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

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,...

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...

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 rýchlokvasen...

Nakupujete zelenú elektrickú energiu?

V dnešnej dobe už distribučné spoločnosti elektriny ponúkajú možnosť nakupovať čisto zelenú energiu . Nakupujete od nich ale naozaj elektrinu z ekologických zdrojov , alebo si priplácate za mačku vo vreci neurčitej farby? Túto tému poriešime v tomto blogu. Obnoviteľné zdroje sú v kurze, sú módne, a na rovinu povedané viacmenej pomáhajú životnému prostrediu. Presne tak ako je napísané - niektoré viac, niektoré menej. Je jasné, že na módnej zelenej vlne surfuje kadekto - a priznajme si - hlavne so zámerom podľa možnosti nafutrovať si vlastnú kešeňu. Tá bystrejšia menšina ľudstva si uvedomuje, že menej bystrá väčšina ľudstva sa dá nahovoriť na kadečo, a prípadne aj za to dôverčivo zaplatiť. Tak prečo sa nezviesť, a nechať si platiť za vieru v niečo dobré, čisté, ducha povznášajúce, a dobrý pocit zákazníka, že urobil niečo pre záchranu tejto planéty? To je bohužiaľ presne to, čo robia  (nepochybujeme, že s čistým srdcom a dobrým úmyslom) tí, ktorí sa nechali ukecať na prec...

O čom je a o čom nie je Platforma prechodu od uhlia

Európska iniciatíva "Čistá energia pre všetkých - Clean Energy for all" sa rozhodla konať. Síce ešte v EÚ nevieme, ako zabezpečíme čistú energiu pre všetkých, solárna a veterná energia sa ukazuje ako veľmi drahá a nespoľahlivá, ale budiž. Možno sa nakoniec naplnia prorocké slová Hermanna Scheera - nemeckého veľkopropagátora solárnej energie, ktorý sklamaný z reality a nenaplnenia snov odišiel na onen svet vlastnou rukou. Vo svojom životnom diele "Slnečná stratégia. Politika bez alternatív" totiž konštatuje, že na to, aby sa plne využívali obnoviteľné zdroje energie, bude pravdepodobne nutné na noc vypínať od elektriny celé mestá, okresy alebo kraje . Uvidíme. Konanie iniciatívy "Čistá energia pre všetkých" vyústila do založenia Platformy na Prechod uhoľne intenzívnych regiónov , známejšiu ako CRiTP .  Teda Coal (Intensive) Regions in Transformation Platform logo platformy zo stránky Coal Regions in Transition Platform V tejto platforme, založe...