Nowoczesne narzędzia bilansujące energię elektryczną w systemie – bezpośrednie magazyny energii i elektrownie wirtualne

• Autorzy: Bielecki, S. , Szymańska, D. , Cieślak, B.

Warianty tytułu

EN

Modern tools for balancing electrical energy in a network system – battery storages and virtual power plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecny rynek energii różni się od innych rynków towarowych brakiem możliwości efektywnego gromadzenia (magazynowania) przedmiotu obrotu. Poszukiwania odpowiedniej technologii magazynowania energii w horyzoncie długo- i krótkoterminowym przechodzą powoli do etapu zastosowań komercyjnych. Pojawiają się komunikaty i doniesienia prasowe na temat powiększającej się oferty magazynów energii do zastosowań domowych i przemysłowych. Odpowiednie wykorzystywanie magazynów jest w stanie zwiększyć wystarczalność systemu i znacząco zmniejszyć potrzebę inwestowania w źródła pracujące w szczycie. Do zaspokajania szybkich zmian w zapotrzebowaniu na energię z systemowego punktu widzenia predestynowane wydają się być technologie magazynowania bezpośredniego (cewki nadprzewodzące i superkondensatory). Innym podejściem do poprawy warunków bilansowania jest wykorzystywanie mechanizmów DSR, wymuszających przesuwanie konsumpcji z okresów o największym poborze energii elektrycznej. Oddziaływanie na popyt może działać też jako efektywny zasób bilansujący dla zmiennej generacji ze źródeł odnawialnych. DSR może obniżyć zapotrzebowanie na lokalne inwestycje sieciowe, ponieważ przesunie zużycie ze szczytu zapotrzebowania w rejonach z małą przepustowością sieci na inne okresy. W ramach tego mechanizmu może działać pośrednik między energetyką zawodową a końcowymi odbiorcami, mianowicie tzw. wirtualna elektrownia. Jest to bardzo pomocne narzędzie, ponieważ sterując zużywaną przez obiekty energią elektryczną wpływa na bilansowanie SEE – wygładzając dobową krzywą zapotrzebowania („ścinanie szczytów” i „wypełnianie dolin”). Pośrednio może to poprawić niezawodność dostarczania energii poprzez zmniejszenie prawdopodobieństwa blackoutów.

EN

The current energy market is different from other commodity markets because of the lack of effective energy storage methods. The search for suitable technology of energy storage for longer and shorter time periods is passing slowly to the next stage which is a commercial application. Messages and press reports appear referring to growing amount of offers concerning energy storage facilities for domestic and industrial purposes. Appropriate usage of storages can increase a power system adequacy and considerably reduce the need to invest into sources working during peak demands. To meet quick energy demand changes, from a network point of view, battery storage systems (superconducting coils and supercapacitors) seem to be predistined to do it. Some different approach to balancing conditions improvement is the application of DSR mechanisms that enforce electric usage shifting from peak periods. Influencing the demand can also act as an effective balancing reserve for variable energy generation from renewable sources. DSR can reduce demand for local network investments as it will shift the energy usage from peak periods, in areas with low transmission capabilities, to some other time periods. Under this mechanism an intermediary between commercial power engineering and the end-users can act in a form of the so-called virtual power plant. It is a very useful tool as by controlling the amount of electrical energy used by various facilities it can impact balancing of a power system through “flattening” of the daily demand curve (peak clipping and valley filling). In this way it can indirectly improve supply reliability by reduction possibility of black-outs occurrence.

Słowa kluczowe

PL

możliwości magazynowania energii; cewka nadprzewodząca; superkondensatory; DSR; wirtualne elektrownie

EN

energy storage possibilities; superconducting coils; cupercapacitors; DSR; virtual power plants

• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 9
• Strony: 497--503
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bielecki, S.

• Politechnika Warszawska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Instytut Techniki Cieplnej im. Bohdana Stefanowskiego, Zakład Racjonalnego Użytkowania Energii

autor

Szymańska, D.

• Politechnika Warszawska Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Instytut Techniki Cieplnej im. Bohdana Stefanowskiego Zakład Racjonalnego Użytkowania Energii

autor

Cieślak, B.

• Politechnika Warszawska Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Instytut Techniki Cieplnej im. Bohdana Stefanowskiego Zakład Racjonalnego Użytkowania Energii

Bibliografia

• [1] Bielecki S.: „Prosument – nowa struktura instalacji elektroenergetycznych” Elektro.Info 2014, nr 10(128), s. 48-53.
• [2] Skoczkowski T., Bielecki S., Baran Ł.: „Odnawialne źródła energii – problemy i perspektywy rozwoju w Polsce”, Przegląd Elektrotechniczny 2016, nr 3, s. 190-195.
• [3] Skoczkowski T., Bielecki S.: „Problemy rozwoju rozproszonych zasobów energetycznych. „Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2016, t. 19, z. 2, s.65-80.
• [4] Skoczkowski T., Bielecki S., Rafał K.: „Rozwój zasobów rozproszonych energii – desygnat pojęcia i problematyka krajowa”, Przegląd Elektrotechniczny 2016, nr 6, s.190-195.
• [5] International Energy Agency Technology Roadmap. Energy Storage, 2014.
• [6] http://www.maxwell.com/solutions/transportation/forklifts-cranes
• [7] http://www.maxwell.com/solutions/transportation/auto/regenerative-braking-energy-recovery
• [8] http://www.maxwell.com/images/documents/whitepaper_using_ultracapacitors_for_voltage_stablization.pdf
• [9] http://www.odnawialnezrodlaenergii.pl/pojazdy-elektryczne--aktualnosci/item/2589-system-odzyskiwania-energii-abb-dlametra-w-warszawie
• [10] Kordas M.: ENVILINE EMS Energy Management System for Braking Train Energy Recovery, [dostęp: 17.04.2016], < www.ktenet.hu/download.php?edid=763>
• [11] https : /// library.abb.com/public/530732baf3dcfe-42c1257e150048002b/ENVILINE%20ESS%20EN.pdf
• [12] http://www.cired.net/publications/cired2001/4_26.pdf
• [13] http://www.superpower-inc.com/content/superconducting-magnetic-energy-storage-smes
• [14] Ramanan V.R.: “Superconducting Magnet Energy StorageSystem with Direct Power Electronics Interface”,<http://www.sandia.gov/ess/docs/pr_conferences/2014/Thursday/PosterSession8/06_Ramanan_V_Superconducting_Magnet_poster.pdf>
• [15] http://www.nexans.de/eservice/Germany en/navigate_265032/Nexans_SuperConductors_GmbH.html
• [16] Smart Energy Demand Coalition (SEDC) – „Mapping Demand Response in Europe Today 2015”
• [17] Materiały Virtual Power Plant Sp. z o.o.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.