статья. аннотация к статье. Гибкость энергетической системы играет очень важную роль в обеспечении устойчивости системы
 Скачать 23.53 Kb.
|
АННОТАЦИЯСоответственно, важным является вопрос преемственности современных исследований с предыдущими научными исследованиями и имеющимися научными результатами. Блоки генерации кардинально меняются во многих энергосистемах по всему миру. Забота об окружающей среде и энергетической безопасности, а также рост цен на топливо привели к значительному и устойчивому росту мощностей по выработке ветровой и солнечной электроэнергии во всем мире. Долгосрочное планирование передачи и генерации сталкивается с многочисленными проблемами, связанными с интеграцией широкого распространения переменной генерации. Гибкость системы, или способность системы реагировать на изменения спроса и переменное производство, является одним из таких вопросов, которому уделяется большое внимание. Возникающая проблема в планировании энергосистемы состоит в том, чтобы оценить способность существующей системы успешно интегрировать целевое проникновение переменной генерации. По мере того как методы системного планирования развиваются вместе с потребностями переменной генерации, необходимо будет оценивать гибкость системы для управления периодами высокой изменчивости. Гибкость энергетической системы играет очень важную роль в обеспечении устойчивости системы. В результате интеграции возобновляемых источников энергии проблема обеспечения дополнительной гибкости системы становится еще более актуальной. В традиционной энергетике основной акцент в сфере системной надежности систем энергетики делался на маневренность генерирующего оборудования большой мощности и достаточные запасы пропускной способности межсистемных и внутрисистемных магистральных электропередач. Характер изменения нагрузки во времени (в течение года, в течение недели, в течение суток, в течение часа, в течение минуты) был достаточно предсказуем и определялся типами потребителей, в т.ч. видом производства на промышленном предприятии. В таких условиях можно было достаточно эффективно в долгосрочной перспективе планировать требуемые свойства систем энергетики в части как управляемости электросетевых элементов, так и маневренности генерирующих объектов. Для обеспечения системной надежности решались задачи определения оптимальных объемов горячего и холодного резерва. Данные аспекты, по сути, и обеспечивали требуемую гибкость систем энергетики (в первую очередь за счет крупной генерации и магистральных электрических сетей), а эффективность традиционного подхода в рамках предыдущего технологического уклада подтверждалась практикой. Традиционно, одним из аспектов системной надежности являлась режимная надежность систем энергетики, под которой подразумевается способность системы противостоять внезапным возмущениям без непредусмотренных воздействий на потребителей электроэнергии. При этом анализ режимной надежности в основном выполнялся только в объеме системообразующей сети систем энергетики. Для энергосистем будущего существенно возрастает значимость режимной надежности, но как анализ режимной надежности совместно системообразующей и распределительной сети. Авторы в течение ряда лет занимаются исследованиями в области режимной надежности с применением метода расчета режимов систем энергетики с учетом дискретных и интервальных характеристик параметров режима. Этот метод позволяет исследовать свойства управляемости энергосистем будущего в требуемой постановке задачи. Развитие концепции гибкости в энергетике. В современных условиях экономично только такое производство, которое может быстро реагировать на внешние условия, ориентируясь на технологические возможности своего оборудования. Для этого оно должно быть гибким, т.е. таким, чтобы за короткое время и при минимальных затратах, не прерывая производственного процесса и не останавливая надолго оборудования, могло перейти на новые режимы в пределах технических возможностей и технологического назначения оборудования. Интеллектуальная и гибкая энергосистема. Интеллектуальность означает способность устройств реагировать в режиме реального времени на различные сигналы для предоставления услуг. Гибкость — это способность сдвигать во времени или менять место потребления или выдачи энергии в сеть. Значение гибкости энергетической системы Возобновляемая энергетика стремительно развивается во всем мире. Солнечная энергетика — одна из важнейших и быстрорастущих отраслей, одна из важнейших частей индустрии возобновляемой энергетики 21 века с ее неисчерпаемыми ресурсами и экологической чистотой. Требования к гибкости системы Гибкость в энергосистемах в основном требуется для того, чтобы сбалансировать непредсказуемые колебания спроса и производства. Такие колебания могут быть вызваны, например, ошибками нагрузки, вынужденными отключениями силовой установки и передачи, а также отклонениями прогноза ветра. Колебания спроса и предложения компенсируются за счет использования краткосрочных балансирующих услуг, предоставляемых так называемыми оперативными резервами. Факторы эффективности гибких систем В табл. 1 приведено соответствие факторов, влияющих на эксплуатационную эффективность гибких систем в машиностроении (ГПС) и гибких электротехнических комплексов (ГЭК) в электроэнергетике. Информационная составляющая систем Говоря об информационной составляющей, отметим, что с технической точки зрения необходимо, чтобы все устройства – генераторы, аккумуляторы, преобразователи, нагрузки могли обмениваться информацией. Только в этом случае возможно обеспечение общего эффекта оптимального потребления. Гибкий электротехнический комплекс как объект проектирования и управления Гибкий электротехнический комплекс как объект проектирования и управления представляет собой систему нового класса, отличающуюся прежде всего сложностью, комплексностью и многофункциональностью компонентов. Одним из основных требований, обеспечивающих типизацию решений в области ГЭК, является принцип модульности, в соответствии с которым комплекс компонуется из отдельных типовых модулей и систем [9], вот почему важным теоретическим фундаментом концепции гибкости является разработка теории модульных систем. Оценка гибкости энергосистемы В этом разделе мы сделали приблизительную оценку гибкости сети в соответствии с визуальным инструментом оценки гибкости GIVAR [8], а также с помощью «диаграммы гибкости». Оптимизация накопления энергии и гибкости системы в контексте энергетического перехода Энергетическим переходом: совокупностью целей, установленных федеральным правительством для сокращения выбросов парниковых газов (сокращение на 80-95% по сравнению с 1990 годом), увеличения доли возобновляемых источников энергии в валовом потреблении электроэнергии (80% к 2050 году) и дополнительных целей в отношении тепла и электроэнергии.транспортный сектор. К 2050 году внутренний рынок интеллектуальных систем и гибких решений может составить до 1,3 млрд фунтов стерлингов в год и создать около 10 тыс. рабочих мест. Эти рабочие места охватывают широкий спектр профессий, включая монтажников, электриков, специалистов по данным и разного рода инженеров. |