Řešení hrozby blackoutu v Estonsku

Dokonce ani v jedné z nejmenších zemí v Evropské unie není řízení elektrické sítě jednoduchou záležitostí. Požadavek společnosti Elering (TSO), zákazníka Wärtsilä, provozovatele estonské přenosové soustavy, zodpovědného za její řízení a bezpečný provoz, je následující: konstantní udržení výkonové rovnováhy v reálném čase, zajištění kvality a spolehlivosti dodávky elektrické energie, její spolehlivý přenos a zabezpečení dosahovaných odběrů elektřiny zákazníků bez frekvenčních změn. TSO však může řídit pouze jednu stranu rovnice. Zatímco dodávky elektrické energie jsou dispečersky řízeny provozovatelem přenosové soustavy, na základě spotřeby země, od minuty k minutě, kdy je TSO zejména zodpovědná za stabilitu výkonu a frekvence, regulaci napětí a jalového výkonu, je spotřeba elektřiny plně závislá na koncových zákaznících, a nemůže být řízena. Co se stane, jestliže se příliš odběratelů náhodně rozhodne zahájit spotřebu elektřiny ve stejném čase, nebo jednu z velkých elektráren postihne neočekávaný výpadek? Může nastat blackout. Proto ve snaze být připraven na všechny eventuality, které mohou vzniknout, se Elering  v roce 2010 rozhodl postavit novou rezervní kapacitu, která zajistí pro zemi dodávku elektřiny v případě, že dojde k rozsáhlému výpadku elektrické energie, tedy blackoutu.

Kiisa, místo, kde byla postavena rezervní elektrárna, je několik kilometrů od největšího estonského spotřebitele a hlavního města země Tallinnu. Nová elektrárna má kapacitu odpovídající jedné šestině estonské spotřeby ve špičce, a předpokládá pohodlné pokrytí potřeb i do dalších let. Dokonce jestliže i největší generátorový zdroj v zemi nečekaně vypadne ze sítě, elektrárna v Kiise může okamžitě vyplnit tuto mezeru a rychle obnovit systém do normálního stavu, zatímco bude probíhat oprava. Výběr společnosti Wärtsilä jako dodavatele pro potřebné řešení hrozby blackoutu nebyl náhodný. Dokonce, i když se tendru zúčastnili další tři konkurenti s technologií plynových turbín, Wärtsilä se stala vítězem na základě toho, že byla pouze jediná, která mohla splnit potřeby elektrárny najet na plný výkon ve velmi krátkém čase. Nejenže pohotovostní elektrárna musí být schopna startu v případě, kdy veškerá energie byla kompletně ztracena, ale také musí dosáhnout 100% zatížení za méně než 10 minut. To znamená, že elektřina musí proudit do sítě dříve, než stačíte nalézt baterku a zapálit svíčky. Bezpečnostní rezerva 100 MW musí být k dispozici hlavním spotřebitelům v oblasti hlavního města Estonska podle jejich požadavků. Elektrárna je v sousedství nejdůležitější rozvodny v celé zemi.

Dvě jednotky, které tvoří elektrárnu v Kiise, jsou plně automatizované a nepožadují obsluhu na místě, jsou flexibilní a schopné se adaptovat nepředvídatelným situacím na palivovém trhu. Generátorové jednotky jsou tvořeny nejmodernějšími pístovými motory Wärtsilä 20V34DF, které primárně pracují na zemní plyn, ale jsou schopné přepnout na náhradní lehký topný olej. Elektrárna v Kiise pracuje v průměru 200 hodin za rok, a její dvě jednotky jsou schopny kompenzovat jakékoliv poruchy systému během několika minut. Mimo to chytré řešení umožňuje dosáhnout vlastní spotřeby v pohotovostním modu 200 kW. Využitím vlastního zařízení, tepelné čerpadlo udržuje zařízení předehřáté a připravené k okamžitému převzetí zatížení, při minimální potřebě energie.

Hlavní data:

Zákazník: Elering

Typ: Wärtsilä 34DF, vícepalivové pístové motory pro stabilitu sítě

Provozní mód: špičkové zatížení/stand-by, nouzový provoz

Motor generátory: 27 x Wärtsilä 20V34DF

Celkový výkon:  250 MW

Palivo: Zemní plyn/LTO

Rozsah dodávky: EPC (inženýring, dodávka, instalace)

Realizace: 2013-2014    

 

Shrnutí

Požadavek: rychlé najetí pro zajištění potřeb přenosové soustavy, schopnost obnovení celé národní sítě v případě totálního blackoutu, extrémní podmínky okolí – rozdíl 80 °C mezi letní a zimní teplotou, minimální potřeba provozního personálu na místě.

Řešení Wärtsilä: motory s vnitřním spalováním s nejlepší schopností najetí výkonu na trhu, schopnost řešení blackoutu – není potřeba externí elektřiny pro start, motory s vnitřním spalováním – necitlivé pro extrémní podmínky, plně automatický provoz – na místě není nutná obsluha.

Přínos: stabilita sítě – schopnost okamžitě najet v případě poruchy, bezpečnost a výkonová rovnováha – elektrárna Kiisa může pokrýt ztrátu největšího generátorového zdroje v zemi, celoroční spolehlivost, snížení nákladů – personál se zaměřuje na klíčové úkoly, minimální cena rezervní energie.

Úspěšně použitá osvědčená a spolehlivá technologie k novému účelu.     

 

Wärtsilä je světovou jedničkou v řešení energetických zdrojů pro loďařský a energetický trh. Se zdůrazněním technologické inovace a celkové účinnosti Wärtsilä maximalizuje ekologické a ekonomické parametry lodí a elektráren svých zákazníků.

V roce 2014 měla společnost celkový čistý obrat 4 779 milionů EUR s cca 17 700 zaměstnanci. Má pobočky na více než 200 místech v 70 zemích. Wärtsilä je uvedena na burze Nasdaq v Helsinkách ve Finsku.

Wärtsilä je přední světový dodavatel flexibilních stabilních elektráren až do výkonu 600 MW, pracujících na nejrůznější plynná, či kapalná paliva. Výrobní program společnosti zahrnuje unikátní řešení pro špičkové, rezervní, či postupné zatěžování, stejně jako pro vyrovnávání přerušovaných dodávek. Wärtsilä také zajišťuje LNG terminály a distribuční systém.

Jednou z dalších technických výhod je rychlá dodávka kompletních elektráren společně s dlouhodobými provozními a servisními smlouvami, zajišťujícími pro zákazníky kompletní řešení pro městské nebo nejvíce požadované vzdálené prostředí. Wärtsilä instalovala 55 GW elektrárenských zdrojů v169 zemích světa.

Ing. Pavel Foglar, zástupce Wärtsilä v CZ a SK, progress.power@tiscali.cz

Celý článek ke stažení zde:CI03_15_28_29_Řešení hrozby_Wärtsilä_CI_SABLONA.pdf