当风力涡轮机不能产生足够的电力时,电力公司如何弥补损失?


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我曾经听说过,当风力涡轮机发电厂的电力不足时,有时会迫使电力公司打开几台喷气发动机以补偿损失,这有什么道理吗?我认为稳定性是保持生产静态和高效的关键因素,那么电力公司会怎么做?


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即使从未发明风力涡轮机,也存在“ Peaker工厂”和“负载跟随工厂”(请参阅​​下面的Andrey Akhmetov的答案)。他们需要使在线发电能力与电力需求相匹配,并且需求可以随风的变化而变化。
所罗门慢

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喷气发动机实际上是这些工厂使用的动力装置类型的重叠集合。它们是正确的燃气涡轮发动机,也用于Abhrams坦克和纽约公共汽车。为什么喷气发动机不是子集或超集?因为有些类型的喷气发动机与冲压发动机等涡轮机无关。
slebetman

超级电容现在正被吹捧用于高峰供应的商业用途。此千瓦级LABS SIrius电容器模块的额定存储功率为3.55 kWh,在此页面上的价格为$ 4,500澳大利亚元。说出“ 3000美元”的估算价。这大约是锂离子电池成本的5倍-如果规格正确,这绝对是便宜货。1,000,000个估计周期(可能在100%DOD下)[!!!!],45年电容器寿命,99%以上的往返存储效率,此处为简要规格。惊人。
罗素·麦克马洪

答案还不够,但给我一个借口插入我最喜欢的网站:gridwatch.co.uk,它将向您展示Andrey Akhmetov的答案在实践中是如何工作的,并显示不同工厂每天如何根据要求改变产量。(这是针对英国的电网,对于其他电网也有类似的情况)
Puffafish

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当我读到“打开几个喷气发动机...”时,我立即想到喷气发动机吹入风力涡轮机以使其旋转更快。
IMil

Answers:


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这是对的。当需求超过供应时,电压将下降并且频率将下降(这可能会导致设备故障,肯定是不希望的情况)。电网运营商将立即发现备用发电源,以纠正不平衡现象(通常在区域输电组织(例如CAISO)的协调下)。

电网运营商非常小心,以确保正确维护电网频率(来源);即使漂移几秒钟(即前后几百个周期)也需要RTO和相关机构在安全的地方采取纠正措施。无论需求增加还是供应减少,这些措施中的大多数都起作用(因此,无论我们是在谈论消费者负荷的增加还是来自风能或其他可再生资源的供给减少,都是有意义的)。

为了更全面地了解能源的混合,有必要考虑发电类型,包括基本负荷发电厂,负荷跟踪发电厂,间歇性发电厂和峰值发电厂:

  • 基本负荷电厂设计为以高成本效率运行(不一定是环境效率或任何其他效率度量,除非当地法律和优先级规定),但不能快速调整。这些示例包括大型煤炭和核基础负荷。
  • 负荷跟踪工厂可以调整是否具有容量(例如水力发电或较小的燃料燃烧工厂)
  • Peaker工厂非常灵活,可以快速上线(例如燃气轮机),但效率低下。当基本负荷工厂不足时,负荷跟踪工厂会增加其负荷。如果这种能力已经用尽,或者电网正在经历负荷跟随的电厂无法跟上的负荷快速波动,那么调峰器将上线并开始燃烧燃料,以达到足够的供应量来平衡需求。

另一个要考虑的因素是规划:如果某个区域的风能恒定且有足够的风力涡轮机,则可以将风视为基本负荷的一部分:它无法调整,但相对可预测且日常稳定。对风中的间隙的处理方式与其他任何基本负荷不足的处理方式相同:如果可能,首先通过负荷跟踪设备,然后在峰值器的帮助下进行。

已知的缺口和不足也可以通过交易来处理。例如,美国华盛顿州拥有丰富的水力发电,并向其他十四个州输出能源。它过度生产的能源(本身可能与生产不足同样有害)已被有效地转移利用,以帮助弥补加利福尼亚等邻邦的某些供应(来源)。如果本地需求下降得太快,运营电厂无法调整,则此出口包括基本负荷。

储存的能量也做出了贡献。这种额外的能量源极可存储站点,如抽水储能,电池(例如),也可能是代(不一定是燃烧燃料)。

最后,甩负荷是最后的手段。如果情况不利(炎热天气中的空调,运输线路故障,基本负荷损失等非常高的要求),那么电网运营商可能会提高工业能源的实时价格,甚至要求工业电网用户减少需求以避免电网不稳定。如果这不足以防止电网和最关键用户(医院,紧急服务,通信)的全部损失,则会出现停电和停电的情况。


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就我所知,@ JoeFala Coal相对于其环境影响而言并不高效,但相对于其在世界许多地方的财务成本而言,它却高效。
nanofarad

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J-Power在日本的2号超超临界(嘴巴)装置具有45%的效率,真是太好了。核电大约占55%,我认为更多的超超临界工厂即将上线。
乔·法拉

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@JoeFala我已经编辑了答案,以提及成本效益,尤其是避免任何混乱。谢谢您让我知道措词不正确。
nanofarad

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请注意,峰化器(燃气轮机)历来效率低下且价格昂贵,但由于结冰,在美国,真正便宜的天然气确实改变了数学原理。
Yakk

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在西北太平洋地区,我们从大坝中获得了巨大的能量。大坝具有额外的好处,即它们可以快速增加/减小功率以补偿风的变化。实际上,我们在春季发电量很大,以至于批发电价有时会下降,我们必须付钱给人取电/要求其他电厂关闭,这真使恼火的风力发电厂有了联邦配套资金却没有支付如果他们没有产生。
比尔K

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我本来是要责骂您不进行搜索的-却找不到合适的答案!所以-这是一个简短的答案:

首先,喷气发动机-不。您正在考虑燃气轮机,但它们不是喷气发动机(尝试在“燃气轮机”上进行网络搜索)。

其次,除了天然气罐,煤堆,铀棒和大坝后面的水之外,电网上没有太多的能量存储。最终,电池似乎开始变得实用。但是总的来说,当“替代”能源涌出时,就需要有一个“传统”能源投入使用。燃气轮机对此很有利,因为它们可以快速投入使用。

这篇Wiki文章探讨了网格存储问题。


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燃气轮机上的陈述不准确,但并不正确。航改型燃气轮机基本上是喷气发动机,对此进行网络搜索。Peaker工厂通常是航改燃气轮机,因为它们可以在约15分钟内启动。替代品被称为工业燃气轮机,其体积更大,效率更高。工业燃气轮机,尤其是联合循环机组,需要数小时才能启动和关闭,因此不适合高峰使用。
user71659

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超级电容现在正被吹捧用于高峰供应的商业用途。此千瓦级LABS SIrius电容器模块的额定存储功率为3.55 kWh,在此页面上的价格为$ 4,500澳大利亚元。说出“ 3000美元”的估算价。这大约是锂离子电池成本的5倍-如果规格正确,这绝对是便宜货。1,000,000个估计周期(可能在100%DOD下)[!!!!],45年电容器寿命,99%以上的往返存储效率,此处为简要规格。惊人。
罗素·麦克马洪

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@ user71659:当我阅读问题中的“喷气发动机”时,我想知道是否有人在想象使用涡轮风扇在风电场中产生,将其指向现有的风力涡轮机。完全令人难以置信,但是我相信有人有这种扭曲/误解。
彼得·科德斯

@ user71659:那些工业燃气轮机完全能够充当风力涡轮机的后备;天气预报足够可靠,可以提前24小时预测发电量。需要快速工厂来应对需求变化,但这不是这个问题的主题。
MSalters

@RussellMcMahon特斯拉汽车中使用的松下电池在DOD为80%时具有28000次循环,成本比超级电容器要低。您需要几个周期?我认为,使用松下电池,每年365个就足够了。
juhist
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