•  

    Przesył i rozdział energii elektrycznej - część VI - wymiana transgraniczna.

    Witam po długiej przerwie. Dziś co nieco o wymianie mocy międzysystemowej.
    Z różnych źródeł dochodzą informacje, że Polska tak wiele importuje różnych mediów/paliw, węgiel ( ͡° ͜ʖ ͡°), gaz, energię elektryczną. Z tą ostatnią nie jest wcale tak kolorowo i w przypadku większych awarii pracy kilku jednostek centralnie dysponowanych JWCD (+500MW) nie jesteśmy w stanie "pobrać" od sąsiadów energii potrzebnej do stabilnej pracy Krajowego Systemu Elektronergetycznego.

    Jak już wiecie system elektroenergetyczny są to urządzenia które służą do wytwarzania, przesyłu, rozdziału oraz użytkowania energii elektrycznej, składają się na to: jednostki wytwórcze, linie przesyłowe, stacje elektroenergetyczne i odbiorcy.

    Nie ma możliwości magazynowania energii elektrycznej dużą skalę, co oznacza że w każdym momencie ilości energii wytwarzanej w elektrowniach musi być równa energii zużywanej przez odbiorców. System elektroenergetyczny musi więc być zdolny do zmiany kierunków i ilości przesyłanej energii. Jest to możliwe dzięki licznym połączeniom pomiędzy elektrowniami, stacjami elektroenergetycznymi oraz grupami odbiorców energii. Połączenia takie zapewnia sieć linii elektroenergetycznych, które pracują na różnych poziomach napięć. Im sieć ta jest bardziej rozbudowana, a linie nowoczesne, tym większa szansa na niezawodną dostawę energii do każdego odbiorcy.

    Aktualnie, na napięciu powyżej 110kV, polski system elektroenergetyczny posiada 11 połączeń transgranicznych z systemami ościennymi. Są to zarówno połączenia synchroniczne z pozostałą częścią UCTE (Czechy, Niemcy i Słowacja), jak i połączenia niesynchroniczne z systemem szwedzkim, ukraińskim i litewskim.

    Poniżej pozwolę sobie wkleić tablicę aktualną na rok 2018.
    Połączenia synchroniczne:
    Linia relacji Kopanina – Liskovec (Czechy) o napięciu 220kV i zdolności przesyłowej 412MW
    Linia relacji Bujaków – Liskovec (Czechy) o napięciu 220kV i zdolności przesyłowej 412MW
    Linia relacji Wielopole – Nosovice (Czechy) o napięciu 400kV i zdolności przesyłowej 1206MW
    Linia relacji Dobrzeń – Albrechtice (Czechy) o napięciu 400kV i zdolności przesyłowej 1206MW
    Linia relacji Mikułowa – Hagenverder (Niemcy) o napięciu 400kV i zdolności przesyłowej 1386MW
    Linia relacji Krajnik – Vierraden (Niemcy) o napięciu 220kV i zdolności przesyłowej 457MW
    Linia relacji Krosno Iskrzynia – Lemesany (Słowacja) o napięciu 400kV i zdolności przesyłowej 831MW
    Połączenia asynchroniczne:
    Linia kablowa relacji Słupsk – Starno (Szwecja) o napięciu 450kV i zdolności przesyłowej 600MW
    Linia relacji Rzeszów – Chmielnicka (Ukraina) o napięciu 750kV i zdolności przesyłowej 2000MW (nie pracuje)
    Linia relacji Dobrotwór – Zamość (Ukraina) o napięciu 220kV i zdolności przesyłowej 251MW
    Linia relacji Ełk – Alytus (Litwa) o napięciu 400kV i zdolności przesyłowej 500MW

    Sumaryczne termiczne zdolności przesyłowe synchronicznych połączeń transgranicznych KSE wynoszą około 8400 MW, co stanowi ponad 28% krajowego zapotrzebowania szczytowego. Jednak do realizacji wymiany międzysystemowej może zostać wykorzystana jedynie część termicznych zdolności przesyłowych linii wymiany.
    Powodem tego jest sposób kształtowania się rozpływu mocy w połączonym systemie elektroenergetycznym, ale przede wszystkim ograniczenia sieciowe w sieci wewnętrznej KSE.
    Wnioski osób, żeby zamknąć wszystkie przestarzałe elektrownie węglowe, zrezygnować z wungla ( ͡° ͜ʖ ͡°) i importować energię elektryczną jest niemożliwy do zrealizowania na tę chwilę bez budowy nowych JWCD lub/i rozbudowy sieci przesyłowych.

    Zdolności przesyłowe są oczywiście odpowiednio zdefiniowane i rozróżnia się takie definicje:
    TTC (total transfer capacity) - całkowita zdolność przesyłowa, czyli maksymalna dopuszczalna wartość mocy wymiany międzysystemowej,
    TRM(transmission realibility margin) - margines bezpieczeństwa przesyłu - stanowi rezerwę zdolności przesyłowych ze względu na zdarzenia losowe (np. awaryjne odstawienie największego bloku elektrowni w SEE)
    NTC (Net trasfer capacity) - zdolność przesyłowa netto, czyli maksymalna dopuszczalna zdolność wymiany z uwzględnieniem marginesu bezpieczeństwa.

    NTC wyliczamy ze skomplikowanej zależności NTC=TTC-TRM i tyle mamy dostępnej mocy dla wymiany systemowej, reszta to stany awaryjne.

    Żeby nie było kolorowo mamy jeszcze jeden wskaźnik który "obniża" nam zdolności wymiany międzysystemowej ( ͡° ʖ̯ ͡°)

    AAC (already allocated capacity) - pierwotnie przydzielone zdolności przesyłowe to zarezerwowane zdolności przesyłowe w ramach wcześniej przeprowadzonych przetargów

    ATC (available transfer capacity) i w końcu dostępne zdolności przesyłowe to dostępna moc wymiany do wykorzystania w warunach fizycznych czyli zdolność przesyłowa netto pomniejszona o zarezerowowane zdolności przesyłowe:

    ATC = NTC - AAC

    Poniżej wklejona grafika prezentuje ile z dostępnej mocy "zainstalowanej" pozostaje nam do "dyspozycji" - trochę mało ( ͡° ʖ̯ ͡°).

    Wymianę międzysystemową dzielimy na:
    - Równoległą
    CEPS - przekrój handlowy polsko-czeski
    SEPS - przekrój handlowy polsko-słowacki
    50Hertz - przekrój handlowy polsko-niemiecki
    - Nierównoległą
    SvK - przekrój handlowy polsko-szwedzki (połączenie prądu stałego Polska-Szwecja)
    NEK Ukrenergo - przekrój handlowy polsko-ukraiński
    Litgrid - przekrój handlowy polsko-litewski

    Wnioski (nie moje, ale się z nimi zgadzam):

    W celu zwiększenia możliwości importu operatorzy OSP i OSD w pierwszej kolejności powinni podjąć odpowiednie działania zmierzające do poprawy stanu sieci krajowej (łagodzenia ograniczeń sieciowych). Na podstawie przedstawionych wyników analiz można wskazać dwa kierunki pozwalające na poprawę przyszłej sytuacji. Po stronie OSP leży rozbudowa krajowej sieci NN, prowadząca do poprawy bezpieczeństwa dostaw energii, przede wszystkim do dużych centrów odbiorczych. Z kolei po stronie OSD leży modernizacja sieci 110 kV, która może polegać np. na wymianie istniejących przewodów na tzw. przewody wysokotemperaturowe, pozwalające na znaczące zwiększenie przepustowości linii. Oczywiście działania podejmowane przez operatorów OSP i OSD powinny być ściśle skoordynowane, aby nie przyniosły efektów przeciwnych do zamierzonych.

    OSP - operator sieci przesyłowych (PSE Operator S.A.)
    OSD - operator sieci dystrybucyjnych (Enea, Energa, Tauron, PGE, Innogy)

    Nie można zapominać również o kierunku wschodnim, gdzie drzemią, aktualnie niewykorzystane, znaczące możliwości importu energii do Polski. Natomiast budowa nowych synchronicznych połączeń transgranicznych powinna być rozważana w ostatniej kolejności. ( ͡° ͜ʖ ͡°)

    Dziękuję za uwagę i zapraszam do dyskusji.

    Zagadki nie będzie, bo ten temat powinien być podpięty pod linie przesyłowe ( ͡° ͜ʖ ͡°)

    Część I
    Część II
    Część III
    Część IV
    Część V

    #ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #energetyka #elektrownie #qualitycontent #ejboners

    źródło: wm.png