С заменой последней угольной электростанции на мощную аккумуляторную батарею, Гавайи демонстрируют, как энергосистемы могут перейти с ископаемого топлива на чистую энергию.
Хотя популярность чистой энергии продолжает расти, многие все еще скептически относятся к её надежности. Может ли энергосистема работать стабильно без ископаемого топлива? Достаточно ли надёжны возобновляемые источники энергии?
Гавайи дают убедительный ответ: да, возможно создать функциональную энергосистему без ископаемого топлива. Для этого необходима крупная аккумуляторная батарея, которая не генерирует электроэнергию, а накапливает её из сети и обеспечивает доступ к дешевой и устойчивой энергии по мере необходимости.
Гавайи закрыли свою последнюю угольную электростанцию 1 сентября 2022 года, убрав 180 мегаватт мощности на ископаемом топливе из сети на острове Оаху. Это значительный шаг в стремлении полностью прекратить использование ископаемого топлива для производства электроэнергии к 2045 году.
Этот переход поднял вопрос о том, как поддерживать надежную энергосистему, заменяя традиционные угольные электростанции на возобновляемые источники энергии, которые зависят от погодных условий. Гавайи нашли решение в виде гигантской аккумуляторной батареи.
По данным компании Plus Power, система хранения энергии Kapolei начала коммерческую эксплуатацию в промышленной западной части острова Оаху еще до Рождества. Теперь 158 мегапакетов Tesla Kapolei заряжаются и разряжаются по сигналам коммунальной компании Hawaiian Electric, обеспечивая мощность 185 мегаватт и реагируя с временем отклика 250 миллисекунд. Вместо генерации электроэнергии батареи поглощают её из сети, когда возобновляемые источники на пике, и возвращают её в вечерние часы.
При строительстве батареи Kapolei возникли трудности, как и в более широких усилиях по замене угольной электростанции проектами чистой энергетики. Изначально планировалось, что батарея будет введена в эксплуатацию до закрытия угольной электростанции, но пандемия COVID-19 нарушила поставки, а удалённое расположение Kapolei усугубило проблему. К лету 2021 года Plus Power рассчитывала завершить строительство к концу 2022 года, но на это потребовался ещё год. Тем не менее, проект Kapolei был подключен к сети раньше других крупных проектов по строительству солнечных батарей и аккумуляторов, призванных заменить угольную электростанцию.
Батареи выполняют ключевые функции угольной электростанции, хотя работают иначе. Hawaiian Electric и Plus Power разработали новую структуру для замены необходимых функций. Угольная электростанция обеспечивала три ключевые функции: энергию, мощность и сетевые услуги. Батарея напрямую заменяет две последние: она соответствует максимальной выходной мощности угольной станции и запрограммирована на предоставление сетевых услуг для поддержания стабильности сети. Система Kapolei обеспечивает первую линию защиты, реагируя на отклонения сети в реальном времени, и включает быструю частотную характеристику батареи как вторую линию защиты.
С ёмкостью 565 мегаватт-часов батарея не может напрямую заменить производство энергии угольной электростанцией, но она работает в связке с солнечным сектором острова. Они дают энергосистеме возможность добавлять больше чистой возобновляемой энергии, чтобы заменить угольную энергию.
Моделирование Hawaiian Electric показывает, что Kapolei Energy Storage позволит сократить использование возобновляемых источников энергии на 69% в течение первых пяти лет, позволяя излишкам чистой электроэнергии поступать в сеть.
Компания также запросила возможность «черного старта» на случай стихийных бедствий, таких как циклоны или землетрясения. Батареи Kapolei запрограммированы на сохранение энергии для перезапуска сети. Проект расположен рядом с подстанцией, соединённой с тремя другими электростанциями, что позволяет батарее «запускать» их.
Сочетание пропускной способности, сетевых услуг и возможности черного старта делает Kapolei самым современным хранилищем энергии на планете.
Эта новая батарея является последним примером долгого пути Гавайев в переходе к чистой энергии. Когда возобновляемые источники достигают определённого порога, как на Гавайях, необходимы новые технологии для поддержки сети. Батареи Kapolei обеспечивают частотные услуги и синтетическую инерцию, поддерживая стабильность сети.
Сетевые батареи предлагают экономичное и экологичное решение, быстро и точно реагируя на изменения в производстве возобновляемой энергии. Проект Kapolei демонстрирует, как можно перейти от использования ископаемого топлива к чистой энергии, сохраняя надёжность и стабильность энергосистемы.
По материалам: onetreeplanted.org , canarymedia.com
Молодцы Гавайцы, что отказались от угля. Чистая энергия это всегда хорошо