Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Hydrozespoły odwracalne o zmiennej prędkości obrotowej - możliwości i korzyści techniczno-ekonomiczne

100%

Lewandowski S. , Lewandowski M. , Steller J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2019

|

tom Nr 2 (122)

91--101

PL

Polskie elektrownie pompowo-szczytowe zbudowano w drugiej połowie ubiegłego wieku z myślą o pracy regulacyjnej i interwencyjnej w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym charakteryzującym się silną dominacją węglowych bloków cieplnych. Trwający nieprzerwanie od 3 dekad rozwój niestabilnych źródeł energii stawia jednak przed operatorem systemu nowe wyzwania. Zapewnienie płynnie regulowanych rezerw wytwórczych i odbiorczych mocy celem kompensacji fluktuacji parametrów sieciowych, jakie wprowadzają źródła niestabilne, stało się ostatnio gorącym tematem licznych debat toczonych w naszym kraju. Szczególnie atrakcyjną możliwość otwierają hydrozespoły odwracalne z regulowaną prędkością obrotową. Technologia ta rozwijana jest od połowy lat osiemdziesiątych – początkowo w Japonii, później także w Europie i USA. Do podstawowych zalet należą: możliwość regulacji poboru mocy w ruchu pompowym oraz rozszerzenie zakresu pracy i podwyższenie sprawności hydrozespołu w ruchu turbinowym. Mimo dużych kosztów części elektronicznej (wg [12] koszty konwertera częstotliwości są porównywalne z kosztami generatora), hydrozespoły odwracalne o zmiennej prędkości obrotowej znajdują coraz szersze zastosowanie. Poprawę parametrów ekonomicznych inwestycji uzyskuje się często zakładając współpracę hydrozespołów o zmiennych obrotach z hydrozespołami o obrotach stałych. Wprowadzenie zmiennej prędkości obrotowej hydrozespołów odwracalnych rozważano już przy okazji dotychczasowych modernizacji krajowych elektrowni pompowoszczytowych. Rozwój niestabilnych źródeł energii w naszym kraju sprawia, że argumenty techniczno-ekonomiczne na rzecz tej technologii wciąż zyskują na sile.

EN

Polish pumped storage power plants were erected in the second half of previous century with the purpose of regulatory and intervening operation in the Polish Electrical Power Network, heavily predominated by the coal fueled heat power blocks. However, the continuous growth of intermittent energy sources – lasting for three decades now - sets new challenges to the national grid operator. The demand for smoothly regulated electricity generating and absorbing capacities, capable to compensate for fluctuation of grid parameters as introduced by the unstable electricity sources, has grown to a hot topic of numerous debates in Poland. In this respect, capabilities offered by the variable speed reversible hydraulic units may be considered especially valuable. The variable speed technology has been developed since mid eighties – initially in Japan, later on also in Europe and USA. The essential advantages include power consumption control in the pumping mode as well as widening of the operation range and rising of the hydraulic unit efficiency in the turbine mode. Despite high costs of the electronic equipment (frequency converter costs comparable with those of the generator according to [12]), the variable speed reversible units enjoy ever wider use. The economic parameters of the investment can be often improved by assuming parallel operation of variable and constant speed units. Introducing the variable speed reversible units has been already considered on the occasion of rehabilitating Polish pumped-storage power plants. Development of intermittent electricity sources in our country enhances the strength of technical and economic arguments for this kind of technology.

2

Hydrozespoły odwracalne o zmiennej prędkości obrotowej – możliwości i korzyści techniczno-ekonomiczne

100%

Lewandowski S. , Lewandowski M. , Steller J.

Napędy i Sterowanie

|

2021

|

tom R. 23, nr 6

64--73

PL

Polskie elektrownie pompowo-szczytowe zbudowano w drugiej połowie ubiegłego wieku z myślą o pracy regulacyjnej i interwencyjnej w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym, charakteryzującym się silną dominacją węglowych bloków cieplnych. Trwający nieprzerwanie od 3 dekad rozwój niestabilnych źródeł energii stawia jednak przed operatorem systemu nowe wyzwania. Zapewnienie płynnie regulowanych rezerw wytwórczych i odbiorczych mocy celem kompensacji fluktuacji parametrów sieciowych, jakie wprowadzają źródła niestabilne, stało się ostatnio gorącym tematem licznych debat toczonych w naszym kraju. Szczególnie atrakcyjną możliwość otwierają hydrozespoły odwracalne z regulowaną prędkością obrotową. Technologia ta rozwijana jest od połowy lat osiemdziesiątych – początkowo w Japonii, później także w Europie i USA. Do podstawowych zalet należą: możliwość regulacji poboru mocy w ruchu pompowym oraz rozszerzenie zakresu pracy i podwyższenie sprawności hydrozespołu w ruchu turbinowym. Mimo dużych kosztów części elektronicznej (wg [12] koszty konwertera częstotliwości są porównywalne z kosztami generatora) hydrozespoły odwracalne o zmiennej prędkości obrotowej znajdują coraz szersze zastosowanie. Poprawę parametrów ekonomicznych inwestycji uzyskuje się często, zakładając współpracę hydrozespołów o zmiennych obrotach z hydrozespołami o obrotach stałych. Wprowadzenie zmiennej prędkości obrotowej hydrozespołów odwracalnych rozważano już przy okazji dotychczasowych modernizacji krajowych elektrowni pompowo-szczytowych. Rozwój niestabilnych źródeł energii w naszym kraju sprawia, że argumenty techniczno-ekonomiczne na rzecz tej technologii wciąż zyskują na sile.

EN

Polish pumped storage power plants were erected in the second half of previous century with the purpose of regulatory and intervening operation in the Polish Electrical Power Network, heavily predominated by the coal fueled heat power blocks. However, the continuous growth of intermittent energy sources – lasting for three decades now – sets new challenges to the national grid operator. The demand for smoothly regulated electricity generating and absorbing capacities, capable to compensate for fluctuation of grid parameters as introduced by the unstable electricity sources, has grown to a hot topic of numerous debates in Poland. In this respect, capabilities offered by the variable speed reversible hydraulic units may be considered especially valuable. The variable speed technology has been developed since mid eighties – initially in Japan, later on also in Europe and USA. The essential advantages include power consumption control in the pumping mode as well as widening of the operation range and rising of the hydraulic unit efficiency in the turbine mode. Despite high costs of the electronic equipment (frequency converter costs comparable with those of the generator according to [12]), the variable speed reversible units enjoy ever wider use. The economic parameters of the investment can be often improved by assuming parallel operation of variable and constant speed units. Introducing the variable speed reversible units has been already considered on the occasion of rehabilitating Polish pumped-storage power plants. Development of intermittent electricity sources in our country enhances the strength of technical and economic arguments for this kind of technology.

3

Uwarunkowania, potrzeby i kierunki rozwoju elektrowni szczytowo-pompowych w Polsce

100%

Lewandowski M. , Lewandowski S. , Steller J. , Trojanowska K.

Energetyka

|

2023

|

tom nr 7

413--421

PL

Artykuł odnosi się do opublikowanego w grudniu 2022 raportu Zespołu Eksperckiego powołanego przez Prezesa Rady Ministrów (Zarz. PRM nr 351/2021) pt.: „Rola elektrowni szczytowo-pompowych w Krajowym Systemie Energetycznym: uwarunkowania i kierunki rozwoju”. Autorzy zwracają uwagę na niepełną diagnozę obecnej roli i wykorzystania ESP w KSE. Z uwagi na wskazanie w raporcie lokalizacji Młoty jako realizacji priorytetowej z punktu widzenia rozwoju mocy ESP przytoczono ponad pięćdziesięcioletnią historię budowy tej elektrowni, wstrzymywanej lub ożywianej w rytm zwrotów politycznych i społecznych. Uzasadnienia kolejnych działań sięgające do opracowań dobieranych „pod tezę” doprowadziły do bezskutecznego wydania znacznych środków. Przykład ten wskazuje na celowość długofalowego planowania w energetyce i powiązania tych planów z rozwojem innych dziedzin gospodarki. Autorzy wskazują na zagrożenia w realizacji celów wytyczonych w raporcie w związku z bardzo szerokim frontem inwestycyjnym, zwłaszcza w powiązaniu z zamierzeniami w innych obszarach energetyki (wytwarzanie, sieci przesyłowe). Podkreślają też, że część zamierzeń, szczególnie dotyczących potrzebnych energetyce możliwości magazynowych, można zrealizować stosunkowo szybko i dużo mniejszym nakładem kosztów poprzez zmianę reżimu pracy lub modernizację istniejących elektrowni wodnych.

EN

This paper refers to the Report of the Expert Team appointed by the Prime Minister (Ordinance of the Prime Minister No. 351/2021) published in December 2023, entitled: The Role of Pumped-Storage Power Plants in the National Energy System: Conditions and Directions of Development". The authors of the paper point to the incomplete diagnosis presented in the Report, concerning the current role and use of the pumped-storage hydropower plants in the National Energy System. Since the Report indicates Młoty as a priority project for the development of pumped-storage energy in Poland, the paper mentions the more than fifty-year history of the construction of this power plant, suspended or revived in the rhythm of political and social turns. Justifications for subsequent actions reaching back to studies selected "according to the thesis" led to the ineffective spending of significant funds. This example shows the desirability of long-term planning in the energy sector and links these plans with the development of other sectors of the economy. The authors of the paper indicate risks which may arise from the achievement of the objectives set out in the report in connection with the very broad investment front proposed therein, especially in connection with plans in other areas of the energy sector (generation, transmission grid). They also emphasize that some of the plans, especially regarding the storage capacity needed by the energy sector, can be implemented relatively quickly and at a much lower cost by changing the work regime or modernizing the existing hydropower plants.

4

Poprawa elastyczności pracy elektrowni szczytowo-pompowych poprzez wprowadzenie systemu pracy w zwarciu hydraulicznym

75%

Lewandowski M. , Kaniecki M. , Adamkowski A. , Kamiński A. , Lewandowski S. , Trojanowska K.

Rynek Energii

|

2024

|

tom Nr 3

13--26

PL

W artykule przedstawiono możliwości zwiększenia obszaru regulacji mocy czynnej elektrowni szczytowo-pompowych poprzez wdrożenie systemu pracy w zwarciu hydraulicznym. Zaprezentowano sposoby wdrożenia tego systemu dla różnych rozwiązań układów przepływowych stosowanych w elektrowniach szczytowo-pompowych oraz oszacowano możliwe efekty techniczne i ekonomiczne wynikające z jego zastosowania. Przeanalizowano możliwości zastosowania tego systemu pracy we wszystkich elektrowniach szczytowo-pompowych aktualnie eksploatowanych w Polsce oraz zaprezentowano wyniki teoretycznej oceny zwiększenia obszaru regulacji mocy czynnej w tych elektrowniach. Rozszerzenie obszaru regulacji mocy czynnej znacznie zwiększa możliwości świadczenia usługi elastyczności, co jest szczególnie ważne w warunkach dużego nasycenia systemu elektroenergetycznego niespokojnymi i nieregulowalnymi instalacjami wytwarzania energii wykorzystującymi odnawialne źródła energii, takie jak wiatr i promieniowanie słoneczne. Wskazano również na duże możliwości optymalizacji wykorzystania zdolności magazynowych zbiorników górnych elektrowni szczytowo-pompowych wynikające z wdrożenia systemu pracy w zwarciu hydraulicznym.

EN

The paper presents the possibilities of increasing the active power control area of pumped—storage power plants by implementing a hydraulic short-circuit operation system. Methods of implementing this system for various solutions of ﬂow systems were presented, and possible technical and economic effects of these methods were estimated. The possibilities of using this operating system in all pumped-storage power plants currently operated in Poland were analyzed and the results of a theoretical assessment of increasing the active power control area in these power plants were presented. Extending the active power control area signiﬁcantly increases the possibilities of providing ﬂexibility services, which is particularly important in conditions of high saturation of the power system with unsettled and unregulated energy generation installations using renewable energy sources such as wind and solar radiation. The great possibilities of optimizing the use of the storage capacity of upper reservoirs of pumped-storage power plants resulting from the implementation of a hydraulic short-circuit operation system were also indicated.