Пиковая электростанция
Пиковые электростанции , также известные как пиковые электростанции , а иногда и просто «пиковые», представляют собой электростанции , которые обычно работают только тогда, когда существует высокий спрос на электроэнергию , известный как пиковый спрос . [1] [2] [3] [4] Поскольку они поставляют электроэнергию только изредка, поставляемая мощность требует гораздо более высокой цены за киловатт-час, чем мощность базовой нагрузки . Электростанции с пиковой нагрузкой отправляются в сочетании с электростанциями с базовой нагрузкой , которые обеспечивают надежное и стабильное количество электроэнергии для удовлетворения минимального спроса .
Хотя исторически пиковые электростанции часто использовались вместе с угольными базовыми электростанциями, сейчас пиковые электростанции используются реже. Газотурбинные установки с комбинированным циклом имеют два или более циклов, первый из которых очень похож на пиковую установку, а второй работает на отходящем тепле первого. Этот тип установки часто способен быстро запускаться, хотя и с пониженной эффективностью, а затем в течение нескольких часов переходить в более эффективный режим генерации базовой нагрузки. У электростанций с комбинированным циклом капитальные затраты на ватт аналогичны пиковым электростанциям, но они работают гораздо дольше и в целом потребляют меньше топлива и, следовательно, дают более дешевую электроэнергию.
Часы пик обычно приходятся на утро или ближе к вечеру / вечеру в зависимости от местоположения. В умеренном климате часто бывают часы пик, когда бытовая техника активно используется в вечернее время после работы. В жарком климате пик обычно приходится на вечер, когда нагрузка на кондиционирование воздуха высока, в это время многие рабочие места все еще открыты и потребляют энергию. В холодном климате пик приходится на утро, когда запускается отопление и промышленность. [6]
Пиковая установка может работать много часов в день или всего несколько часов в год, в зависимости от состояния электросети региона . Из-за стоимости строительства эффективной электростанции, если пиковая электростанция будет работать только в течение короткого или сильно переменного времени, экономически не имеет смысла делать ее такой же эффективной, как электростанция с базовой нагрузкой. Кроме того, оборудование и топливо, используемые на установках с базовой нагрузкой, часто не подходят для использования на установках с пиковой нагрузкой, поскольку изменчивые условия сильно нагружают оборудование. По этим причинам атомная энергия , энергия из отходов , уголь и биомасса редко, если вообще когда-либо, используются в качестве пиковых электростанций.
По мере того, как страны отходят от базовых электростанций, работающих на ископаемом топливе, и переходят на возобновляемые, но непостоянные источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, соответственно возрастает потребность в сетевых системах накопления энергии в качестве возобновляемых альтернатив строительству более пиковой или следующей за нагрузкой энергии . растения. Другим вариантом является более широкое распределение генерирующих мощностей за счет использования межсетевых связей, таких как межсетевые пути WECC .
Пиковые установки обычно представляют собой газовые турбины или газовые двигатели , которые сжигают природный газ . Некоторые из них сжигают биогаз или жидкости, полученные из нефти , такие как дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей , но они, как правило, дороже природного газа, поэтому их использование ограничено областями, не снабжаемыми природным газом. Однако многие пиковые заводы могут использовать нефть в качестве резервного топлива, поскольку хранить нефть в резервуарах несложно. Термодинамический КПД газотурбинных электростанций простого цикла колеблется от 20 до 42 %, при этом для новой установки в среднем от 30 до 42 %.
