Wind Power in Power Systems

Esitys aiheesta: "Wind Power in Power Systems"— Esityksen transkriptio:

1 Wind Power in Power Systems
Tuulivoima Saksan sähköjärjestelmässä: Nykyinen tilanne ja tulevaisuuden haasteet sähköverkon luotettavuuden kannalta Jatko-opintoseminaari kirjasta: Wind Power in Power Systems Pasi Vuorenpää Pasi Vuorenpää

2 Sisältö 11. Tuulivoima Saksan sähköjärjestelmässä: Nykyinen tilanne ja tulevaisuuden haasteet sähköverkon luotettavuuden kannalta 11.1 Johdanto 11.2 Nykyinen tuulivoiman tuotanto Saksassa 11.3 Tuulivoimatuotanto E.ON Netz-alueella 11.4 Sähköjärjestelmän säätötarpeet 11.5 Tarpeet järjestelmäsuunnittelulle ja siirtoyhteyksille 11.6 Tuuliturbiinien dynaamiset toimintavaatimukset 11.7 Tutkimuskohteet ja rajoitteet 11.8 Simulointituloksia Jännitteen laatu Taajuuden stabiilisuus 11.9 Tuuliturbiinien dynaamiset vaatimukset 11.10 Johtopäätökset Pasi Vuorenpää

3 Nykyinen tuulivoiman tuotanto Saksassa
Pasi Vuorenpää

4 Tuulivoiman tuotanto E.ON Netz-alueella
Pasi Vuorenpää

5 Tarpeet järjestelmäsuunnittelulle ja siirtoyhteyksille
E.ON Netz oli ensimmäinen järjestelmäoperaattori, joka määritteli erityisvaatimukset tuuliturbiinien dynaamiselle käyttäytymiselle Alitaajuussuojaus 47.5 Hz:iin, jotta tuuliturbiini voisi tukea järjestelmää suurten häiriöiden aikana Pätö- ja loistehon säätöön liittyvät erityismääräykset Loistehon kompensointi esimerkiksi FACTS-laitteiden avulla Säätö- ja suojaustoimintojen aukoton integrointi Dynaamiset vaatimukset tuuliturbiineille vikatilanteissa Pasi Vuorenpää

6 Tutkimuskohteet ja rajoitteet
Laajojen tarkastelujen perusteella on voitu todeta, että jo vuonna 2002 jopa 3000 MW:a tuulivoimakapasiteettia olisi voinut kytkeytyä irti vakavan järjestelmävian seurauksena Dynaamisissa järjestelmätarkasteluissa keskityttiin erityisesti seuraaviin kysymyksiin: Pätötehon tuotannon palautumisnopeus vian jälkeen Loistehon kulutus vian aikana Tuulipuistojen ”varajännitekäyttö” (backup voltage operation) Siirtojohtojen kuormitusrajat ensisijaisen säädön näkökulmasta Taajuuden säätö taajuusrajojen kasvaessa Pasi Vuorenpää

7 Simulointituloksia Pasi Vuorenpää

8 Simulointituloksia Pasi Vuorenpää

9 Tuulivoiman lisätarpeet dynamiikalle
Pasi Vuorenpää

10 Johtopäätökset Uusiutuvien energianlähteiden tuki on johtanut tuulivoimatuotannon merkittävään kasvuun Saksassa Tuulivoimalla tuotetun energian siirto muualle järjestelmään aiheuttaa järjestelmälle teknisiä rajoituksia Tulevaisuudessa siirtoyhteyksien vahvistaminen välttämätöntä Tuulivoimakapasiteetin kasvu edellyttää säätöreservien kasvattamista Tulevaisuudessa tuulivoimaloiden on integroiduttava yhä kiinteämmäksi osaksi sähköjärjestelmän säätömekanismeja Tuulivoimaloiden ja sähköjärjestelmän kehittyessä jatkuvasti järjestelmätarkastelut laajamittaisen tuulivoimakapasiteetin vaikutuksista sähköjärjestelmälle ovat pidettävä ajan tasalla Pasi Vuorenpää