų projektus Lietuvos elektros tinkle montuoja „Energy Cells“, kuri kartu su „Litgrid“ priklauso EPSO-G grupei. Akumuliatoriai šiuo metu montuojami keturiose pastotėse Vilniuje, Alytuje, Utinoje ir Šiauliuose, o pabaiga – 2022 m.

Akumuliatoriai, kuriuos sudaro 200 MW kelių objektų projektas, yra šiek tiek riboti, nes jie suteiks tik „greitą ir lankstų avarinį energijos rezervą“. Pagal ES reglamentus perdavimo sistemos operatoriams neleidžiama turėti baterijų turto, kuris dalyvauja energijos rinkose per dažnių reguliavimo rinkas arba energijos balansavimo prekybą – tai šiuo atveju taikoma dėl maitinimo elementų nuosavybės.

Panašu, kad Europos Sąjungoje taikomi PSO priklausančių baterijų reguliavimo apribojimai paskatins naujo verslo modelio atsiradimą, pagal kurį PSO sudarys sutartis su trečiosiomis šalimis, kurioms priklauso tinklo masto baterijų turtas, kad teiktų sintetinę inerciją, dažnio reguliavimo ar kitas paslaugas. Tokia nuosavybės struktūra leis baterijoms „sukrauti“ pajamas iš įvairių šaltinių ir taip padidinti jų konkurencingumą.

„Akumuliatorius gali priklausyti tik PSO [in the EU] „Jei vienintelis tinklo komponentas yra visiškai integruotas“, – sako Larsas Stefanas, „Fluence“ politikos ir rinkos plėtros direktorius. „Tada, jei jis priklauso trečiajai šaliai, galite sukaupti daugiau pajamų. Bet iš kitos pusės, manau, kad jie yra [TSOs] Reikia įgyti daugiau patirties, kaip pasitikėti trečiosios šalies partneriu, kad jis suteiktų svarbią paslaugą, kai to reikia, ir kaip tai organizuoti. Stefanas sako, kad taip pat reikia tobulinti bendrų komunikacijos sąsajų tarp dviejų šalių plėtrą.

ankstyvas pažadas

Nors šis dešimtmetis žymi tik baterijų, kaip perdavimo priemonių, aušrą, „Fluence“ programoje mato didelį pažadą. Šiuo metu ji seka „GW Scale“ projektų srautą EMEA regione, vadinamame „transporto sektoriumi“, o perdavimo sistemos operatoriai teikia pasiūlymus dėl baterijų projektų, skirtų transporto infrastruktūrai palaikyti, nors tiksli kai kurių galimų projektų nuosavybės struktūra dar neaiški. ..

Europoje taip pat vykdoma nemažai reikšmingų transporto sektoriaus baterijų projektų. Pavyzdžiui, Prancūzijoje 32MW/98MWh RINGO projektas RTE tinkle siekia padidinti perdavimą perpildytose tinklo dalyse. Vokietijos 1300 MW GridBooster projektas, pasiūlytas 2019 m., Šiuo metu matomi pirmieji 450 MW akumuliatoriai, pagrįsti TransnetBW ir TenneT tinklais.

Be to, šalys, turinčios „ilgus ir plonus“ elektros tinklus ir padidintą atsinaujinančių energijos šaltinių skverbimąsi, pvz., Čilę ir Australiją, yra ypač tinkamos naudoti baterijas kaip perdavimo išteklius, o projektai jau vykdomi. Pažymėtina, kad liepos mėn. 150 MW / 193,5 MWh Hornsdale galios rezervą, kurį tiekia Tesla ir eksploatuoja Neoen, rinkos reguliuotojai patvirtino, kad būtų užtikrinta 2 000 MW lygiavertė inercija, arba apie 15% tikėtino trūkumo Pietų Australijos valstijoje. už elektrą. tinklą.

Perdavimas dideliais atstumais

Šiuose projektuose pateikti panaudojimo atvejai parodo, kaip baterijos gali leisti efektyviau išnaudoti esamą tinklo infrastruktūrą padidėjus atsinaujinančios energijos skverbimui, pasitraukus iš iškastinio kuro generatorių arba esant unikalioms situacijoms, tokioms kaip Baltijos šalyse. Tačiau „virtualaus transporto“ sąvoka gali turėti didesnę įtaką palaikant tolimojo perdavimo linijas.

„Kuo ilgesnė hipotetinė perdavimo linija, tuo baterijos gali būti konkurencingesnės“, – sako George’as Hiltonas, vyresnysis „IHS Markit“ energijos kaupimo analitikas. „Taip yra todėl, kad tradicinius infrastruktūros atnaujinimus tokiu atstumu būtų brangiau“.

Hilton nurodo siūlomą 3800 km Xlinks Maroko ir JK energetikos projektą, pagal kurį būtų sukurta povandeninė HVDC jungtis tarp šalių, kaip baterijų, galinčių pagerinti tolimųjų atstumų transportavimą, pavyzdį. Pridėję akumuliatorių abiejose šios perdavimo jungties pusėse, „galite perduoti energiją per tą atstumą, nepažeisdami tų kabelių šiluminių ribų ir įtampos ribų ir nepaveikdami gedimų tose elektros linijose“, – sako Hilton.

Tačiau realaus požiūrio į baterijas, atliekančias tokį vaidmenį, yra mažai, o Hilton numato iššūkius jas eksploatuoti tokiu būdu. „Turite valdyti abiejų baterijų įkrovimo būseną kartu ir akivaizdu, kad turite tam apribojimus dėl abiejų pusių baterijų įkrovimo būsenos ribų. Tai dalykai, kurie nebuvo išbandyti realiame pasaulyje. Galite tai sumodeliuoti. , tačiau tokiu būdu įdiegti ir vykdomi projektai nėra visiškai išbandyti“, – sako jis.

Kylančios kainos

Atsižvelgiant į nepaprastai dideles šių ambicingų tinklų sujungimo projektų kainas, tokių įrenginių baterijų kaina yra mažesnė; Tačiau didelė baterijų kaina gali atgrasyti nuo kai kurių transporto sektoriaus akumuliatorių naudojimo. Didėjant paklausai automobilių sektoriuje ir įsitempus tiekimo grandinėms, kainos išaugo apie 30%. Varanavičius iš „Litgrid“ sausai pažymi, kad antroji 200 MW fazė Lietuvoje buvo nupirkta prieš kainų kilimą. Jis sako, kad bendrovės 1 megavato naujovių projektas ir toliau įrodys savo vertę po pradinio pasiūlymo etapo.

„Kaip ir viešieji teleskopai, kuriais tyrėjai gali nemokamai naudotis savo darbais, paskelbėme, kad bendruomenės, verslas ir akademikai ne tik Lietuvoje, bet ir už jos ribų, galės panaudoti 1 megavato bateriją būsimoms mokslinių tyrimų ir plėtros studijoms“, – sakė Varanavičius. sako. Pirmuosius tokius bendradarbiavimus „Litgrid“ paskelbė rugpjūčio pradžioje. „Šis turtas nėra įstrigęs ir toliau skatina baterijų efektyvumą tam tikrose bendruomenėse.

Litgrid gong الابتكار inovacijų platforma

1 megavato/1 megavatvalandės projektas Vilniuje 2022 m. buvo įvertintas „E Smartest“ kategorijoje išskirtiniai projektai. Vertinimo komisija pažymėjo, kad šių baterijų projektų įdiegimas leistų „didesnę energetinę nepriklausomybę ir dekarbonizaciją Lietuvai ir kitiems regionams“. Be to, prisiekusieji pažymėjo, kad projektas pademonstravo „novatorišką idėją išplėsti tinklo pajėgumus baterijomis, kurios įgis daugiau traukos, kai padidės atsinaujinančios energijos dalis“. „Litgrid“ ir „Fluence“ atstovai kartu su projektą įgyvendinusia „Siemens“ dalyvavo apdovanojimų ceremonijoje gegužės 10 d.