Preskočiť na hlavný obsah

Ako SEPS reguluje slovenskú rozvodnú sieť?

Asi je Vám známe, že silová elektrina sa nedá priamo uskladňovať.
Uskladňovať si môžete elektrinu zo svojej malej domácej elektrárničky - napríklad veternej vrtuľky alebo strešných solárnych panelov cez regulačnú jednotku a prúdový a napäťový menič trebárs v niekoľkých batériách z nákladného automobilu.
Prípadne si môžete od Elona Muska kúpiť veľkú nástennú Li-Ion nabíjaciu baterku veľkú ako priemerná chladnička, ak teda máte nejakých 5-10 tisíc Euro nazvyš.

Vo veľkom meradle sa ale elektrina uskladňovať ekonomicky nedá a ani sa to v skutočnosti zatiaľ nikde nerobí. Síce som pred nejakou dobou čítal o tom, že New-Yorská elektrárenská spoločnosť ide budovať velikánsku 10 MW oloveno-kyselinovú batériu pre prípad náhlych výpadkov, ale asi sa to neosvedčilo v praxi.

Problémom však je, že Európsko Únijným politikom pred mnohými rokmi niekto natáral, že uskladňovanie silovej elektriny už-už bude, že treba vyriešiť pár technických problémov, a budeme môcť bez problémov skladovať stovky megawattov.
To sa stalo zhruba pred 20 rokmi, a politici si z tejto nateraz fatamorgány urobili vlajkovú loď a jeden zo základných kameňov svojej politiky.
Lenže technológia priameho skladovania elektriny nie a nie prísť.

Čo si ja pamätám, v populárno vedeckých časopisoch typu VTM a Elektrón sa píše o superbatériách a superkapacitoroch (obrovské kondenzátory, schopné prijať a vydať desiatky až stovky Megawattov výkonu) najmenej tridsať rokov dozadu s tým že v najbližších piatich rokoch to už naisto príde.

Bohužiaľ ešte stále je to aj po toľkých rokoch ako v tej Žbirkovej pesničke: "Nechodííí, stáále nechodííííí.... čo je s ňou, s ňou, je mi biedne!
Biedne je aj politikom, ktorí musia vymýšľať stále nové a nové odôvodnenia, prečo tak masívne pretláčali obnoviteľné zdroje energie, keď sa z ich prerušovaných zdrojov elektrina nedá skladovať, a naviac Solárne a veterné elektrické zdroje robia rozvodné siete všetkých štátov čoraz viac nestabilnými.

To najlepšie, čo sme zatiaľ ako ľudstvo vymysleli, je nepriame skladovanie elektriny cez gravitáciu - prečerpávacie vodné elektrárne. V noci, keď je všade prebytok elektriny - takzvaného jalového prúdu - sa voda z dolnej vodnej nádrže čerpá do hornej nádrže niekde vo vrchoch, aby mohla ráno, keď je jej najviac treba, mohla Elektrická Prenosová Sieť pustiť vodu z hornej nádrže do dolnej cez turbínu. Jej generátor môže vyrábať dostatok elektriny, až v stovkách Megawattov, ale iba na pár hodín, potom voda vytečie, a treba čakať na noc aby sa znova načerpala.

Elektrárne a rozvodné siete nemajú radi prerušovanú výrobu elektriny, ani prerušovanú spotrebu elektriny. Rozkolísané odbery a výroby od mnohých odberateľov a výrobcov sa veľmi zle regulujú. Ak je odberov viac ako výroby, musia chytro elektrinu nakupovať zo zahraničia (typicky ráno medzi 7 až 10 hodinou a večer medzi 18. až 22 hodinou)  alebo spúšťať záložné generátory, a vtedy je každému úplne jedno či to bude jadrová alebo fosílna elektrina.
Keď v zásuvke nie je šťava, ekológia ide bokom! Je síce fasa mať čerstvý vzdúšik, ale čo z toho, keď mrzneš?

Iný problém je, ak sa elektriny vyrába viac ako sa jej spotrebuje. Skladovať sa nedá, a tak sa musia diaľkovo odpájať výrobcovia od rozvodnej siete. Jadrové elektrárne ale bežia v nonstop režime, tým sa dá pridávať alebo uberať na výkone len okolo 10% obomi smermi.


Asi ste si všimli, že politici EÚ nemajú v láske spotrebiče s veľkým príkonom.
Najprv presadili, že domáce vysávače s motorom viac ako 1 kilowatt musia zmiznúť z európskych obchodov. Teraz sú na odstrel rýchlovarné kanvice so spotrebou nad 1 kW, a nevadí, že potom sa z rýchlovarných konvíc stanú pomalovarné konvice.

Prečo to tak je? Státisícky vysávačov v EÚ zapnuté zhruba v rovnakých časoch v sobotu a v nedeľu doobeda, spôsobovali prudké nárazy spotreby elektrickej energie vo všetkých štátoch. Podobné je to s rýchlovarnými konvicami - od 08:00 do 10:00 milióny rýchlovarných kanvíc hltajú pri rannom varení kávy tisícky megawattov elektriny v krátkom období pár hodín, čo rozkolísava prenosové siete.
Všetci ľudia si zvykli, že elektrický prúd je v zásuvkách prakticky neustále k dispozícii, a majú pocit že to tak musí byť a dokonca že je ľudské právo mať v zásuvke elektrinu.

Málokto si však uvedomuje fakt, že na to, aby elektrická prenosová sieť neskolabovala, sa musia robiť neustále zásahy do rozvodov, a že sieť vlastne stále balansuje na tenkom lane nad priepasťou kolapsu dodávok elektriny.

Ako a prečo sa elektrina v rozvodoch musí regulovať ?
Hlavne preto, aby jej v rozvodnej sieti nebolo priveľa, a ani primálo.

Existujú tri hlavné druhy regulácie, ktoré robí každá krajina, našu prenosovú sieť nevynímajúc.

Primárna regulácia  v rozvodnej sieti spočíva v udržiavaní napätia a kmitočtu. Musíte v jednotlivých druhoch rozvodov - 440 kV,  220 kV,110 kV, 10 kV udržať napätie , ak napätie (Volty) klesnú, je zle. Rovnako musíte udržať frekvenciu prúdu 50 Hertzov. Rozdiel frekvencie môže byť len +/-20 tisícin Hertzu, inak sa zmení takzvaný účinník prúdu, a v sieti sa začnú strácať desiatky Megawattov výkonu elektriny. Napätie a frekvencia prúdu sa v sieti udržiava špeciálnymi, len na to určenými zariadeniami, ktoré sú strategicky rozmiestnené v uzlových bodoch.

Sekundárna regulácia v rozvodnej sieti spočíva v nákupe elektriny zo zahraničia ak chýba, alebo predaji elektriny do zahraničia ak jej je priveľa - a je o ňu záujem. Problémy nastávajú vtedy, ak je jej u nás málo, a rovnako je nedostatok elektriny aj v susedných krajinách, a nikto nám ju nechce predať. Menší problém je, ak je všade nadbytok elektriny. V takom prípade sa odstavia vybraní výrobcovia - veľké a väčšie elektrárne. Problém ale nastáva pri solárnych zdrojoch - solárnych farmách. Tým všetci doplácame na vyrobenú elektrinu bez ohľadu na to, či sa spotrebuje alebo nie. Paradoxom je, že vyrábajú najviac elektriny vtedy, keď je jej spotreba najmenšia - cez deň okolo obeda. 

Terciálna regulácia v rozvodnej sieti sa robí buď rozdelením výroby  - teda pripájaním ďalších a ďalších generátorov do siete v prípade nedostatku elektriny, alebo odpájaním veľkospotrebiteľov, akými sú napríklad veľké hutnícke závody ktoré majú bežný príkon- spotrebu typicky okolo 50 MW. Tieto dve metódy terciálnej regulácie sa navzájom kombinujú.
Hutníkom ale nemôžete odpojiť prúd idúci do pece,kedy sa Vám zachce, lebo by im pri náhlej odstávke elektriny stuhli kovy alebo tavenina v peci a škody by šli do desiatok miliónov. Odstávky veľkospotrebiteľov sa musia zmluvne plánovať vopred.

Tieto tri základné regulácie v sieti sa kombinujú v čase, preto že k tomu ešte existujú mnohé časové úrovne plánovania -minútová, polhodinová, hodinová poldenná, denná, týždenná.
Pre regulátora je v skutočnosti ovládanie siete niečo ako pokus o ovládanie hysterického mraveniska, ktoré sa nedá celkom presne ovládať, podlieha počasiu a náladám, má sklony k zrúteniu alebo reťazovej panike v každom okamihu. Jednoducho niečo ako naspídované mravenisko alebo úľ.

Kto chce vedieť viac, prečíta si v Základoch Energetiky TU:


Všetky príspevky nájdete, ak si do  internetového vyhľadávača zadáte:
baneaenergia.blogspot.sk

Komentáre

Obľúbené príspevky

Rozdiely medzi hlbinnou a povrchovou ťažbou uhlia

Hnedé uhlie a lignit sa dá ťažiť v zásade dvomi spôsobmi. Hlbinne a povrchovo. Podzemná lignitová baňa Foto Viktor Macha  povrchová uhoľná baňa ,zdroj: internet To, či sa bude ťažiť povrchovým lomom alebo hlbinne, určuje dvojica hlavných parametrov ložiska. Je to hrúbka sloja a hĺbka, v akej leží pod povrchom. Vzájomný pomer týchto dvoch veličín v zjednodušenom výpočte určuje takzvaný skrývkový pomer   , na základe ktorého sa pri ložisku hnedého uhlia rozhoduje, či bude na ložisku povrchová baňa alebo podzemná baňa. Skrývkový pomer je: hrúbka sloja uhlia v metroch v pomere k hrúbke vrstvy hornín nad slojom. Všeobecne platí: ak je skrývkový pomer  nad 1:10 , teda napríklad 1: 12  povrchová ťažba ekonomicky nemôže vyjsť pozitívne, ak chceme, alebo musíme úžitkový nerast - uhlie- ťažiť, treba ho v takom prípade ťažiť podzemne, ak nerast potrebujeme. Ak máme 2 metre uhlia pod 30 m vrstvou hornín od povrchu , potom je skrývkový pomer 2:30 = po zjednodušení 1:15 . Ak

Inštalovaný a reálny výkon elektrární

Pokiaľ ste toho názoru, že inštalovaný a skutočný výkon elektrární je jedno a to isté, ste bohužiaľ na omyle. Vezmime si príklad takého bicyklového dynama. Dnes sa už bicyklové dynamá na osvetlenie bicyklov síce využívajú málo, preto že jednorazové aj nabíjacie baterky sú lacné a dnes sú už dostupné na každom rohu, ale snáď si ešte vie každý bicyklové dynamo predstaviť. Dynamo je - medzi nami - omnoho ekologickejšie ako akékoľvek baterky. Nemusíte si kupovať každý týždeň nové, nie je náročné na údržbu, vydrží desiatky rokov, nevybíja sa, ak je raz namontované tak je pripravené na použitie kedykoľvek. Je plne recyklovateľné a neznečisťuje životné prostredie. Na rozdiel od bateriek oveľa menej vyčerpáva nerastné zdroje. Jedinou nevýhodou cyklodynama je, že keď stojíte, tak s bicyklom nesvietite. Cyklistické dynamo zo stránky všeprokolo.cz Ak ste dávali pozor na fyzike, tak viete, že dynamo je mechanický zdroj elektrického jednosmerného prúdu. Rozkrútením dynama, na ktorého rotore

Prehľad okamžitej výroby a dovozu elektriny na Slovensku

Konečne sme sa dočkali, a pre celú EÚ a dokonca aj časť sveta funguje internetová stránka, na ktorej môže ktokoľvek vidieť stav energetiky v tej ktorej krajine. Koľko sa vyrába podľa zdrojov aj koľko sa skadiaľ dováža pre každú krajinu Nás samozrejme zaujíma Slovensko. To nájdeme tu: https://www.electricitymap.org/?countryCode=SK&page=country&solar=false&remote=true&wind=false Stránka sa primárne zaoberá tzv. uhlíkovou intenzitou výroby elektriny, teda koľko gramov CO2 vyprodukuje tamojšia elektrárenská sústava na jedného obyvateľa. Tým že na Slovensku je vysoký podiel vodných a jadrových elektrární, je uhlíková intenzita pomerne nízka. Stránka po kliknutí na internetový link vyššie vyzerá takto, ak myšou prejdete a kliknete na Slovensko:  Ukáže sa Vám tabuľka vľavo, ktorá ukazuje na to koľko % ide z nízkoemisných a obnoviteľných zdrojov. Keď na hlavnej mape nabehnete myšou na Slovensko, všimnite si, že cez hranice idú také meňavé mnohošípky. To ukazuj

Banícky stav cti netratí! Čo vlastne banícky stav je?

Sme baníci. Generácie našich dedov a pradedov ťažko pracovali v hlbinách podzemia, a pracujeme v nich aj my. Pracujeme v podzemí pre to, že niekto to robiť musí, a my sme si vybrali takéto ťažké zamestnanie, na ktoré sme hrdí.  Pracovali sme a pracujeme v baniach pre to, aby mal štát suroviny na prvovýrobu, aj aby bolo dosť tepla a elektriny pre každého kto v baniach nerobí a nerobil. Možno sa Vám to zdá čudné, ale my sme na svoju prácu hrdí. Preto že robíme prácu, ktorú by robil málokto z tých ľudí čo sú hore na božom svetle, povrchovej väčšiny.  Slovensko je z veľkej časti spojené s baníckou minulosťou.  Od západných výbežkov Karpát až po východné slovensko, od okrajov Podunajskej Nížiny až po vrchol Kriváňa , všade sú nejaké bývalé bane.  Mnoho našich historických miest, na ktoré sme ako Slováci hrdí, vyrástlo na cenných surovinách, ktoré baníci v pote tváre vynášali z podzemia.  Sláva histórie mnohých našich slovenských miest prešla na počiatku mozoľn

Necháme si uhlie ako zdroj energie Slovenska do budúcnosti?

Je všeobecne známa vec, že i ľudia sa dokážu hlavne na internetových diskusiách "fundovane" vyjadrovať k akémukoľvek problému, hoci o odbore , ku ktorému zaujímajú stanovisko, skoro nič nevedia. Každý je v čase majstrovstiev sveta odborníkom na futbal alebo hokej, preto že rozozná puk od lopty, a za dedinou ako chlapec tieto športy aktívne prevádzkoval. Sme odborníci aj na cyklistiku, preto že mám v kôlni starú Ukrajinu. Rovnako sa roja odborníci s vyhranenými názormi na energetiku, lebo vedia, že elektrický prúd v zásuvke na Slovensku má 220 alebo 380 Voltov, vedia založiť do lampáša baterky správnym smerom a na bycikli mali kedysi dynamo, čo je vlastne taká malá elektráreň. Podobne si môžeme prečítať stanoviská samozvaných "expertov na baníctvo" s "praxou", preto že už predminulé prázdniny navštívili banský skanzen a fárali s lampou do podzemia, čo sa v ich ponímaní skoro rovná diplomu banského inžniera. Stretávame sa často  s názormi rýchlokvasený

Prečo sú baníci na svoju ťažkú prácu hrdí

Tiež patríte k tým, ktorí si myslia, že práca baníka spočíva najmä v kopaní uhlia krompáčom, zbíjačkou a lopatou?  Nechápete prečo sú baníci na svoju drinu hrdí? V takom prípade tu máme pre Vás poučné čítanie. Pokiaľ si teda naozaj myslíte, že väčšina práce baníka spočíva v presúkavaní a plazení sa po nízkych a úzkych chodbách v uhlí, a na pracovisku vysekávaní uhlia zo steny krompáčom či zbíjačkou, tak to je potom vážna vec. Pravdepodobne tak vážna, že by si vyžadovala odborné vyšetrenie u špecialistov. Preto že v takom prípade zrejme mávate záchvaty retrofílie. Retrofília je chronická nemoc, ktorá  sa prejavuje tým, že poznanie a technické vedomosti postihnutého sa zasekli na úrovni päťdesiatich až šesťdesiatich rokov dvadsiateho storočia, a neschopnosťou rozoznať, že technický rozvoj  pokrok napredoval ďalej. Ak si dnešného baníka predstavujete ako účastníka Stachanovského hnutia zo starých ruských dokumentov, tak máte jasné príznaky.  Našťastie mám pre vás aj dobrú správu -