Toppbelastning
Toppbelastning betegner kortsiktig høy etterspørsel etter kraft i strømnettet eller i andre forsyningsnett ( naturgass , fjernvarme , lokal oppvarming ).
Etterspørselstoppene er ofte preget av en kraftig økning i etterspurt kraft, slik at raskt kontrollerbare topplastkraftverk må brukes til strømforsyningen. Disse kan gi høy ytelse i løpet av sekunder eller minutter. Disse inkluderer pumpelagring og trykkluftlagringskraftverk samt moderne gassturbinkraftverk .
Kraftverkstyring og toppbelastning
For å kunne sikre forsyningssikkerhet til enhver tid, selv med svingende strømforbruk , er kraftverksadministrasjon med topper nødvendig. Fra et strømnettforvaltnings synspunkt skilles det mellom tre typer kraftverk som brukes på forskjellige måter under belastningen:
- Baselastkraftverk ( kjernekraftverk , elvekraftverk , kullkraftverk ) drives døgnet rundt med full belastning så langt som mulig . De kan generere strøm relativt billig, men kan bare reguleres sakte. Ved feil i dette kraftanleggsområdet, må reservekraft gjøres tilgjengelig på kort varsel til andre kraftverk kan ta over produksjonen av elektrisitet. Dette er ikke alltid mulig, spesielt i tilfelle uplanlagte feil i større produserende enheter.
- Kraftverk med middels belastning (f.eks. B. kullkraftverk , gass- og dampkraftverk ) varierer kraften i henhold til det forutsigbare strømbehovet for en forhåndsbestemt dagsplan. De har gjennomsnittlige produksjonskostnader for strøm og kan reguleres over et bredt kraftområde, men reguleringen fungerer med en viss treghet. De kan bare reagere i begrenset grad på raske endringer i strømbehov; disse må tas opp av topplastkraftverk.
- Topplastkraftverk ( pumpekraftverk , trykkluftlagerkraftverk , gassturbinkraftverk ) kan raskt følge med på endringer i ytelsen i nettverket. Gassturbinekraftverk når endringshastigheter på opptil 20% av den nominelle produksjonen per minutt og har en oppstartstid på bare noen få minutter. Effekten kan reguleres mellom 20% og 100%. De brukes til å justere svingningene i effektbehovet eller generatorinnmatingen som ikke kan kompenseres for av andre typer kraftverk eller som dette ikke er økonomisk levedyktig. Topplastkraftverk brukes vanligvis bare noen få timer om dagen: ved toppforbruk, når det er en sterk belastningsøkning i nettverket og når det er uplanlagte svingninger i strømforbruk og produksjon. Ved å forbruke naturgass eller pumpe energi er strømmen de produserer betydelig dyrere enn for andre typer kraftverk.
Fornybare kraftgeneratorer som solsystemer, vindturbiner og flertallet av kraftvarmeanleggene er for øyeblikket (2012) ikke inkludert i den aktive nettkontrollen , bortsett fra tvangsstans av nettoperatørene i problematiske situasjoner. Ifølge loven mater disse regenerative produsentene vanligvis all strøm de genererer i nettet (prioritert innmating). Som et resultat fortrenger de primært kraftverk med middels belastning (solcelleanlegg ved middagstid fortrenger også topplastkraftverk) og reduserer dermed prisen på strøm på elektrisitetsbørsen. Imidlertid må svingninger i elektrisiteten som genereres av disse kraftverkene ofte balanseres ut ved hjelp av topplastkraftverk, noe som igjen medfører merkostnader. Tilpasningen av timeplanene til middels belastning kraftverk til den forventede kraftproduksjonen har blitt mer komplisert på grunn av de svingende regenerative strømprodusentene, prognosene har blitt mer komplekse.
Metoder utvikles for tiden (fra og med 2011) for å absorbere toppbelastninger på en desentralisert måte. For eksempel kan såkalte lastadministratorer installeres i husholdninger eller kortsiktige generatorer, og belastningssvingninger i solcelleanlegg kan kompenseres for bruk av hybridomformere .
Forutsigbar toppbelastning
Det økte kraftbehovet på dagtid er vanligvis veldig forutsigbart. Forløpet av etterspørselen over dagen er kjent. Den når sine høyeste verdier hele året mellom klokka 11.00 og 14.00 (opptil 82 GW i Tyskland, 1 atomkraftverk = 1.3 GW), og fra midten av oktober til slutten av mars også ofte mellom rundt 4 : 30 og 19. Det er også ganske presise prognoser med hensyn til strømtilførsel fra tredjeparter (f.eks. Prognose for innmating fra vindturbiner og solcelleanlegg basert på gjeldende værmeldinger). Rutetider for middels belastning kraftverk er laget fra forventet løpet av dagen. Mindre prognosefeil kompenseres av den såkalte kontrollkraften , som kraftverksoperatører må holde tilgjengelig i varierende grad.
Hvis den forventede lastprofilen ikke kan dekkes, eller ikke økonomisk, av kraftverk med middels belastning, brukes topplast:
- Hvis det forventes så sterke belastningsøkninger på bestemte tidspunkter at kraftverk med middels belastning ikke takler dette, er det planlagt topplastkraftverk for støtte i denne perioden.
- Hvis nåværende topper er så korte at det ikke ville være økonomisk å starte et kraftverk med middels belastning, er det planlagt bruk av topplastkraftverk i denne perioden.
Uforutsigbar toppbelastning
På grunn av svikt i et baselast eller kraftverk med middels belastning eller en uventet høy belastning i kraftnettet, kan ytelsen til topplastkraftverk bli nødvendig. Ulike kraftverk brukes etter hverandre for å takle akutte svikt:
- For det første pumpekraftverk eller komprimert luft lagring effektanlegg brukes, da de kan gi høy ytelse i løpet av sekunder.
- Etter noen minutter startes gassturbinkraftverk opp slik at de kan overta lasten fra lagringskraftverkene.
- Samtidig rampes kraftverk med middels belastning opp fra den varme eller kalde reserven . Varigheten for dette er mer i timen. I den grad middels kraftverk kan levere belastningen, stenges topplastkraftverkene.
Kraftutveksling
Toppbelastninger blir ofte omsatt på kraftbørser, hvor i ekstreme tilfeller de kan koste flere euro per kilowatt time . På strømbørsen skilles det imidlertid ikke mellom topplast og middels belastning . All elektrisitet som handles daglig refereres til her som toppbelastning, for eksempel økt strømbehov på dagtid som er rundt 50% over grunnbelastningen ved middagstid.
På den europeiske kraftbørsen EEX blir topplastelektris omsatt i timepakker mellom kl. 08.00 og 20.00.
Se også
Individuelle bevis
- ↑ Strømbrudd i Hamburg etter en feil i Krümmel atomkraftverk , BCM News, 4. juli 2009, åpnet 28. februar 2012.
- ↑ EOn AG: Kompatibilitet mellom fornybar energi og kjernekraft i produksjonsporteføljen (PDF; 5,0 MB), oktober 2009
- ↑ Atomkraft blåst på veggen , taz 3. februar 2012, åpnet 28. februar 2012.
- ^ Tennet-sjef om risikoen for blackouts , Manager Magazin, 7. februar 2012, åpnet 28. februar 2012.
- ↑ PowerGate 100 kW solcelle-hybrid- inverter, Satcon Technology Corporation, åpnet 28. januar 2012.
- ↑ Voltwerk VS 5 Hybrid, fullt integrert energiledelsessystem ( siden er ikke lenger tilgjengelig , søk i nettarkiver ) Info: Linken ble automatisk merket som defekt. Sjekk lenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. , voltwerk electronics GmbH, åpnet 28. januar 2012.
