כיצד מסדרון חשמל מזרח-מערב יכול להאריך זמן לייצור כוח PV-סולארי ורוח

פרסומת
X-ray_Promo1


– פרסומת –

פרסומת

אימוץ פתרונות חדשניים כמו מסדרון HVDC ייעודי ממזרח-מערב להעברת אנרגיה סולארית ואנרגיה משולבת יכולה לסלול את הדרך לעתיד אנרגיה בר-קיימא יותר,
שילוב יעילות עם שמירה על איכות הסביבה
.

תמהיל האנרגיה של רשת החשמל שלנו משתנה מהר מאוד. מדי שנה מתווספת אנרגיה מתחדשת כדי להילחם בהתחממות הגלובלית. PV שמש ואנרגיית רוח הם שני המקורות המתחדשים העיקריים. עם זאת, שני המקורות הללו משתנים מאוד באופיים. מכאן שככל שחלקם ברשת גדל, הסיכוי שהרשת תהפוך לבלתי יציבה גבוה יותר. לכן, יש לנקוט באמצעים נוספים כדי לשמור על יציבות הרשת. טבלה 1 מציגה את תמהיל האנרגיה.

שולחן 1 יכולת ייצור החשמל המותקנת של הודו
תֶרמִי גַרעִינִי מקורות מתחדשים סה"כ יחידות
הידרו סוֹלָרִי רוּחַ
237 7 47 67 42 400 GW
59.25 1.75 11.8 16.8 10.5 100 %

חוות היברידיות (סולאריות-PV+רוח) מוקמות, שכן ייצור חשמל סולארי מתרחש במהלך היום, בעוד שכוח הרוח זמין בעיקר בלילה. חוות היברידיות כאלה מציעות תפוקה קבועה לאורך 24 שעות. ישנן תוכניות להקים סוללות בקנה מידה רשת אשר אוגרות אנרגיה בכל פעם שיש ייצור עודף. האנרגיה המאוחסנת משמשת כאשר הביקוש גדול מהייצור. כאן, אנו מציעים תוכנית משוכללת יותר, המשלבת מיקומים גיאוגרפיים שונים ואזורי זמן להקמת חוות PV שמש וחוות רוח. חוות אלו מחוברות זו לזו באמצעות קווי תמסורת DC (HVDC) במתח גבוה. מסדרון חשמל כזה מציע יתרונות רבים.

– פרסומת –

למה מזרח-מערב

ארצנו נמצאת בין קווי אורך 68° 07' E (Gujarat) ו-97° 25' E (Arunachal Pradesh), בהפרש זווית של 29° 18'. זמן הסיבוב של כדור הארץ לכל מעלות אורך הוא כ-4 דקות.

אז, זמן הסיבוב של כדור הארץ לכל מעלות אורך = 24 שעות x 60 דקות/360 = 4 דקות.

והזמן שלוקח לכסות 29° 18' ניתן על ידי (29° x 4)+((18'/60) x 4)=117.2 דקות.

לפיכך, הפרש הזמן בין הזריחה במזרח לזריחה במערב הוא כמעט שעתיים. המשמעות היא שמפעל סולארי במזרח מתחיל לייצר חשמל שעתיים לפני המפעל במערב. באופן דומה, בשעות הערב ממשיכה תחנת הכוח הסולארית לייצר חשמל במשך שעתיים לאחר שהמפעל במזרח הפסיק את ייצורו. זה מוצג באיור 1. ייצור החשמל בצד המערבי (ירוק) מתעכב בשעתיים ביחס למזרח (כחול). ההספק המשולב מוצג באדום. על ידי קיום שני מפעלים כאלה, נוכל להאריך את ייצור האנרגיה הסולארית למשך שעתיים נוספות. כדי להשיג זאת, יש צורך בקו תמסורת דו-כיווני בין שני המפעלים הללו.

איור 1: חלקות של תפוקות מפעל PV סולארי ביום שמש בקיץ. כחול=צד מזרחי, ירוק=צד מערבי, אדום=כוח משולב

עם מרחק כה עצום בין שני המקומות הללו, גם דפוסי הרוח יהיו שונים. מכאן, יתכן שכאשר רוח חזקה במקום אחד, במיקום השני עשויה להיות פחות רוח, ולהיפך. הבדל זה שימושי להשגת ייצור חשמל אחיד מטחנות רוח. לפיכך, ההשפעה המשולבת של ייצור שמש ורוח בשני מיקומים שונים מבחינה גיאוגרפית תסייע לייצור כוח יציב יותר למשך 24 שעות.

למה HVDC

המרחק בין נקודות הקיצון המזרחית והמערבית הוא 2933 ק"מ. למרחק כזה, רק קווי HVDC מתאימים. HVDC מחבר בין שתי תחנות טרמינל. בתחנות אלו, AC מומר ל-DC, ולאחר מכן משודר על הקו, מתקבל ומומר בחזרה ל-AC. היתרונות של שידור HVDC כוללים:

  • למרחקים ארוכים מאוד (מעבר למרחק איזון), הוא מעביר כוח בצורה חסכונית מאוד
  • הפסדי כוח מופחתים עקב היעדר כוח תגובתי, היעדר אפקט עור וללא הפסדים דיאלקטריים
  • מוליכים דקים וזולים יותר. נדרשים רק שני מוליכים, בניגוד לשלושה בקווי HVAC, ומכאן זכות קדימה צרה יותר, מה שמפחית את דרישות רכישת הקרקע
  • שליטה מלאה על זרימת החשמל
  • משתלב בקלות עם רשת חכמה

מגבלה עיקרית של HVDC היא שהוא מעביר כוח בתפזורת בין שני מסופים בלבד. וכדי לעבור מרחק כה ארוך, ההשקעה הראשונית הנדרשת היא הרבה יותר גבוהה. כדי לשמור על ההשקעה הראשונית על הצד הנמוך וכדי למקסם את הניצול, שקול את הנקודות הבאות:

איפה שאר התוכן של מאמר זה?

זהו תוכן PREMIUM, מה שאומר שרק
משתמשים רשומים באתר שלנו יכולים לקרוא אותו, על ידי התחברות.

אם אתה משתמש רשום, לחץ כאן להתחבר.
אַחֵר, לחץ כאן להרשמה בחינם!



קישור לכתבת המקור – 2024-05-14 12:18:26

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר