Німеччина має план для своєї енергосистеми до 2050 року

Німецький інститут Фраунхофера презентував концепцію роботи енергосистеми Німеччини до 2050 року.

Основою нової стратегії стали цілі, які поставила Німеччина на 2050 рік:
- знизити викиди СО2 мінімум на 80% у порівнянні з 1990 роком;
- скоротити необхідність в первинній енергії на 50%;
- довести частку відновлювальних джерел енергії до 60%;
- зменшити споживання електроенергії (за виключенням сектору тепла та індивідуального транспорту) на 25% у порівнянні з 2008 роком;
- довести частку відновлювальних джерел у виробництві електроенергії до 80%;
- скоротити споживання первинної енергії в будинках на 80%.

Всі ці цілі, крім останньої, ввели в якості початкових і граничних умов в модель REMod-D, яка працює в режимі погодинної симуляції (протягом одного року) енергосистеми Німеччини на основі відновлювальних джерел. В якості початкових умов також взяли наступне: доступна енергія для промисловості залишається такою ж, як в останні 20 років; необхідність в транспорті (в цей транспорт не ввійшла електрозалізниця) буде такою ж, як зараз; але 30% буде на водні; 30% буде на електроенергії; 40% на викопному паливі і біопаливі (важкий транспорт і авіація); доступна енергія біомаси обмежена 335 ТВт*год; генерація на основі атомних станцій та нафти відсутня, генерація з кам’яного вугілля 7 ГВт, а з бурового вугілля 3 ГВт.

Оптимізація системи на основі моделі відбувається так, щоб річна вартість енергосистеми була мінімальною. В результаті моделювання отримуються результати: 
- встановлені потужності джерел енергії; 
- ємкості зберігання електроенергії та тепла; 
- величина, на яку треба зменшити споживання тепла будинками; 
- розподіл часток різних технологій отримання тепла в секторі обігрівання будівель.

Отримані деякі результати:
- споживання тепла будівлями потрібно знизити на 60%, тобто, потрібна дуже кропітка робота в цьому напрямку;
- досягнуто скорочення викидів СО2 в отриманій системі на 81%.

1.jpg

Доля сонця, вітру і води складає 77,7%, або 493 ТВт*год з 634 ТВт*год загального виробництва електроенергії. На долю вугільної генерації приходиться 6% (38 ТВт*год). Решту генерації отримають від газу 16% (100 ТВт*год).

Передбачені такі механізми роботи системи. Коли енергії вітру і сонця недостатньо, починають працювати газові ТЕЦ, які виробляють електроенергію і тепло. Навіть при повній відсутності сонця і вітру їхньої встановленої потужності 60 ГВт достатньо для того, щоб компенсувати втрату. Крім цього є окремі станції 3 ГВт, вугільні електростанції 10 ГВт, ГЕС – 5 ГВт. Також є гідро-акумулююча електростанція, яка може видати 8 ГВт на кілька годин. Загальний резерв складає 85 ГВт при піковій потребі 75 ГВт. 

Якщо виробіток від сонця і вітру перевищує класичні потреби в електроенергії, то ТЕЦ відключається, а надлишок електроенергії починає витрачатися на електроліз (33 ГВт), поповнення резерву води на ГАЕС (8 ГВт). Також підключаються теплові помпи, які компенсують відключення ТЕЦ для виробництва тепла. Починається зарядка акумуляторів транспорту. А у випадку понаднормового виробництва енергії від сонця та вітру, включаються кип’ятильники для запасу тепла в централізованих та приватних сховищах.

Передбачені різні варіанти акумулювання енергії:
- стаціонарні акумуляторні батареї – 24 ГВт*год;
- ГАЕС – 60 ГВт*год;
- акумулятори тепла: централізовані – 346 ГВТ*год; індивідуальні – 319 ГВТ*год;
- будуть акумулятори водню. 

Співвідношення потужностей різного виду генерації:
- теплові помпи – 171 ТВт*год (41,8%);
- ТЕЦ (малі, середні, великі) - 73 ТВт*год (17,8%);
- газові котли - 71 ТВт*год (17,4%);
- сонячні колектори - 62 ТВт*год (15,2%);
- кип’ятильники - 26 ТВт*год (6,4%);
- геотермальні джерела - 6 ТВт*год (1,5%).

Якщо Ви помітили орфографічну помилку, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Новини по темі:

comments powered by Disqus
Система Orphus
Щотижнева
e-mail розсилка

Не пропустіть події: