Pro Atom web - vyvracení mýtů o jaderné energetice

| Seznam jaderných elektráren | Download |
  Hlavní menu
Úvodní stránka
Odkazy
Ankety
Aktuality
TOP 15

Podpořte nás
Naše ikonka

O nás


  Rubriky


  Reklama

  Reklama



  Pro Atom web
Email: proatom zavináč luksoft.cz
ISSN 1802-5331

(c) 2007-2008
Zásady ochrany osobních údajů






Energetika

* Simulační model (2.díl) - elektřina v roce 2010

Vydáno dne 19. 08. 2006 (4936 přečtení)

V tomto dílu se podíváme do roku 2010. Těžební limity nebudou prolomeny,
energie z uhlí zůstává omezená na úrovni SIMULACE1, bude
zrušena jaderná elektrárna Temelín (JETE), znamená to nahradit 13 000 GWh
energie obnovitelnými zdroji.

Úvodní poznámka:
Pokud někdo nemá rád čísla a výpočetní postupy, může odstavce 1 až 3
přeskočit a jít přímo na Závěrečné hodnocení. Kdo chce sledovat genezi
výpočtu a údaje z energetického procesu, může projít všechny body od začátku.

1. Zadání a popis systému

  1. Simulace náhrady JETE obnovitelnými zdroji
  2. Zkoumat, jak případná konstelace zdrojů ovlivní stabilitu ES a SyS
  3. Další možné nároky na regulační energii
  4. Stanovit optimální mix zdrojů
  5. Vyšetřit, jak se bude v jednotlivých variantách bude měnit cena za 1 MWh
O výhledu OZE do r.2010 vyšly dokumenty MPO:Zpráva o o výrobě energie
z OZE a vyhlídka do roku 2010 a "Informace o potenciálu OZE" vydané MŽP
a několik dalších studií sdružení BIOM, VÚZT, ENERG.
Pro kalkulaci OZE budou sloužit Zprávy MPO a MŽP. Prognózu MPO hodnotíme
jako realistickou, prognózu MŽP jako optimistickou. Existuje několik dalších
studií o prognózách OZE, podle potřeby k nim přihlédneme.

2. Specifikace vstupních parametrů

  • Zachování těžebních limitů uhlí.
  • Využití veškeré produkce všech OZE dosažitelných do r. 2010.
  • Nasmlouvaný výkon regulačních záloh 1000 MW v rozsahu roční produkce
    6000 GWh.
  • Pro špičkovou regulaci jsou k dispozici PVE s výkonem 1145 MW + vltavská
    kaskáda.
  • Hodnota produkce se počítá z výkupních cen ERÚ u OZE, v případě
    nenasmlouvaného importu následkem vlastních výpadků, je cena tržní,
    která je vyšší než domácí tržní cena. Tedy při nedostatku vlastní produkce
    si ten import uživatel musí zaplatit.
  • Výkony zdrojů i spotřeby jsou nasmlouvány dlouhodobě i krátkodobě na každou
    hodinu příštího dne. Odchylky od nasmlouvaných výkonů jsou vyrovnávány
    regulačními kapacitami. Toto nasmlouvání nebylo možné provést u VTE a FV,
    takže jejich regulace bude prováděna z navýšených, předem neplánovaných
    regulačních zdrojů.
  • Instalované výkony zdrojů:
    Tabulka instalovaných výkonů v MW.
    Zdroj Referenční MPO MŽP
    JE 3760 1760 1760
    PE 6600 6600 6600
    PP+PSE 790 790 790
    VE 742 742 742
    MVE 277 377 398
    VTE 22 595 1000
    FV 1000 m2/0,12 4000 m2/0,48 4100 m2/0,5
    Biom 5000 TJ/63 10485 TJ/133 11826 TJ/150
    Biop 800 TJ/10 5755 TJ/73 8000 TJ/101

    Komentář k instalovaným výkonům:
    Referenční hodnoty jsou výkony ze Simulace 1 (S1), při které byla ES
    po celý rok v rovnováze a nedošlo ke kolapsovým stavům. Hodnoty MPO a MŽP jsou
    hodnoty s novými parametry a budeme zkoumat, jestli, a za jakých podmínek bude možné
    uvést ES do rovnovážného stavu.
    Zdroje:

    1. JE Jaderné el...: JETE= 0 (vyřazena), JEDU = 1760 MW
    2. PE Uhelné el.. : 6600 MW, instalovaný výkon zůstává jako referenční S1
    3. PPE a PSE el. : 790 MW, zůstává jako referenční v S1
    4. VE Vodní el.. : 742 MW 10 MW zůstává z S1 zvýšení není plánováno
    5. MVE Malé vod.el.: Plánovaný nárůst instal.výk. je o 100 MW u MPO a o 120MW u MŽP
    6. VTE Větrné el.: Z perspektivního výhledu 2000 MW je do r. 2010 cca 250 VTE
      s výkonem 582 MW resp. 1000 MW. Regulace nepravidelné dodávky bude zajištěna
      zvýšením regulační kapacity, kterou vyhodnotíme po průběhu Simulace S2
    7. FV fotovolt.: Instalace FV je realizována převážně na VŠ, a JEDU s očekávaným
      špičkovým výkonem 0,48 MW. V rozsahu ES je to zanedbatelný výkon. V modelou je
      je FV vyráběna generováním náhodných stavů počasí, denního a ročního chodu slunce
      s využitím údajů z ČHMÚ.
    8. BM biomasa BP Bioplyn:Do modelu se zadává BM a BP ve formě energet. potenciálu v
      jednotkách TJ (tera joule) jako primárního zdroje. K simulaci máme k dispozici dva oficiální
      zdroje MPO (Zpráva o využití OZE... a MŽP Informace o potenciálu OZE a byla z nich převzata
      část do roku 2010, jinak mají platnost až do roku 2050, ale toho využijeme v dalších dílech.
      Oba zdroje byly zpracovány na základě studií renomovaných odborníků a ústavů (BIOM, VÚZT)
      Pro naší simulaci použijeme údaje z MŽP s vyššími hodnotami. Tytéž zdroje platí i pro bioplyn.

    2.1 Postup vyhodnocení simulačního běhu
    K vyhodnocení funkčnosti ES nestačí pouze zajistit objem energie, ale vyhodnotit několik dalších kriterií,
    která jsou rozhodující pro funkčnost bezpečné a spolehlivé ES.
    Simulační model umožňuje sledovat chování ES během ročního cyklu a vyhodnocovat jeho charakteristiky.
    Výhodou je, že když dojde k nějakému nepříznivému jevu, tak nám nezhasne světlo, ale výskyt tohoto
    jevu se zaznamená a podle záznamu vyhodnotíme co nastalo, jestli je ES funkční nebo ne.
    Pro přehlednost uvádím vývojový diagram.

    Vývojový diagram vyhodnocení simulačních běhů



    Průběh vyhodnocení
    Simulační běhy se opakují tak dlouho, dokud není dosaženo požadovaného výsledku
    V každém běhu se vyhodnotí stav a buď se simulace ukončí, nebo pokračuje až do dosažení
    stavu, kdy se ES dostala do rovnováhy. Toho může být dosaženo a nebo nemusí.
    Jako příklad si uvedeme vyhodnocení referenční Simulace1 z minulého dílu.

    1. V prvním kroku jsme vyhodnotili, jestli výroba pokryla spotřebu. Netto spotřeba
      se s malou tolerancí rovnala netto produkci. První podmínka byla splněna.
    2. Pak jsme posuzovali stabilitu sítě. Čerpání rgulační zálohy bylo vyrovnané
      kladné i záporné bez velkých excesů.
    3. Podmínkou soběstačnosti je nečerpání obchodního importu. Pohotovostní import byl nulový,
      všechny výkyvy byly odregulovány vlastními zálohami v PVE, což svědčí o stabilitě ES.
    4. Vzhledem ke stabilnímu průběhu, nebylo nutné síť zatěžovat mimořádnými výkony.
      Největší špičkový výkon záložních zdrojů byl 895 MW, což je v rámci nasmlouvaných hodnot.
      Síť nebyla přetížená, průměrný výkon záložních zdrojů byl 341 MW.
    5. Náklady na elektřinu se zvýšily jen mírně kvůli OZE na 104 %, takže není nutné politické
      řešení a celý simulační cyklus prošel po zelených šipkách do koncového bloku a vláda nemusela
      při svíčkách řešit kolaps ES a zhroucení národního hospodářství.

    3. Vyhodnocení základního cyklu dle parametrů
    .... pro rok 2010


    Tabulka 1 - výsledky zdrojů.

    Do simulace jsme vstoupili s optimistickou variantou parametrů MŽP pro OZE
    s netto spotřebou v ČR 57664 GWh z r. 2005.

    1 Jaký byl výsledek:
    Dle Tabulky 1 a 2 produkce energie je o 10 000 GWh menší než netto spotřeba ČR - Tabulka1(6), Tabulka2(10). Vyčerpala se celá kladná dispečerká záloha (DZ) 3000 GWh na regulaci-Tabulka2(4), ale i na krytí spotřeby. Na kytí spotřeby a regulace však nestačily vlastní DZ a bylo čerpáno z importu 7150 GWh - Tabulka2(6). V tabulce2(10) bylo dosaženo uspokojení spotřeby 57665 GWh, ale za cenu vysokého importu.
    První poznatek: Vlastní zdroje zdroje energie nestačily pokrýt spotřebu, bylo nutné čerpat import
    2 Jak probíhal roční proces v ES:
    Po spuštění ročního běhu se hned během prvního dne provozu vyčerpaly špičkové zálohy PVE které nebylo možné přečerpat a Vltava - tím došlo k prvnímu šoku. Veškerá regulace se přenesla na DZ, ze které se však čerpala i kapacita pro krytí spotřeby. Nasmlouvané zálohy jedou trvale na plný výkon blížící se 1000 MW. V lednu únoru a březnu to však nestačí na krytí spotřeby a je část výkonu prům. 300 MW čerpána z importu. V květnu, ve 20. týdnu došlo k úplnému vyčerpání DZ při nedostatku kapacity pro spotřebu a regulaci - tím došlo k dalšímu šoku. Až do konce roku běžela ES s dodávkou nedostatkové energie pro krytí spotřeby z importu. Tím se zvýšilo zatížení PS. V květnu až září bylo kolem 1200 až 1300 MW, v říjnu však okamžité zatížení PS souplo až na 1850 MW.
    Druhý poznatek: Hned od začátku roku se ES dostala do nestabilního režimu, ES přecházela z jednoho šoku do druhého, docházelo k výpadkům a naše ES se dostala do přímé závislosti na nejistém importu.
    3 Mohla by takováto ES soustava soustava fungovat?
    Pokud by si uvedený popis přečetl dispečer ES, tak by zvolal:
    Takhle to v reálu nemůže fungovat.
    A měl by plnou pravdu. ES ČR v reálu i v našem modelu je založena na rovnováze výroby a spotřeby elektřiny s vlastní regulací a z vlastními zdroji. Rozdíl je jen v tom, že v reálu by došlo k celoplošným "black out", kdežto model nám "black out" ohlásí a varuje: Pozor, takhle by to dopadlo.
    Co všechno je ve hře:
    1. Následkem 18 % nedostatku energie pro pokrytí spotřeby byly vyřazeny špičkové regulační zdroje.
    2. Za krátkou dobu po začátku roku byly spotřebovány nasmlouvané DZ na regulaci, ale i na dodávku pro spotřebu.
    3. Od samého začátku roku byl čerpán drahý nenasmlouvaný import až do okamžitého výkonu 1850 MW.
    4. Zahraniční kooperace je nasmlouvána na krátkodobou havarijní výpomoc 600 MW, takže byla vysoce trvale překračována.
    5. Nenasmlouvaný import byl čerpán dlouhodobě až na hodnotu 7170 GWh za rok.
    Třetí poznatek:
    S uvedenými parametry není elektrizační soustava provozu schopná a vyžaduje optimálního mixu zdrojů pro dosažení rovnováhy výroby a spotřeby.


    4. Závěrečné hodnocení

    1. Elektrizační soustava ČR je koncipována jako soběstačná k pokrytí spotřeby i regulačních kapacit, import/export je nasmlouván pro krátkodobou výpomoc nikoliv pro obchodní účely ve výši 600 MW.
    2. V Simulaci 1 (minulý díl) byla ES v rovnovážném stavu, produkce pokryla spotřebu.
    3. V Simulaci 2 došlo ke zrušní JE Temelín a zvýšil se podíl OZE a Simulace2 modelovala, jestli je za těchto podmínek soustava stabilní a jestli je schopna pokrýt spotřebu elektřiny v ČR.
    4. Výsledkem simulačního běhu Simulace 2 je, že při zrušení JE Temelín a uvedeném zvýšení produkce OZE výroba elektřiny není schopna uspokojit spotřebu a zajistit stabilní provoz ES.
    5. Vzhledem k nestabilnímu průběhu Simulace 2 nebylo možné zjistit vliv OZE na stabilitu ES. To provedeme při příští simulaci, až vytvoříme stabilní rovnovážný stav.
    6. Při realizaci uvedených parametrů by náklady na eklektřinu souply na 136% vlivem minimálních výkupních cen OZE, stanovených ERÚ.
    7. .


    5. Co budeme simulovat v příštím dílu?

    • hledat optimální mix zdrojů, který by zajistil rovnovážný stav
      ES a produkci energie pro krytí spotřeby pro r. 2010
    • zkoumat vliv OZE na stabilitu ES a požadavek na záložní zdroje při daných parametrech

[Akt. známka: 2,00 / Počet hlasů: 4] 1 2 3 4 5
Celý článek | Autor: Mojmír Štěrba | Počet komentářů: 103 | Přidat komentář | Informační e-mailVytisknout článek





  Anketa
Co byste zvolili za nejpřijatelnější alternativu?

Prolomení těžebních limitů (zbourání Horního Jiřetína) (335 hl.)
 
Garance ceny pro nové bloky Temelína (70 Eur/MWh) (287 hl.)
 

Celkem hlasovalo: 622

  Výměna odkazů

Přípony souborů

Zkratky

Vlajky států světa

Infrapanely

Moderní a úsporné infrapanely. Zjístě více informací o infratopení.






  Nejčtenější články
Spotřeba elektrické energie
(04. 03. 2006, 39577x)
Jaderné fóry
(01. 04. 2007, 37507x)

  Kde to vře!
Zajistíme energii bez prolomení limitů?
27. 04. 2012
Počet komentářů: 2282

Regulace obnovitelných zdrojů – scénář S2040
02. 01. 2012
Počet komentářů: 2259

PERMAKULTURA – příběh jedné komunity
16. 02. 2007
Počet komentářů: 1294

Fotovoltaika - kšeft, za který všichni zaplatíme
22. 02. 2009
Počet komentářů: 1063

Potěmkinovské šílenství s obnovitelnými zdroji
02. 04. 2008
Počet komentářů: 731

BIOETANOL - naše naděje nebo past?
07. 04. 2006
Počet komentářů: 719


  Poslední komentáře
  • Jsem pro to, aby se zkoumaly různé možnosti, jak získávat (ale hlavně jak USPOŘIT) energii (u jadern . . . (Obnovitelné zdroje energie neexistují!)
  • U fotovoltaických systémů váhově převažuje beton (pokud nejsou organickou součástí střechy), potom . . . (Stop radioaktivnímu uhlí, start Zwentendorf!)
  • Dokazal to nekdo spocitat kdy JE vyprodukuje tolik energie kolik se do ni ze vsech zdroju vlozilo a . . . (Argumenty proti jaderné energetice)
  • Žiji na farmě, máme cca 100 ha polí a mléčný skot. Téma permakultury mě tedy docela zajímá, protože . . . (PERMAKULTURA – příběh jedné komunity)
  • Žiji na farmě, máme cca 100 ha polí a mléčný skot. Téma permakultury mě tedy docela zajímá, protože . . . (PERMAKULTURA – příběh jedné komunity)

  •   Počítadlo přístupů



    [CNW:Counter]

    Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

    Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
    Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
    nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.