Сравнительный анализ технологий для покрытия пиковых нагрузок в энергосистеме

Аннотация

Минимизация затрат на компенсацию дисбаланса генерируемой мощности и потребляемой нагрузки в энергосистемах -- одна из ключевых и пока полностью не решённых проблем современной энергетики. Помимо традиционных методов регулирования с помощью гидравлических и тепловых электростанций в настоящее время всё шире используются возможности накопителей энергии различных типов, в том числе стационарных электрохимических накопителей. В перспективе планируется задействовать для этих же целей бортовые аккумуляторные батареи электромобилей (технология V2G-vehicle-to-grid). Традиционные и перспективные технологии компенсации колебаний нагрузки в электроэнергетических системах имеют свои ниши применения и издержки при различных режимах использования. В данной работе выполнены сравнительные оценки удельных затрат при компенсации колебаний нагрузки различной длительности с помощью традиционных технологий, использующих маневренные и пиковые электростанции, а также технологий, основанных на применении электрохимических накопителей электроэнергии. Оценивались затраты на 1 кВт*ч пиковой электроэнергии и затраты в расчёте на 1 кВт пиковой мощности. Как следует из результатов расчётов, применение электрохимических накопителей экономически целесообразно при времени их непрерывной работы менее 1 ч. Для покрытия более длительных колебаний энергопотребления наиболее приемлемыми технологиями остаются маневренные парогазовые, пиковые газотурбинные простого цикла и газопоршневые установки.