Rozptýlená výroba elektrickej energie

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Rozptýlená výroba elektrickej energie alebo distribuovaná výroba elektrickej energie alebo decentralizovaná výroba elektrickej energie je výroba elektriny z veľkého množstva malých zdrojov energie.

V súčasnosti vyrábajú priemyselné krajiny väčšinu svojej elektriny vo veľkých centrálnych výrobniach ako sú uhoľné elektrárne nukleárne reaktory, vodné elektrárne alebo elektrárne na zemný plyn. Tieto elektrárne produkujú veľmi ekonomicky vďaka veľkému objemu produkcie, ale obyčajne prenášajú elektrinu na veľké vzdialenosti.

Väčšina elektrární sa takto buduje kvôli viacerým ekonomickým, zdravotným a bezpečnostným, logistickým, environmentálnym, geografickým a geologickým faktorom. Napríklad uhoľné elektrárne sa stavajú ďaleko od miest, aby sa predišlo nepriaznivým účinkom znečistenia ovzdušia na populáciu. Niektoré uhoľné elektrárne sa budujú blízko uhoľných baní,aby sa minimalizovali náklady na dopravu uhlia. Vodné elektrárne majú svoju produkciu obmedzenú vodným prietokom. Väčšina elektrární je príliš ďaleko na to, aby ich stratové teplo mohlo byť použité na vykurovanie budov.

Rozhodujúcou výhodou elektrární s kombinovaným cyklom, ktoré spaľujú zemný plyn, je nízke znečistenie. Nízke znečistenie dovoľuje, aby elektráreň mohla byť umiestnená dostatočne blízko k mestu a použitá na teplárenské vykurovanie a chladenie.

Iný prístup prestavuje distribuovaná výroba. Redukuje množstvo energie, ktorá sa stráca pri prenose elektriny, pretože sa vyrába veľmi blízko miesta, kde sa spotrebúva, dokonca možno v tej istej budove. Toto tiež umožňuje redukovať veľkosť a počet vedení.

Typické distribuované zdroje vo zvýhodnenom tarifnom pásme majú nízke nároky na údržbu, malú mieru znečistenia a vysokú účinnosť. V minulosti na dosiahnutie týchto vlastností boli potrební samostatní riadiaci inžinieri na zníženie znečistenia a veľké, komplexné elektrárne ich museli platiť. Moderné podružné systémy sú schopné zabezpečiť tieto vlastnosti automatizovaným chodom a čistými palivami ako sú slnečné svetlo, vietor a zemný plyn. Toto znižuje veľkosť elektrárne, ktorá je ešte schopná produkovať zisk.

Zdroje rozptýlenej výroby[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroje rozptýlenej výroby technológie na výrobu energie v malom (zvyčajne v rozsahu od 3 kW do 10 000 kW) používané ako alternatíva alebo podpora tradičných energetických systémov. Obvyklý problém rozptýlených generátorov je ich vysoká cena.

Jedinou výnimkou je pravdepodobne malá vodná elektráreň. Dobre navrhnutá elektráreň má takmer nulové náklady na údržbu a produkuje užitočnú energiu mnoho rokov.

Jeden z obľúbených zdrojov je solárny panel na strechách budov. Náklady na výrobu sú od € 0,63 do 1,28/W (2007), pomocné zariadenia a inštalácia zvyšujú cenu na € 4,16 až € 4,80 (2007).[1] Toto je, po zohľadnení inflácie, porovnateľné s nákladmi na uhoľnú elektráreň , ktoré sú € 0,372 až € 0,579/W (1979.[2][3] Jadrová elektráreň má vyššie náklady - € 1,4 až € 3,83/W (2007).[4] Pri väčšine solárnych panelov sú ale problémy s ich vyradením, pretože solárne články obsahujú elektronické odpady s obsahom ťažkých kovov (CdTe a CIGS) a je nutné ich recyklovať. Plusom je, že na rozdiel od uhoľných a jadrových elektrární pri nich nie sú žiadne náklady na palivo, žiadne znečistenie, nebezpečenstvo pri ťažení ani žiadne problémy s prevádzkou. Solárne panely majú tiež malú využiteľnosť čo sa týka doby prevádzky počas dňa. Špičkový výkon produkujú počas poludnia. Priemerná doba využitia je potom 20%.

Ďalší populárny zdroj sú malé veterné turbíny. Majú nízke nároky na údržbu a málo znečisťujú. Náklady na výstavbu na watt sú vyššie ako pri veľkých elektrárňach (€ 0,51/W, 2007), s výnimkou mimoriadne veterných oblastí. Veterné veže a generátory majú značné náklady na poistenie proti prudkým vetrom, ale na druhej strane dobrú bezpečnosť prevádzky. Vietor má tiež tendenciu dopĺňať sa so solárnou energiou; počas dní kedy nie je slnko býva vietor a naopak. Veľa rozptýlených výrobní kombinuje veternú a solárnu energiu ako napríklad Slippery Rock University, ktorá môže byť monitorovaná online.

Kogenaračné zdroje rozptýlenej výroby používajú mikroturbíny spaľujúce zemný plyn alebo spaľovacie motory na pohon generátorov. Horúci vzduch sa potom používa na vykurovanie priestorov, ohrev vody alebo pohon absorpčného chladenia.[5] pre klimatizáciu. Čisté palivo spôsobuje iba malé znečistenie. Jednotlivé koncepty v súčasnosti dosahujú rôznu spoľahlivosť, niektoré značky majú veľmi nízke náklady na údržbu, iné sú neakceptovateľné.

Kogeneračné jednotky sú tiež drahšie po prepočte na watt ako centrálne generátory. Sú populárne najmä preto, že väčšina budov spaľuje palivá a kogeneračné jednotky sú schopné lepšie zužitkovať palivo.

Niektoré väčšie inštalácie využívajú kombinovaný cyklus výroby. Tento obyčajne pozostáva zo vzduchovej turbíny, ktorej výfuk ohrieva vodu pre parnú turbínu v rankinovom cykle. Kondenzátor parného cyklu poskytuje teplo na vykurovanie priestorov alebo pre absorpčný chladič. Elektrárne s kombinovaným cyklom majú najvyššie tepelné účinnosti, často prekračujúce 85 %.

V krajinách s rozvodom stlačeného vzduchu môžu byť malé turbíny použité na privedenie stlačeného vzduchu na úroveň obytných oblastí. Vo Veľkej Británii, kde sa takýto systém inštaluje by malo pribudnúť 2 – 4 GW. (Treba poznamenať, že energia na vyrobenie stlačeného vzduchu je vyrábaná na inom mieste – táto metóda len jednoducho distribuuje energiu inou cestou)

Spôsoby výroby energie[upraviť | upraviť zdroj]

Systémy rozptýlenej výroby energie zahŕňajú nasledujúce spôsoby výroby energie.

Komunikácia pri systémoch rozptýlenej výroby[upraviť | upraviť zdroj]

  • IEC 61850-420 je v príprave ako časť noriem IEC 61850, ktoré sa zaoberajú kompletným modelom objektov tak ako si to vyžadujú systémy rozptýlenej výroby. Používa komunikačné služby namapované na MMS tak ako pri norme IEC 61850-8-1.
  • OPC sa tak isto používa na komunikáciu medzi rôznymi entitami systémov rozptýlenej výroby.

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]