211service.com
Vėjo energijos planavimas
Kadangi vėjo energija tampa vis dažnesnė, jos nenuspėjamumas tampa vis didesne problema. Staigiai sumažėjus vėjo greičiui, tinklo operatoriai gali imtis veiksmų, kad padengtų trūkumą, ir netgi sukelti elektros energijos tiekimo sutrikimus; dėl netikėtų viršįtampių įprastos elektrinės gali neveikti tuščiąja eiga, patirti išlaidų ir be reikalo skleisti taršą.
Subrendę derliui: Elektros tinklų operatoriai naudoja vėjo laikrodžio anemometrus ir vėjo jėgainėse įrengtas meteorologines stotis, kad prognozuotų vėjo energijos gamybą valandas ar dienas iš anksto.
Siekdami išspręsti šią problemą, elektros tinklų operatoriai derina vietinius meteorologinius duomenis ir dirbtinį intelektą, kad prognozuotų, kada jų tinkluose sumontuotos vėjo jėgainės pasisuks. Šį mėnesį, Niujorko nepriklausomas sistemos operatorius (NYISO) paskelbė apie planus integruoti vėjo modeliavimą į savo tinklo valdymo schemas iki vasaros Teksaso elektros patikimumo taryba (ERCOT) planuoja paleisti panašią sistemą šią vasarą, jei ne anksčiau. Tuo tarpu Kalifornijos nepriklausomas sistemos operatorius (Cal-ISO) planuoja išplėsti prognozavimo programą, kuri jau apima maždaug ketvirtadalį valstijos vėjo jėgainių pajėgumų.
Šios modeliavimo sistemos tikslios ir įperkamos yra pačių vėjo jėgainių pateikiami realaus laiko duomenys: vėjo greitis ir kryptis, taip pat daugeliu atvejų vietinė temperatūra, barometrinis slėgis ir drėgmė. Įmonės, kurios specializuojasi oro modeliavimo srityje, teikia programinę įrangą, kuri laikui bėgant išmoksta susieti šiuos duomenis su galia ir atpažįsta oro sąlygas, kurios artimiausiu metu signalizuoja apie didesnę ar mažesnę galią. Viena iš šių įmonių, Albany's AWS Truewind , bendradarbiauja su Kalifornija, Niujorku ir Teksasu, tačiau tarp jų yra konkurentų 3 pakopos aplinkos prognozių grupė ; Garradas Hassanas , Jungtinėje Karalystėje; ir WindLogics , įsikūrusi Šv.
Kai vėjo jėgainės buvo rečiau paplitusios, tinklo valdikliai iš esmės galėjo nekreipti dėmesio į kintančią jų galią, nes ji buvo visiškai neatskiriama nuo natūralių vartotojų naudojimo svyravimų. Įprastų elektrinių reguliavimas aukštyn arba žemyn išlaikė pasiūlos ir paklausos pusiausvyrą. Bet tos dienos greitai bėga. Paimkime NYISO, kuri prieš penkerius metus beveik neturėjo vėjo energijos. Šiandien jos tinkle yra daugiau nei 500 megavatų ir laukiama pasiūlymų, kurie padėtų tai padidinti iki beveik 7000 megavatų. Tai sudaro apie 17 procentų dabartinės galios bazės.
Teksasas, kurio tinkle 2007 m. pabaigoje buvo 4 446 megavatai vėjo – daugiau nei bet kuri kita valstija – jau išsiaiškino, ką gali padaryti didelio masto vėjo energijos atoslūgiai ir srautai, jei kontrolieriai nežiūri. Pastaruoju metu turėjome keletą atvejų, kai turėjome labai aukštas kainas trumpalaikėje rinkoje dėl to, kad nesugebėjome prognozuoti vėjo, arba kai iš tikrųjų turėjome paskelbti ekstremalias situacijas, nes nerimavome dėl patikimumo. iš dalies dėl to, kad negalėjome matyti, kiek vėjo buvo sistemoje, sako Jess Totten, Teksaso viešųjų paslaugų komisijos elektros pramonės priežiūros direktorius.
Pavyzdžiui, staigus vėjo energijos sumažėjimas buvo nurodyta kaip pagrindinė avarinių elektros energijos tiekimo nutraukimų priežastis, kurią ERCOT užsakė vasario 26 d. Vartotojai suvartojo daug daugiau energijos, nei prognozavo ERCOT, o kelios įprastos elektrinės neveikė taip, kaip planuota, tačiau vėjo energijos trūkumas buvo paskutinis lašas.
Ironiška, bet bandomasis vėjo prognozavimo projektas, kurį ERCOT inicijavo kartu su AWS Truewind, prognozavo vėjo kritimą daugiau nei diena anksčiau. Sistemos operatoriai nežinojo, kad tai ateis, bet prognozuotojai žinojo, o tai šiek tiek apmaudu, sako Michaelas Gogginas, Amerikos vėjo energijos asociacijos, Vašingtono valstijos prekybos grupės, elektros pramonės analitikas. Jie tiesiog neperdavė to tinkamam žmogui. Jei jie būtų integravę jį į savo sistemos veikimą, viskas būtų susiklostę visiškai kitaip.
Toks prognozavimas taps kur kas kritiškesnis. Anksčiau šį mėnesį a ataskaita General Electric, užsakyta valstijos, prognozavo, kad kai Teksaso vėjo galia pasieks 15 000 megavatų, vėjo sukelta galia per mažiau nei pusvalandį sumažės maždaug 2 400 megavatų kasmet. Kalbant apie kontekstą, vasario 26 d. operatoriams pritrūko energijos, kuri buvo tik 80 megavatų.
Prognozavimas yra ne tik būdas užtikrinti sistemos patikimumą. Cal-ISO ir Kalifornijos energetikos komisija nusprendė, kad taip pat labai svarbu sumažinti išlaidas ir pasiekti taršos mažinimą, numatytą valstijos atsinaujinančios energijos portfelio standarte, pagal kurį komunalinės įmonės iki 2010 m. turi gauti 20 procentų energijos iš atsinaujinančių šaltinių, o 33 procentus iki 2010 m. 2020 m. „Cal-ISO“ turi apsisaugoti nuo vėjo energijos trūkumo, sudarydama sutartis dėl atsarginės energijos su įprastomis elektrinėmis savo tinkle. Norint užtikrinti veiksmingą atsarginę kopiją, kai kurios iš tų įprastų elektrinių turėtų veikti tuščiąja eiga ir generuoti taršą, net jei jos niekada neprivalo tiekti megavatų. Geresnė vėjo prognozė užtikrins, kad iš pradžių mažiau tų atsarginių įrenginių turės įsirengti.
„Cal-ISO“ planuoja patobulinti savo dabartinę vėjo prognozavimo sistemą, kuri prognozuoja vėjo energiją per kitą valandą, kad į ją būtų įtraukta ateinančios dienos prognozė – laiko skalė, pagal kurią bus sudaryta atsarginė energija. Remiantis „AWS Truewind“ pateiktais skaičiais, prognozių pratęsimas iki dienos greičiausiai padidins jų vidutinį klaidų lygį iki 15 ar daugiau procentų, palyginti su 7 procentais ar mažiau, kai prognozuojama nuo vienos iki keturių valandų. Tačiau 2007 m. valstybės parengtos ataskaitos rodo, kad net gana netikslios dienos prognozės gali turėti didelį skirtumą.
Jei prognozuojama 5000 megavatų vėjo energijos, 20 procentų paklaida reikštų, kad vėjo jėgainės iš tikrųjų tiektų kažkur nuo 4000 iki 6000 megavatų galios. Tokiu atveju „Cal-ISO“ atsarginės galios tvarka būtų 1000 megavatų per didelė arba per maža. Tačiau be prognozės atsarginis užsakymas visada būtų bent 4000 megavatų per didelis.