Preskočiť na hlavný obsah

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 je cievka z medeného drôtu a na statore sú klasické permanentné magnety, sa vyrába elektrický prúd o napätí do 6 Voltov, a intenzite povedzme 0,8 miliAmpérov, čo bohato stačí na rozsvietenie predného a zadného svetla .
Inštalovaný výkon dynama je 3 Watty, ak by ste ho rozkrútili naplno, tak za hodinu vyrobí 3 Watthodiny elektrického prúdu.

Lenže položme si otázku:
Využívame v bežnom živote bicyklistu inštalovaný výkon nášho cyklodynama, teda  3 Watty ?
Asi sotva - jedine že by ste to dynamo prišroubovali na bicykel Petrovi Saganovi. V praxi by ste vy ako rekreačný cyklista mohol dosiahnuť inštalovaný výkon Vášho dynama iba pri dlhom zjazde z prudkého kopca.

Vy ako reálny výrobca elektriky pomocou vášho dynama vyrobíte možno 0,7 - 1 Watt z hodinu bicyklovania, preto že nedokážete ťahať naplno a vytrvalo ako špičkový cyklista.
Tri watty ste na vašom generátore - dyname - dosiahli naposledy zrejme vtedy, keď vám  dolu z kopca spadla retiazka a vy ste so smrťou v očiach len tak-tak ukerovali.

Podobne ako s dynamom na cajglíku je to v reálnom živote aj s inštalovaným výkonom a reálnym výkonom prakticky všetkých elektrární. Je jedno či sú vodné, veterné, termálne, geotermálne alebo jadrové.
Vo všetkých menovaných je mechanický zdroj energie- generátor, ktorým otáča mechanická energia z vody, vyrobenej pary alebo vetra.

Jedinou výnimkou z tohto pravidla je solárna elektrina, kde nie sú mechanické časti, lenže pri solárnych článkoch je hĺbka rozdielu medzi inštalovaným výkonom a reálnym výkonom kvôli katastrofálnej účinnosti a závislosti od ročnej doby a počasia ešte priepastnejšia. K tomu sa ešte vrátime.

Ak má elektráreň - povedzme tepelná , - napísaný v portfóliu inštalovaný výkon povedzme 220 MW, tak to znamená, že jej generátory roztočené parnými turbínami pri optimálnom množstve, tlaku a teplote pary dávajú po 110 MW na jeden blok. Blok pozostáva z kotla, parogenerátora, parnej turbíny s turbogenerátorom a chladiacej jednotky
Podobne ako vodné, jadrové aj termálne elektrárne majú svoje  zariadenia zdvojené. To znamená že v jednom bloku sú kotly v dvojici, turbíny k tým kotlom sú v dvojici, aj generátory sú väčšinou zdvojené.

Je to tak preto, aby sa jedna dvojica súčastí výrobného cyklu elektriny(kotly, turbíny, potrubia, generátory) dala čistiť, udržiavať, opravovať, modernizovať, a druhé z dvojice aby zatiaľ vyrábalo elektrinu naplno. Po skompletovaní prehliadky jednej turbíny alebo generátora sa roly obrátia a opravy a údržba sa robia na tom druhom z dvojice.

To znamená, že elektráreň počas svojej bežnej prevádzky vyrába reálne len polovicu - 110 MW elektriny z inštalovaného výkonu. Ak má dva bloky po 110 MW, teda inštalovaný výkon 220 MW, ide po väčšinu času len na jeden blok.

Je jedno, či sa jedná o inštalovaný a/alebo skutočný výkon jadrovej, vodnej, tepelnej alebo inej elektrárne. Väčšina z nich v reálnej prevádzke ide iba na polovicu alebo ešte menšiu časť svojho inštalovaného výkonu.
Napríklad dunajská prietočná elektráreň Gabčíkovo. Má osadených osem turbín s generátormi, ale reálne z nich ide väčšinou len polovica - teda 4 turbíny, ostatné sú v rezerve a/alebo v údržbe a opravách.
Podobne je to na všetkých elektrárňach

Ešte komplikovanejšie je to vtedy, ak vezmeme do úvahy všetky slovenské inštalované výkony v pomere k reálnej výrobe elektriny. Tu sú v prehľadnom koláčovom grafe zobrazené inštalované výkony elektrární na Slovensku:

Inštalované výkony všetkých slovenských elektrární. Štátnych aj súkromných- zdroj Slovenská Energetická a Prenosová Sústava.
Mohli by sme teda  laicky očakávať , že štruktúra podielov jednotlivých druhov elektrární na výrobe elektriny bude vyzerať nejako podobne.
Lenže realita výroby elektriny na Slovensku vyzerá v skutočnosti podľa Štatistického Úradu Slovenska takto:

Jadrové elektrárne, ktoré majú v celoslovenskom meradle len štvrtinový podiel inštalovaného výkonu , v skutočnosti vyrábajú takmer dve tretiny slovenskej spotrebovanej elektriny. Preto že idú prakticky nepretržite, či je horúco alebo mrzne, či je noc alebo deň.

Podobne Slovenské hnedouhoľné a čiernouhoľné elektrárne: v slovenských pomeroch inštalovaného výkonu majú len asi 10% podiel.
Ale na celkovej výrobe elektriny, ktorá sa reálne spotrebúva, sa podieľajú takmer štvrtinou výroby, teda 24,5%, preto že dokážu ísť neustále, nezávisle od ročnej doby, nezávisle od vonkajšej teploty a počasia .

Potom idú v pomyselnom rebríčku vodné elektrárne Slovenska - všetky spolu, veľké aj malé. Za jeden rok vyrobia zhruba šestinu spotrebovanej elektriny Slovenska teda 15 - 20%, hoci graf inštalovaného výkonu vyššie ukazuje, že ich inštalovaný výkon presahuje 1/4  všetkých elektrární - okolo 28%.
Prečo je pri ekologických vodných elektrárňach taký nepomer inštalovaného a skutočného výkonu? Je to preto, že v lete,  keď je sucho , alebo v zime, keď je zrážková voda v tuhom stave, idú na menej ako tretinu svojho inštalovaného výkonu.

Ešte väčší je rozdiel medzi inštalovaným výkonom a reálnou výrobou pri takzvaných obnoviteľných elektrárňach, okrem vodných.
Podľa grafu inštalovaných výkonov by bežný človek očakával, že solárne, bioplynové a biomasové elektrárne budú dodávať aspoň 8-9% spotrebovanej elektriny.
Realita je však taká, že ich podiel na vyrobenej a spotrebovanej elektrine tvorí reálne len 2 - 3%.
Nie je to tým, že "zlomyseľní energetici" ich nechcú pripojovať do siete, ako Vám niekedy nahovárajú politici a aktivisti.
Ich nízky podiel výroby na reálnej spotrebe elektriny je spôsobený ich nepredvídateľnosťou produkcie elektriny. Nemožno sa na ne spoliehať.

Energetici potrebujú (a musia) plánovať v oblasti výroby aj spotreby elektriny, aby mohli sieť rozvodov regulovať, inak by mohla dominovým efektom samovoľne skolabovať.
 Ak ste energetik , tak potrebujete plánovať dlhodobo: na roky , polroky a mesiace, ktoré elektrárne budú bežať v ktorom období, ktoré kedy znížia výrobu, kedy a koľko elektriny dovezieme zo zahraničia, aby sa zafixovali ceny nakupovanej elektriny.
Ekologické solárne a veterné elektrárne do konceptu dlhodobého plánovania výroby a spotreby prakticky nemožno použiť, preto že nikto nevie na mesiac dopredu povedať, či bude slnečno, alebo zamračené, či bude veterno alebo bezvetrie. Počasie sa dá ako tak predpovedať na tri dni s aspoň 30% pravdepodobnosťou správnosti prognózy.
 O predpovedaní počasia na mesiac alebo polrok dopredu nemôže byť ani reči, hoci bulvárne tlačoviny a stránky na internete pravidelne uverejňujú predpovede že bude tuhá alebo teplá zima , prípadne leto aj pár mesiacov vopred. To nie sú predpovede, to je veštenie počasia!

Pri bioplynových elektrárňach veľa záleží od toho, aká bude úroda biomasy. Buď bude lepšia, alebo horšia, ako je priemer.
Pri obnoviteľných druhoch zdrojov elektrickej energie sa môže plánovať len so štatistickými dlhodobými dátami, ale spoliehať na ne nemožno, preto že počasie a jeho vplyv na výrobu ekologickej elektriny nie je predvídateľné.
To je vážny problém, a preto solárne elektrárne v skutočnej realite idú polovicu dňa na nejakých 10% - 20% inštalovaného výkonu. Druhú polovicu dňa - teda v noci, vyrábajú 0% svojho inštalovaného výkonu.
 Inštalovaný výkon solárnych panelov je totiž vypočítaný na poludnie slnečného bezmračného dňa na rovníku, a to ešte musí byť panel postavený kolmo na pomyselnú os priamo k slnku .  Solárne elektrické panely fungujú dosť dobre v tropickom a subtropickom pásme našej Zeme, medzi Obratníkom Raka a obratníkom Kozorožca.
Väčšina Európy je ale mimo týchto oblastí.

Ak sa pozriete na krivky spotreby elektriny hociktorého európskeho štátu, tak zistíte, že všade okolo poludnia spotreba elektriny poklesne.
 Spotreba elektriny každej krajiny stúpne okolo 17:00 - 20:00 hodiny, ale to už solárne elektrárne nevyrábajú ani kilowatt elektriny, lebo vonku je už vtedy cez bežný rok tma.
Podobne ladený článok o zisteniach rozdielov medzi inštalovanými a skutočnými výkonmi elektrární nájdete aj tu: https://www.energiaweb.sk/2017/09/22/jadro-oze-vsetko-co-slovenska-energetika-potrebuje/

Pre energetiku každého štátu sú prerušované dodávky výrobcov elektriny, závislé od počasia jednoducho nežiadúce, preto že robia energetickú sieť nestabilnou a krehkejšou.

Asi nikto z nás nechce, aby sa sieť energetických rozvodov jedného dňa alebo noci na celé týždne zložila ako domček z karát.
Preto že pád energetickej siete nie je to isté, ako keď Vám elektrikár vypne istič.

Pád energetickej sústavy je väčšinou spojený s ťažkými poškodeniami rozvodní, výbuchmi transformátorov a podobnými škodami, ktoré sa nedajú len tak ľahko odstránit za pár hodín alebo dní.

Solárne systémy patria na strechy domov, budov a hál, kde pomáhajú fyzickým domácnostiam a právnickým osobám podnikov šetriť spotrebu elektriny zo siete. Viď napríklad nasledovný článok: http://energia.sk/dolezite/obnovitelne-zdroje/solarnici-vidia-buducnost-v-koncepte-lokalneho-zdroja/23616/

Ak Vás teda bude nabudúce niekto oblbovať tým, že dôležitý je inštalovaný výkon elektrárne, tak už viete adekvátne odpovedať, že dotyčný inštalovaný dátový výkon svojho mozgu využíva pravdepodobne na menej ako 1 %, alebo zavádza a klame.

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

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 -