Výzkumný tým ve Španělsku vyvinul hodinový matematický model. Ten údajně umožňuje optimální řízení zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů připojených k síti a přečerpávacích zásobníků vodní energie s reverzibilní čerpací turbínou. Vědci testovali model na potenciálním čerpaném hydro-solárním větrném komplexu v severním Španělsku. A zjistili, že kombinací těchto tří technologií lze dosáhnout značných úspor.
Vědci z University of Zaragoza a vývojář obnovitelných zdrojů energie Atalaya Generación představili novou optimalizační metodu pro řízení přečerpávacích vodních nádrží integrované s FV a větrnými elektrárnami připojenými k síti.
Řekli, že testovali model s reálnými daty, uspokojili poptávku po elektřině a maximální zisk.
,,Cílem této studie se stává vyvinout hodinový matematický model. Ten umožní optimální řízení zařízení na výrobu obnovitelných zdrojů energie připojených k síti a přečerpávací vodní nádrže s reverzibilní čerpací turbínou,“ zdůraznili vědci. ,,Model může využít příležitostí na trhu s elektřinou. A to prostřednictvím nákupu. Ale taky prodeje přebytečné energie vyrobené do sítě.“
V článku „Optimální plánování a řízení přečerpávacích vodních úložišť integrovaných s obnovitelnými elektrárnami připojenými k síti“, publikovaném v Journal of Energy Storage, výzkumná skupina vysvětlila, že model je založen na problému optimalizace smíšených celých čísel. Což je typ matematického problému často používaný v energetickém plánování.
Analýza technicko-ekonomické výkonnosti z obnovitelných zdrojů
„Model zahrnuje nákup energie prostřednictvím smlouvy indexované podle cen elektřiny na velkoobchodním trhu,“ vysvětlili akademici. „Tento předpoklad nám umožňuje získat optimální ekonomické odeslání pro každou hodinu. Model navíc obsahuje možnost prodávat přebytky produkce za cenu stanovenou na trhu s elektřinou každou hodinu.“
Model předpokládá, že ztráty odpařováním neovlivňují výkon systému. A že větrná a solární energie upřednostňuje uspokojení poptávky po elektřině požadované systémem každou hodinu.
Výzkumníci použili údaje o generaci za rok 2019 ze stávajících závodů ve španělském údolí Ebro. Tyto elektrárny představují 860 MW fotovoltaických zařízení, 456 MW větrných elektráren a přečerpávací vodní nádrž o skladovací kapacitě 5 750 MWh. Odhaduje se, že větrné elektrárny vyrobí 1 352 GWh ročně a fotovoltaické elektrárny 2 065 GWh.
Aby se mohla analyzovat technicko-ekonomickou výkonnost systému, vědci vzali jako měřítko hodinové ceny španělského velkoobchodního trhu s elektřinou stanovené operátorem trhu OMIE v roce 2019. Porovnali výkon přečerpávacího hydro-větrně-solárního komplexu k referenčnímu systému bez přečerpávacích vodních nádrží. A zjistili, že první z nich snižuje náklady na nákup energie na trhu s elektřinou až o 27 %.
„Ve srovnání s případem bez akumulace snižuje integrace přečerpávacího vodního skladu množství energie nakoupené z trhu s elektřinou k uspokojení poptávky o 20 %. Což znamená ekonomickou úsporu provozu systému až o 27 %,“ vysvětlili.
Kromě toho vědci zjistili, že systém včetně přečerpávacího vodního skladu může pomoci vyhnout se omezování energie.
„Aplikace navrženého modelu pro optimální provoz elektrických systémů založených na obnovitelné výrobě v kombinaci s velkokapacitními přečerpávacími vodními nádržemi pomáhá zlepšit konkurenceschopnost. A taky životaschopnost energetických systémů,“ uzavřeli výzkumníci. ,,Nejlepší rozhodnutí je činit tak každou hodinu. Proto, aby se snížily vysoké náklady na energii a dosáhlo se efektivního a odolného řízení spotřeby vody.“
Zdroj: pv-magazine, Vapol
