Маневрова електростанція

Години пік зазвичай припадають на ранок або пізно вдень/вечір залежно від місця розташування. У помірному кліматі години пік часто трапляються, коли ввечері після робочого дня інтенсивно використовується побутова техніка. У жаркому кліматі пік зазвичай припадає на післяобідній час, коли навантаження від кондиціонерів високе, протягом цього часу багато робочих місць все ще працюють і споживають електроенергію. У холодному кліматі пік припадає на ранок, коли починається опалення приміщень і робота промисловості.[6]

Маневрова станція може працювати багато годин на добу, а може працювати лише кілька годин на рік, залежно від стану електромережі регіону. У зв'язку з витратами на будівництво ефективної електростанції, якщо потужна електростанція буде працювати лише протягом короткого або сильно змінного часу, не має економічного сенсу робити її такою ж ефективною, як електростанцію базової генерації. Крім того, обладнання та паливо, що використовуються на установках базової генерації, часто не придатні для використання на установках з високим рівнем навантаження, оскільки коливання умов створює велике напруження на обладнання. З цих причин ядерні електростанції, електростанції на відходах, електростанції на вугіллі та біомасі рідко, якщо взагалі коли-небудь, експлуатуються як маневрові електростанції.

Виробництво енергії у Германії протягом дня у 2005 без сонячної та вітрової генерації

Оскільки країни відходять від установок базової генерації на викопному паливі до відновлюваних, але переривчастих джерел енергії, таких як вітер і сонце, відповідно зростає потреба в системах зберігання енергії в мережі, як відновлювана альтернатива будівництву електростанцій з більшою потужністю або навантаженням. Іншим варіантом є ширший розподіл генерувальних потужностей за рахунок використання мережевих зв'язків, таких як WECC Intertie Paths.

Маневрові установки — це, як правило, газова турбіна або газовий двигун, які спалюють природний газ. Деякі спалюють біогаз або нафтопродукти, такі як дизельне паливо та авіаційне пальне (гас) , але вони, як правило, дорожчі, ніж природний газ, тому їх використання обмежується територіями, які не забезпечені природним газом. Тим не менш, багато маневрових електростанцій можуть використовувати нафту як резервне паливо, оскільки зберігати нафту в резервуарах легко. Термодинамічна ефективність газотурбінних електростанцій простого циклу коливається від 20 до 42 %, при цьому від 30 до 42 % є середнім значенням для нової установки. Для більшої ефективності до випуску додається рекуперативний парогенератор . Це відоме як станція комбінованого циклу. Когенерація використовує відпрацьоване тепло для технологічних процесів, централізованого теплопостачання або інших цілей опалення. Обидва ці варіанти використовуються лише на установках, які призначені для експлуатації довше, ніж зазвичай. Природний газ та дизельний генератор із поршневим двигуном іноді використовуються для підтримки мережі із використанням менших установок. Іншим варіантом підвищення ефективності та вихідної потужності в газових турбінах є установка системи охолодження вхідного повітря у турбіні, яка охолоджує вхідне повітря, збільшуючи масовий потік. Ця опція в поєднанні зі сховищем теплової енергії може збільшити вихідну потужність турбіни в пікові періоди до 30 %.[7]

Бонневільське управління енергетики. Щоденне пікове навантаження з великою гідрогенерацією та тепловою базовою генерацією та переривчастою вітровю генерацією. гідрогенерація керує піками, з певною реакцією від теплової.[8]

Гідроелектростанції є навмисно гнучкими; вони можуть генерувати менше під час непікового періоду та швидко реагувати на пікові потреби, отже, гідроелектростанція може функціонувати як станція, що слідує за навантаженням, або як маневрова станція, а за достатньої кількості води — як станція базової генерації. Турбіни на природному газі або сховище енергії на стисненому повітрі часто використовуються там, де не вистачає гідроелектроенергії, щоб реагувати на щоденні та щотижневі коливання виробництва та споживання.[9] ГЕС рідко будується з більшою потужністю, ніж може підтримувати витрати води, що дозволяє досягти вищої пікової потужності. Оновлення обладнання на наявних ГЕС може бути одним із найменш витратних способів збільшення пікової генерації.[10] Можливість змінювати кількість виробленої електроенергії часто обмежується вимогою, щоб мінімальні або максимальні витрати води були задоволені.[11]

Гідроакумулювальна електростанція — це найбільша доступна форма накопичення енергії в мережі, яка використовується для усереднення непікових і пікових потреб електроенергії. ГАЕС зберігає енергію, використовуючи гравітаційний потенціал води, що зберігається у водоймі. Низька вартість непікової електроенергії від базового навантаження або нерегулярних джерел використовується для перекачування води з нижнього рівня для зберігання у високогірному резервуарі. У періоди високого попиту на електроенергію накопичена вода випускається через турбіни для виробництва електроенергії. Час запуску становить лише кілька хвилин, а деякі можуть запускатися через кілька десятків секунд. Акумуляторні станції використовуються в деяких випадках, коли умови сприяють тому, щоб забезпечити плавний потік (уникаючи дорогої модернізації лінії електропередач), а також для забезпечення пікової потужності[12][13] та інші послуги мережі[14] наприклад оперативний резерв, іноді в гібридна конфігурація з турбінами[15] або дизельні двигуни. Акумуляторна станція є найшвидшою з усіх електростанцій і може реагувати на умови електромережі за мілісекундні часові рамки, надаючи обладнанню, що повільніше реагує, можливість реагувати на відключення. ГАЕС та батареї є чистими споживачами, оскільки вони не мають властивого джерела енергії, а перетворення між електроенергією та потенціальною енергією у накопичувачі і назад несе певні втрати.

Сонячні теплові електростанції були запропоновані в 2017 році в рамках Ринку 2 Департаменту енергетичних технологій США[16] нагорода Хенку Прайсу з SolarDynamics, чия стаття «Сонячна маневрова електростанція»[17] запропонувала використовувати накопичувач теплової енергії, властивий сонячній тепловій електростанції, що дозволяє цій тепловій формі сонячної енергії маневрувати генерацією, як газова електростанція, постачати електроенергію на вимогу вдень або вночі, а натомість контролювати її послуги та оплачену потужність, щоб бути доступними, коли це необхідно, як традиційна електростанція. Сонячна теплова електростанція виробляє електроенергію на електростанції парового циклу, як і традиційна електростанція, але тепло для пари постачається за рахунок сонячної енергії, нагріваючи такий матеріал, як розплавлені солі, і зберігаючи тепло до тих пір, поки не знадобиться для виробництва пари для виробництва електроенергії.

Протилежністю пікових установок є електростанція базової генерації. Атомні та вугільні електростанції, як правило, працюють безперервно, зупиняючись лише на технічне обслуговування або несподівані відключення. Висока вартість за ват ядерної енергії та інші технічні проблеми роблять їх відносно дорогими та незручними у використанні для подальшого та пікового навантаження. Електростанції посереднього навантаження, такі як ГЕС, працюють між цими крайнощами, знижуючи свою продуктивність вночі та у вихідні дні, коли попит низький. Проміжна генерація використовуються переважно для задоволення попиту на електроенергію, оскільки нижча ефективність потужних установок робить їх експлуатацію дорожчими.[2]

• Розумна енергосистема
• Газотурбінна електростанція
• Пікові потреби

• Vehicle-to-grid