Výhody kombinace elektráren v energetické soustavě
Energetický systém je skupina elektráren propojených elektrickými sítěmi mezi sebou navzájem a se spotřebiteli elektrické energie. Systém tedy zahrnuje rozvodny, distribuční místa a elektrické sítě s různým napětím.
V počátečním období rozvoje elektroenergetiky fungovaly elektrárny navzájem izolovaně: každá elektrárna pracovala pro svou vlastní rozvodnou síť a zásobovala svou omezenou skupinu spotřebitelů. Počátkem 20. století se však stanice začaly spojovat do společné sítě.
První elektroenergetický systém v Rusku - moskevský - vznikl v roce 1914 po spojení stanice Elektroperechaya (v současnosti GRES -3, Elektrogorska GRES) s Moskevskou elektrárnou na trati 70 km.
Impuls pro rozvoj propojení mezi stanicemi a vytvoření energetických systémů byl nečinný Plán GOELRO… Od té doby se vývoj energetiky ubíral především po linii vytváření nových a rostoucích stávajících energetických soustav a jejich následného spojování do velkých sdružení.
Kombinace stanic pro paralelní práci v systémech má následující výhody:
-
možnost plného využití vodních zdrojů. Vypouštění vody do řek se značně liší jak v rámci roku (sezónní výkyvy, vrcholy bouřek), tak i rok od roku. Při izolovaném provozu vodní elektrárny s přihlédnutím k nutnosti zajistit nepřerušované napájení spotřebitelům by měl být její výkon volen při velmi nízkém průtoku, dostatečně zajištěném. Zároveň při vysokých průtocích bude značná část vody odváděna přes turbíny a celková míra využití zdrojů vodních toků bude nízká;
-
možnost zajistit provoz všech stanic v ekonomicky rentabilních režimech. Vzorec zatížení stanice výrazně kolísá během dne (denní a večerní špičky, noční poklesy) a v průběhu roku (typicky maximum v zimě, minimum v létě). Při izolovaném provozu stanice budou muset její bloky nevyhnutelně pracovat dlouhou dobu v ekonomicky nevýhodných režimech: při nízké zátěži a s nízkou účinností. Systém zajišťuje zastavení některých bloků při snížení zátěže a rozložení zátěže mezi zbývající bloky;
-
možnost zvýšení jednotkových kapacit tepelných stanic a jejich bloků, snížení požadovaných rezervních kapacit.V izolovaných elektrárnách je kapacita bloků do značné míry omezena ekonomickou kapacitou rezervy. Při vytváření elektrizační soustavy se prakticky odstraňuje omezení jednotkového výkonu bloku a kapacity tepelných elektráren, proto elektrizační soustava umožňuje výstavbu supervýkonných tepelných elektráren, které jsou za jinak stejných podmínek nejekonomičtější.
-
snížení celkového instalovaného výkonu všech stanic v soustavě nebo kombinaci soustav a tím výrazné snížení požadované kapitálové investice. Maxima rozvrhů zatížení jednotlivých stanic se časově neshodují, takže celkové maximální zatížení systému bude menší než aritmetický součet maxim stanic. Tento rozpor bude zvláště patrný při kombinaci systémů umístěných v různých časových pásmech;
-
zvýšení spolehlivosti a nepřetržité napájení. Moderní elektroenergetické systémy zajišťují spolehlivost napájení, která je v izolovaném provozu stanice nedosažitelná;
-
zajišťující vysokou kvalitu elektrické energie, vyznačující se stupněm konstantního napětí a frekvence proudu.
Energetické soustavy a jejich asociace mají rozhodující vliv na všechny aspekty rozvoje energetiky, zejména na umístění elektráren, což umožňuje zejména umístění elektráren v blízkosti zdrojů energie a vodních zdrojů.
Při provozu energetických systémů vzniká řada důležitých a složitých technických problémů.Tyto systémy mají pro své rychlé řešení dispečerské služby vybavené zařízením, které umožňuje nepřetržitě sledovat provozní režimy systému.
Viz také k tomuto tématu:
Energetický systém země — stručný popis, charakteristika práce v různých situacích
Režimy zatížení energetických soustav a optimální rozložení zátěže mezi elektrárny
Automatizace energetických systémů: APV, AVR, AChP, ARCH a další typy automatizace