Німеччина першою у світі почала стабілізувати електромережі за допомогою суперконденсаторів

Стабілізація частоти в електромережах на рівні 50 Гц, утримання стабільної потужності та компенсація реактивної потужності для зменшення втрат протягом більш ніж ста років традиційно і в значній мірі забезпечуються за рахунок механічної інерції важких роторів генераторів на вугільних і газових електростанціях. Усе це має коріння в викопному в усіх сенсах електрогенерації і не відображає прогресу, властивого початку XXI століття — мініатюризації, екологічності та електроніки.

Джерело зображень: Siemens

Першою у світі на новий принцип стабілізації робочих характеристик електромереж перейшла Німеччина. Точніше, вона зробила крок у цьому напрямку, запустивши систему стабілізації електромереж на суперконденсаторах. Замість шумного і величезного машинного залу в ролі синхронного компенсатора виступила порівняно невелика, тиха і чиста кімната з модулем STATCOM (статичний синхронний компенсатор) і стійками з суперконденсаторами, кожен з яких нагадує банку з-під газованого напою.

Перший такий компенсатор підключено до мережі на підстанції в районі Мерум (Нижня Саксонія). Проект реалізований компаніями Siemens Energy (розробник технології SVC Plus FS) та TenneT (оператор мережі передачі електроенергії). Система зараз проходить тестовий режим і незабаром перейде в комерційну експлуатацію. Це інноваційне рішення, розробка якого зайняла понад десять років, а будівництво — близько трьох років.

Технологія замість традиційних акумуляторів і механічної інерції маховиків використовує суперконденсатори. За своїми властивостями вони здатні протягом мілісекунд забезпечувати миттєву віддачу високої потужності в електромережу, компенсуючи відхилення частоти та реактивну потужність. По суті, це створює штучну інерцію мережі, замінюючи такий традиційний механізм компенсації потужності та частоти, як регульована швидкість обертання валів генераторів на вугільних або газових електростанціях. Більше того, система ефективно працює в автоматичному режимі з дистанційним моніторингом і діагностикою.

Уся ця новизна виникла не випадково. У Німеччині висока частка генерації за допомогою сонячних панелей, які разом зі своїми інверторами фізично не здатні забезпечувати компенсаційні механізми. При цьому йде інтенсивне закриття вугільних і газових електростанцій, що позбавляє національні енергомережі традиційних способів компенсації відхилень частоти та підтримання навантаження. Не випадково проект у Мерум реалізований на базі підстанції закритої вугільної електростанції. Він органічно замінить виведені з експлуатації генератори новим, сучасним і чистим механізмом компенсації на основі суперконденсаторів. Що з цього виявиться надійнішим — питання поки відкрите: пара-трійка шумних і громіздких генераторів чи тисячі і тисячі суперконденсаторів, розміщених у кількох стійках.

Очікується, що для нормальної роботи енергомереж у Німеччині знадобиться до 30 таких компенсаційних підстанцій на суперконденсаторах. Принаймні, саме таку кількість планує встановити оператор мережі TenneT.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки