Η συµβολή των Υδροηλεκτρικών Σταθµών στις Επικουρικές Υπηρεσίες ιασυνδεδεµένου Συστήµατος

Transcript

1 Η συµβολή των Υδροηλεκτρικών Σταθµών στις Επικουρικές Υπηρεσίες ιασυνδεδεµένου Συστήµατος Κυριάκος Ζιζάς ιπλ. Μ-Η Μηχανικός Τοµεάρχης Ενεργειακής ιαχείρισης ιεύθυνση Υδροηλεκτρικής Παραγωγής ΓΕΝΙΚΗ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΗ Α.Ε. 1. Γενικά Η ρύθµιση της συχνότητας και της τάσης είναι πρωταρχικές τελείως απαραίτητες ανάγκες για τη λειτουργία του ιασυνδεδεµένου Συστήµατος. Επικουρικές Υπηρεσίες (Ε.Υ) είναι οι υπηρεσίες που απαιτούνται για τη µεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας από τα σηµεία παραγωγής στα σηµεία κατανάλωσης και για τη διασφάλιση της ποιότητας παροχής της ηλεκτρικής ενέργειας µέσω του Συστήµατος δηλ. µε συχνότητα και τάση εντός ορίων. Ένα απλοποιηµένο σχήµα δείχνει το πλαίσιο που τυπικά χρησιµοποιείται για την εξήγηση της ρύθµισης συχνότητας. Αυτή η ρύθµιση συνήθως περιλαµβάνει τρία επίπεδα ελέγχων. Σύµφωνα µε την ορολογία της UCTE (Union for the Coordination of Transmission of Electricity) τα επίπεδα αυτά ονοµάζονται : - Πρωτεύων Έλεγχος (Πρωτεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία Ισχύος) - ευτερεύων Έλεγχος ( ευτερεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία Ισχύος) - Τριτεύων Έλεγχος (Τριτεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία Ισχύος) Εφεδρεία Ισχύος είναι η διαθέσιµη Ισχύς από τις µονάδες που παρέχουν Επικουρικές Υπηρεσίες (Ε.Υ) ώστε µε χρήση αυτής της Ισχύος, ανάλογα µε την ανάγκη να γίνεται αντίστοιχα η Πρωτεύουσα, η ευτερεύουσα και η Τριτεύουσα ρύθµιση συχνότητας του ιασυνδεδεµένου ικτύου. 1.1 Το παρακάτω σχήµα χωρίς να ληφθεί υπόψη η ρύθµιση συχνότητας µε δράσεις από τη πλευρά της ζήτησης της ενέργειας εξηγεί τα παραπάνω. ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΣΕ ΙΟ ΠΟΥ ΤΥΠΙΚΑ ΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΣΥΝΟΤΗΤΑΣ P προγραµ. ΠΡΩΤΕΥΩΝ ΕΛΕΓΟΣ (αυτόµατος) P πρωτ. ελέγχου P κατανοµ P τριτ. ελέγχου ΤΡΙΤΕΥΩΝ ΕΛΕΓΟΣ (από ιαχειρ. Συστήµ.) Αυτόµατος Έλεγχος Γεννήτριας + + P ζητούµ. Ρυθµιστής P παραγόµενη ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΕΛΕΓΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΥΝΟΤΗΤ. + ƒ P διασυνδ. ƒ στόχου ΕΥΤΕΡΕΥΩΝ ΕΛΕΓΟΣ (άµεσα από ιαχειριστή Συστήµατος) ƒ ονοµαστική συχνότητα - ƒ P προγρ. διασυνδ. ΙΑΣΥΝ Ε. ΣΥΣΤΗΜΑ ƒ κοινή συχνότητα

2 Πρωτεύων Έλεγχος: Τοπικός αυτόµατος έλεγχος σε κάθε Μονάδα παραγωγής που παρέχει εφεδρεία ισχύος µε αντίθετο πρόσηµο προς κάθε µεταβολή συχνότητας. ευτερεύων Έλεγχος: Κεντρικός (από το ιαχειριστή Συστήµατος) αυτόµατος έλεγχος που παρέχει εφεδρεία ισχύος ώστε να επαναφέρει τη συχνότητα και τα προγράµµατα ανταλλαγών ενέργειας στις τιµές που επιδιώκουµε. Τριτεύων Έλεγχος: Από τοπική ενέργεια στις Μονάδες Παραγωγής χειροκίνητης µεταβολής που ζητείται από τον ιαχειριστή, ώστε να αποκατασταθεί η Εφεδρεία του ευτερεύοντα Ελέγχου για να ελεγχθούν ενδεχόµενες συµφορήσεις στο Σύστηµα και να επαναφέρουν τη συχνότητα και τα προγράµµατα ανταλλαγών Ενέργειας, αν η εφεδρεία ευτερεύουσα Ρύθµισης δεν είναι αρκετή. 1.2 Οι Εφεδρείες και η Ονοµαστική Ισχύς µιας Μονάδας (Συγχρονισµένη στο Σύστηµα) Κατανοµή Ονοµαστικής Ισχύος Γεννήτριας στις τρεις Υπηρεσίες Εφεδρειών (θεωρητική συµµετοχή και στα τρία επίπεδα ελέγχου) Μέγιστη Ισχύς Πρωτεύων έλεγχος µε αυτή την ισχύ ευτερεύων έλεγχος µε αυτή την ισχύ Ισχύς που δεν χρησιµοποιείται Εφεδρεία Πρωτεύουσας Ρύθµισης για τον πρωτεύοντα έλεγχο Εφεδρεία ευτερεύουσας Ρύθµισης για τον δευτερεύοντα έλεγχο Τριτεύων έλεγχος µε αυτή την ισχύ Προγραµµατισµένη Ισχύς Εφεδρεία Τριτεύουσας Ρύθµισης συγχρονισµένη για τον τριτεύοντα έλεγχο Ελάχιστο Ενέργεια Παραγόµενη υπό την Προγραµ. Ισχύ ή Φόρτιση της Μονάδας 0 MW Αντιστοίχηση της ονοµαστικής ισχύος µιας Μονάδας που συµµετέχει θεωρητικά και στα (3) επίπεδα ελέγχου όπως στο σχήµα που δείχνει πως η ισχύς της Μονάδας κατανέµεται σε όλες τις υπηρεσίες Εφεδρειών. Στη πράξη µια Μονάδα µπορεί να παρέχει µόνο µία υπηρεσία Εφεδρείας, από αυτές του σχήµατος, δύο υπηρεσίες Εφεδρείας, ή καµία. Έχει καθιερωθεί το άθροισµα των Εφεδρειών Τριτεύουσας συγχρονισµένης Ρύθµισης και ευτερεύουσας Ρύθµισης να ονοµάζεται Στρεφόµενη Εφεδρεία για µία Μονάδα. 1.3 Αναπλήρωση της Εφεδρείας ευτερεύουσας Ρύθµισης από την Εφεδρεία Τριτεύουσας Ρύθµισης µετά από πτώση µεγάλης Μονάδας παραγωγής. ρήση της Τριτεύουσας Ρύθµισης και Εφεδρείας για µετάβαση σε αυξηµένη φόρτιση της Μονάδας και ελευθέρωση του περιθωρίου ισχύος της ευτερεύουσας Ρύθµισης ώστε να µπορεί να λειτουργήσει αυτή στη νέα κατάσταση. 2

3 Κανονική Κατάσταση Τροποποίηση Εφεδρειών µετά την απώλεια Μεγάλης Μονάδας Μέγιστη Ισχύς Προγραµ. Ισχύς (Φόρτιση) Νέα Φόρτιση ευτερεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία της Ενέργεια ευτερεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία της Τριτεύουσα Συγχρονισµένη Ρύθµιση και Εφεδρεία της Ενέργεια 0 MW Απαραίτητη είναι και η δυνατότητα µείωσης της Φόρτισης Ισορροπίας της Μονάδας που παρέχει (Ε.Υ) µέσω της ευτερεύουσας Ρύθµισης και Εφεδρείας, κατά την αύξηση της συχνότητας του ικτύου, που συµβαίνει όµως πιο αραιά. 2. Οι Επικουρικές Υπηρεσίες (Ε.Υ) κατά τον Κώδικα ιαχείρισης του Συστήµατος και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας είναι: Α) Πρωτεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία Β) ευτερεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία και εύρος αυτής Γ) Τριτεύουσα Ρύθµιση και Στρεφόµενη Εφεδρεία ) Τριτεύουσα Μη Στρεφόµενη Εφεδρεία Ε) Στατή Εφεδρεία ΣΤ) Ρύθµιση Τάσης Ζ) Επανεκκίνηση του Συστήµατος µετά από διακοπή Οι Υπηρεσίες από Α έως και συνοπτικά αναφέρονται ως Επικουρικές Υπηρεσίες Ρύθµισης Συχνότητας και Ενεργού Ισχύος. 2.A Πρωτεύουσα Ρύθµιση Συστήµατος και Εφεδρεία Ενεργού Ισχύος Μονάδας Είναι η συλλογική αυτόµατη διορθωτική αντίδραση των ρυθµιστών στροφών των Μονάδων Παραγωγής που λαµβάνει χώρα για απόκλιση Συχνότητας από την τιµή αναφοράς της κατά ±200 mhz. Με αυτή επιδιώκεται η εξισορρόπηση της συνολικής παραγωγής µε τη συνολική ζήτηση ενέργειας και η σταθεροποίηση της συχνότητας µέσα σε 30 δευτερόλεπτα από τη στιγµή εκδήλωσης της διαταραχής στο Σύστηµα. Μπορεί η ρύθµιση αυτή να µην επαναφέρει τη συχνότητα στη τιµή αναφοράς. Στο χρόνο των 30 δευτερολέπτων µεταβάλλεται η Ενεργός Ισχύς της Μονάδας δεσµεύοντας την Εφεδρεία Ενεργού Ισχύος της Μονάδας τουλάχιστον για 15 λεπτά. 3

4 2.B ευτερεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία και εύρος αυτής Είναι η ρύθµιση αυτή, αποτέλεσµα της κεντρικής λειτουργίας ( ΕΣΜΗΕ Α.Ε.) της Αυτόµατης Ρύθµισης Παραγωγής µέσω της οποίας τηλερυθµίζεται η παραγωγή ενεργού ισχύος των Μονάδων Παραγωγής που παρέχουν την (Ε.Υ), εφόσον µπορεί να γίνει, σε διάστηµα 10 δευτερολέπτων έως 15 λεπτών από τη στιγµή της ενεργοποίησής της. Η Εφεδρεία που αντιστοιχεί στη ρύθµιση αυτή αποτελεί το περιθώριο µεταβολής της παραγόµενης Ενεργού Ισχύος Μονάδας µε συγκεκριµένο ρυθµό, µέσω τηλερύθµισής της από την Κεντρική Λειτουργία ( ΕΣΜΗΕ Α.Ε.), εφόσον το περιθώριο αυτό είναι πλήρως διαθέσιµο µέσα σε 15 λεπτά από την ενεργοποίηση της ευτερεύουσας Ρύθµισης Συχνότητας. Το εύρος της ρύθµισης αυτής είναι το διάστηµα µεταξύ ελάχιστου και µέγιστου επιπέδου ενεργού Ισχύος Μονάδας. Θετική ή αρνητική Εφεδρεία της ρύθµισης αυτής είναι τα περιθώρια αύξησης ή µείωσης αντίστοιχα της Ενεργού Ισχύος λαµβάνοντας υπόψη το τρέχον επίπεδο ενεργού Ισχύος. 2.Γ Τριτεύουσα Ρύθµιση Συστήµατος και Στρεφόµενη Εφεδρεία Είναι η ρύθµιση που γίνεται περιοδικά µε περίοδο λίγων λεπτών που την καθορίζει ο ιαχειριστής του Συστήµατος προκειµένου να αποκατασταθεί το επίπεδο ευτερεύουσας Εφεδρείας Συστήµατος εφόσον αυτό µεταβλήθηκε από τη λειτουργία της ευτερεύουσας Ρύθµισης Συστήµατος. Η ρύθµιση αυτή αφορά στη µεταβολή της Ενεργού Ισχύος των Μονάδων που παρέχουν (Ε.Υ) µετά από εντολή του ιαχειριστή. Η Εφεδρεία που αντιστοιχεί στη ρύθµιση αυτή είναι το περιθώριο µεταβολής της Ενεργού Ισχύος της Μονάδας λαµβάνοντας υπόψη τους ρυθµούς ανόδου και καθόδου παραγωγής κάθε µονάδας σε διάστηµα από 90 δευτερόλεπτα έως 15 λεπτά. Η Εφεδρεία αυτή ορίζεται ως Τριτεύουσα Στρεφόµενη Εφεδρεία, µε τη Μονάδα συγχρονισµένη στο Σύστηµα. 2. Τριτεύουσα Μη Στρεφόµενη Εφεδρεία Είναι η Εφεδρεία Τριτεύουσας Ρύθµισης Μονάδας όπως παραπάνω 2Γ) αλλά για Μονάδα που δεν είναι συγχρονισµένη στο Σύστηµα, µε χρόνο ολοκλήρωσης της δράσης από (90) δευτερόλεπτα έως (15) λεπτά. 2.Ε Στατή Εφεδρεία Στατή Εφεδρεία Μονάδας ορίζεται η µέγιστη ποσότητα Ενεργού Ισχύος η οποία µπορεί να διατεθεί στο Σύστηµα από µη συγχρονισµένη Μονάδα σε διάστηµα από (20) λεπτά έως (4) ώρες από τη στιγµή Εντολής Κατανοµής Συγχρονισµού της Μονάδας. Ο προγραµµατισµός της (Ε.Υ) αυτής διενεργείται από τον ιαχειριστή Συστήµατος για να γίνει ρύθµιση Συχνότητας και Ενεργού Ισχύος ενόψει απρόβλεπτων διαταραχών της ισορροπίας του Φορτίου Συστήµατος. 2.ΣΤ Ρύθµιση Τάσης Αποσκοπεί στη διατήρηση της τάσης µέσα στο εύρος κανονικής λειτουργίας. Απαιτείται να υπάρχει επαρκής στατική και δυναµική Εφεδρεία Αέργου Ισχύος, µε ευθύνη του ιαχειριστή Συστήµατος. 4

5 2.Ζ Επανεκκίνηση του Συστήµατος Η Ε.Υ αυτή, µετά από γενική ή µερική διακοπή της λειτουργίας του Συστήµατος συνίσταται στη δυνατότητα επανεκκίνησης των Μονάδων χωρίς τροφοδότηση από εξωτερική πηγή Ισχύος και της έγχυσης ενέργειας στο Σύστηµα εντός (15) λεπτών αν πρόκειται για υδροηλεκτρική µονάδα ή εντός µιας ώρας για άλλες µονάδες. Στην πράξη οι υδροηλεκτρικές µονάδες είναι πολύ χρήσιµες στη παροχή της (Ε.Υ) αυτής αφού ο χρόνος για να συγχρονίσουν και να εγχύσουν ενέργεια στο εκτός λειτουργίας Σύστηµα είναι πολύ µικρότερος των (15) λεπτών (3 έως 7 λεπτά). Επικουρικές Υπηρεσίες Πρωτεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία Ενεργού Ισχύος ευτερεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία Τριτεύουσα Ρύθµιση Συστήµατος και Στρεφόµενη Εφεδρεία Τριτεύουσα Μη Στρεφόµενη Εφεδρεία (Μη συγχρονισµένη Μονάδα) Στατή Εφεδρεία (Μη συγχρονισµένη Μονάδα) Επανεκκίνηση Συστήµατος Ενεργοποίηση Τοπικά αυτόµατη για ƒ ±200 mhz Σταθεροποίηση Συχνότητας και εξάντληση της εφεδρείας σε 30 δευτ. Κεντρική Λειτουργία τηλερρύθµισης από τον ιαχειριστή ( ΕΣΜΗΕ) Εκδηλώνεται σε χρόνο 10 δευτ. Εξάντληση της Εφεδρείας σε 15 λ. Από τον ιαχειριστή ( ΕΣΜΗΕ) µε περιοδικότητα λίγων λεπτών, για την αποκατάσταση του εύρους της δευτερεύουσας εφεδρείας Εξάντληση της εφεδρείας σε 90 δευτ. έως 15 λεπτά Όπως στην προηγούµενη περίπτωση Όπως στην προηγούµενη περίπτωση, αλλά µε εξάντλησή της σε χρόνο 20 λ. έως 4 ώρες Έγχυση Ενέργειας σε 15 λ. για ΥΗΣ και σε 60 λ. για άλλες Μονάδες ιατήρηση Εφεδρείας και Εύρος της Τουλάχιστον 15 λεπτά Εύρος 3% της πλήρους Ισχύος Μονάδας Εύρος 40% της πλήρους Ισχύος Μονάδας Εύρος 10% της πλήρους Ισχύος Μονάδας Εύρος = Τεχν. Ελάχ. Μονάδας + 25% της πλήρους Ισχύος Μονάδας Εύρος = Τεχν. Ελάχ. Μονάδας + 25% της πλήρους Ισχύος Μονάδας Πίνακας Ανακεφαλαιωτικός των αρακτηριστικών των Επικουρικών Υπηρεσιών 3. Συµβολή των ΥΗΣ Παραγωγής στη παροχή των Επικουρικών Υπηρεσιών Οι ΥΗΣ µε ταµιευτήρα και εφόσον ο αγωγός προσαγωγής προς τον Στρόβιλο δεν είναι µεγάλου µήκους, ώστε να µην είναι µεγάλη η αδράνεια των µετακινούµενων υδάτινων µαζών, µπορούν να ανταποκριθούν µε επιτυχία στη παροχή ευτερεύουσας και Τριτεύουσας Ρύθµισης και Στρεφόµενης Εφεδρείας γιατί έχουν κατάλληλο ρυθµό αύξησης της φόρτισής τους (ΥΗΣ Κρεµαστών, Καστρακίου, Θησαυρού, Αώου, Πουρναρίου). Παρέχουν επίσης Τριτεύουσα Μη Στρεφόµενη Εφεδρεία και Στατή Εφεδρεία (Μονάδα µη συγχρονισµένη) σε ελάχιστο χρόνο έως (5) λεπτά, λόγω των χαρακτηριστικών τους µε λίγα βοηθητικά µηχανήµατα Μονάδας και µε λιγότερους τεχνικούς περιορισµούς σε σχέση µε θερµικές Μονάδες. Μέχρι να λειτουργήσουν στο Ελληνικό ιασυνδεδεµένο Σύστηµα οι τέσσερις Μονάδες Συνδυασµένου κύκλου µε φυσικό αέριο, (Κοµοτηνής, Λαυρίου 3-4-5), οι ΥΗΣ είχαν αποκλειστικά την παροχή της (Ε.Υ) Επανεκκίνησης του Συστήµατος. Υπάρχει µόνιµη Οδηγία Ταχείας Επανατροφοδότησης του ικτύου µετά από γενική ή µερική διακοπή. Σύµφωνα µε την Οδηγία, συγκεκριµένοι ΥΗΣ 5

6 εκκινούν πρώτοι σε µικρό χρόνο και τροφοδοτούν την Εσωτερική Υπηρεσία (Βοηθητικά Μηχανήµατα) των Ατµοηλεκτρικών Σταθµών (ΑΗΣ) λιγνιτικών, ώστε να µπορέσουν να στρέψουν και να συγχρονίσουν. Επίσης και οι υπόλοιποι ΥΗΣ γρήγορα στρέφουν µέχρι τις στροφές της εν κενώ πορείας και αναµένουν εντολές προς συγχρονισµό. Βέβαια και οι αεριοστρόβιλοι Ανοικτού Κύκλου συµβάλλουν στην επανεκκίνηση του Συστήµατος. Οι αναστρέψιµης λειτουργίας ΥΗΣ όταν λειτουργούν ως Αντλίες-Σύγχρονοι Κινητήρες µπορούν να συνεισφέρουν στην αύξηση της Στρεφόµενης Εφεδρείας µε ακαριαία απόζευξή τους από το δίκτυο, στη συνέχεια δε αν χρειασθεί ξεκινούν σαν Υδροστρόβιλοι-Σύγχρονες Γεννήτριες και συγχρονίζονται σε πολύ µικρό χρόνο στο Σύστηµα (ΥΗΣ Θησαυρού (3,5) λεπτά ΥΗΣ Σφηκιάς (3) λεπτά). Επίσης στηρίζουν τη λειτουργία των Θερµικών Σταθµών όταν αυτοί λειτουργούν στα Τεχνικά τους Ελάχιστα και η αντίστοιχη ζήτηση από το ίκτυο, είναι µικρότερη της παραγωγής τους. Οι ΥΗΣ παρέχουν επίσης (Ε.Υ) ρύθµισης Τάσης στο Σύστηµα και έτσι συµβάλλουν στην ευστάθεια του ικτύου. Σε ακραία ηλεκτρικά σηµεία του Συστήµατος (αντένα) επίσης ενισχύουν την τάση (ΥΗΣ Π. Αώου), ιδίως κατά τη θερινή περίοδο όπου λόγω της υψηλής ζήτησης Ηλεκτρικής Ενέργειας µειώνεται η Τάση. Όµως η στήριξη της Τάσης από τις Μονάδες Παραγωγής έχει το επακόλουθο να µην είναι δυνατή η πλήρης φόρτισή τους, µε αποτέλεσµα να προκύπτει ένα κόστος ευκαιρίας. Οι ΥΗΣ κατά την λειτουργία τους ως Σύγχρονοι Κινητήρες (Σύγχρονοι Πυκνωτές, s.c) µπορούν να ρυθµίζουν την τάση µε κατανάλωση ενέργειας από το δίκτυο 1 3 MWh την ώρα ανά Μονάδα. Επίσης κατά τη µείωση της ονοµαστικής συχνότητας f του ικτύου αυτόµατα ή χειροκίνητα µετάγονται προς λειτουργία Γεννήτριας-Υδροστρόβιλου σε (5) δευτερόλεπτα όπως στον ΥΗΣ Πουρναρίου. Κατά την αύξηση της συχνότητας όµως δεν µπορούν να συνεισφέρουν στη µείωση της παραγωγής γιατί εκείνη τη στιγµή λειτουργούν ως Κινητήρες. Κατά τις µεταµεσονύκτιες και πολύ πρωινές ώρες που έχουν αποσυνδεθεί οι καταναλωτές από το ίκτυο, τότε υπερισχύει συγκριτικά η χωρητική συµπεριφορά των Γραµµών Μεταφοράς Υ.Τ και Υ.Υ.Τ. Αυτό προκαλεί υπερβολικές αυξήσεις της Τάσης, που είναι ανεπίτρεπτο. Με κατάλληλη υποδιέγερση του Σύγχρονου Κινητήρα, η Μονάδα αποκτά επαγωγική συµπεριφορά και αντισταθµίζει τη χωρητική συµπεριφορά των Γραµµών Μεταφοράς και έτσι διατηρείται η Τάση στα ανεκτά επίπεδα. Οι Λιγνιτικοί ΑΗΣ συνήθως είναι πλήρως φορτισµένοι κατά το µεγαλύτερο µέρος της ηµέρας γιατί από αυτούς παράγεται το µεγαλύτερο ποσοστό της Ενέργειας που απαιτεί το ίκτυο, µε βαθµούς απόδοσης πολύ καλούς και µικρότερες εκποµπές αερίων. Έτσι µειώνεται το κόστος παραγωγής τους µε δεδοµένο ότι έχουν µόνο κόστος εξόρυξης του πρωτογενούς πόρου λιγνίτη. Εποµένως δεν µπορούν λόγω των ανωτέρω να παρέχουν εφεδρείες και λοιπές Ε.Υ εκτός της ρύθµισης Τάσης. Αντίστοιχα ισχύουν και για τις Μονάδες Συνδυασµένου Κύκλου µε φυσικό αέριο, ως γνωστό εισαγόµενο καύσιµο, στις οποίες το τµήµα Αεριοστροβίλου µπορεί να παρέχει Ε.Υ αλλά µε δαπανηρό τρόπο λόγω του καυσίµου τους και λόγω της αναγκαστικής λειτουργίας µε χαµηλή φόρτιση (κακός βαθµός απόδοσης) ώστε να παρέχουν Εφεδρεία. ίδεται ένα παράδειγµα δευτερεύουσας ρύθµισης και εφεδρείας από Μονάδα του ΥΗΣ Π. Αώου κατά τη λειτουργία της για Επικουρική Υπηρεσία από ώρας της συγκεκριµένης ηµέρας, µετά από προγραµµατισµένο καθορισµό της µία ηµέρα πριν σαν ρυθµίζουσας Μονάδας. 6

7 Παράδειγµα δευτερεύουσας Ρύθµισης και Εφεδρείας από Μονάδα ΥΗΣ Π. Αώου Το σηµείο ισορροπίας της φόρτισης (MW) Ισχύος είναι σε χαµηλή τιµή σε σχέση µε την Ονοµαστική Πλήρη Ισχύ της Γεννήτριας ώστε να µπορεί να αυξάνεται η Ισχύς που παρέχεται από τη Μονάδα, σύµφωνα µε τις ανάγκες της ευτερεύουσας Ρύθµισης-Εφεδρείας (Φορτίου-Συχνότητας) στο χρονικό αυτό διάστηµα. Στη συνέχεια παρατίθεται Πίνακας µε την παροχή Ε.Υ από διάφορα είδη Μονάδων Παραγωγής Ενέργειας. Προσφορά Επικουρικών Υπηρεσιών από διάφορα είδη Μονάδων Παραγωγής Ενέργειας Ε.Υ. Μονάδα Παραγωγής Πρωτεύουσα Ρύθµιση Συστήµατος και Εφεδρεία ΥΗΣ µε ταµιευτήρα ΥΗΣ αναστρέψιµοι ΘΗΣ συνδυασµένου κύκλου (τµήµα Αεριοστροβίλων) ΑΗΣ (Λιγνιτικά) µη πλήρως φορτισµένοι ευτερεύουσα Ρύθµιση Συστήµατος και Εφεδρεία * Τριτεύουσα Ρύθµιση Συστήµατος και Εφεδρεία * Τριτεύουσα Μη Στρεφόµενη Εφεδρεία ** Στατή Εφεδρεία ** Ρύθµιση Τάσης Επανεκκίνηση Συστήµατος * Με άµεση απόζευξη όταν λειτουργούν ως αντλίες αυξάνουν τις εφεδρείες του Συστήµατος ** Μόνο όταν δεν υπάρχουν υδάτινα αποθέµατα 7

8 4. Πλεονεκτήµατα για τη ΕΗ Α.Ε. από τη χρήση των ΥΗΣ στην παροχή Ε.Υ Ρύθµισης Συχνότητας και Εφεδρείας Γίνεται έτσι βελτιστοποίηση λειτουργίας των θερµικών Σταθµών Παραγωγής της ΕΗ που έτσι λειτουργούν µε µεγάλη φόρτιση, οπότε προκύπτει γι αυτούς µικρότερο κόστος παραγωγής λόγω των καλύτερων βαθµών απόδοσης και λιγότερων εκποµπών ρύπων. Οι ΥΗΣ παρέχουν την Ε.Υ αυτή χωρίς κόστος καυσίµου, σε σύγκριση µε τους Αεριοστρόβιλους, αλλά µε περιορισµούς σύµφωνα µε τα υδατικά αποθέµατα που είναι συγκεντρωµένα στους Ταµιευτήρες που εξαρτώνται από την υδραυλικότητα του έτους. Κατά την αρδευτική περίοδο η Υπηρεσία αυτή προσφέρεται µε ταυτόχρονη εξυπηρέτηση των αρδευτικών υποχρεώσεων της ΕΗ Α.Ε, ενώ κατά τη διάρκεια όλου του έτους µε ταυτόχρονη εξυπηρέτηση των περιβαλλοντικών υποχρεώσεων (οικολογική παροχή στις κατάντη κοίτες ποταµών). Γενικότερα η χρήση των ΥΗΣ περιορίζει την Οριακή Τιµή του Συστήµατος ( /MWh) κατά τις ώρες της υψηλής ζήτησης της Ενέργειας, αντικαθιστώντας θερµικές µονάδες ακριβού κόστους παραγωγής. Εποµένως όταν η ΕΗ κάνει αγορές ενέργειας από το Σύστηµα, τις πραγµατοποιεί στις ως άνω περιορισµένες Οριακές Τιµές σε σχέση µε αυτές που θα προέκυπταν χωρίς λειτουργία των ΥΗΣ. 5. Επιπτώσεις στις Υδροηλεκτρικές Μονάδες από την παροχή Ε.Υ Στρεφόµενης Εφεδρείας, δηλ. της ευτερεύουσας και της Τριτεύουσας Ρύθµισης και Εφεδρείας Η λειτουργία των Υδροηλεκτρικών Μονάδων όπως παραπάνω, απαιτεί το σηµείο λειτουργίας του Υδροστρόβιλου να αντιστοιχεί σε ισχύ ισορροπίας 15%- 20% της πλήρους Ισχύος της Μονάδας, προκειµένου να είναι σε θέση να αυξηθεί η Ισχύς της για τις ανάγκες της ρύθµισης. 1. Η λειτουργία αυτή είναι µε κακό βαθµό απόδοσης, αυξάνεται δηλ. η ειδική κατανάλωση του νερού (m 3 /KWh), ενδεικτικά 4%. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα τη µείωση του αποθέµατος του συγκεκριµένου ταµιευτήρα και έτσι να έχει µειωµένη παραγωγή κατά τις ώρες αιχµής της ζήτησης σ όλες τις εποχές, µε έµφαση στη θερινή περίοδο. Είναι δηλ. περίπτωση κόστους ευκαιρίας. 2. Είναι λειτουργία που προκαλεί φθορές από τριβές σε όλα τα κινούµενα µέρη ελέγχου των πτερυγίων ρύθµισης της παροχής προς τον Υδροστρόβιλο τύπου FRANCIS, ή των σερβοµηχανισµών των βελονών προκειµένου για Υδροστρόβιλους τύπου PELTON, στις άνω και κάτω επιφάνειες επί των οποίων στρέφουν τα πτερύγια ρύθµισης λόγω των συνεχών αυξοµειώσεων της Ισχύος της Μονάδας, όπως επίσης και φθορές από σπηλαιώσεις στον υδροστρόβιλο. 6. Αποζηµίωση της ΕΗ Α.Ε. από την παροχή Επικουρικών Υπηρεσιών από τις Υδροηλεκτρικές Μονάδες της Προς το παρόν δεν υπάρχει στο Ελληνικό ιασυνδεδεµένο Σύστηµα, Αγορά Επικουρικών Υπηρεσιών. Η Αγορά αυτή είναι χαρακτηριστικό ανεπτυγµένων Συστηµάτων στο εξωτερικό, όπου υπάρχει πληρέστερη ανταγωνιστική απελευθέρωση των τιµών της Ηλεκτρικής Ενέργειας όπως στις Η.Π.Α, στο Ενωµένο Βασίλειο και αλλού. Η παροχή Ε.Υ κύρια στη ευτερεύουσα και Τριτεύουσα Ρύθµιση και Εφεδρεία από τις Υδροηλεκτρικές Μονάδες προς το παρόν από πλευράς πληρωµής, 8

9 περιορίζεται στην πληρωµή της παραγωγής της Ενέργειας κατά το χρόνο παροχής της Ε.Υ αυτής µε κάποια µικρή προσαύξηση. Στο µέλλον θα πρέπει να διεκδικηθεί για τις Υδροηλεκτρικές Μονάδες πρόσθετη αποζηµίωση κατά τους χρόνους που αυτές παρέχουν τις Επικουρικές Υπηρεσίες προς το Σύστηµα λόγω των επιπτώσεων που αναφέρθηκαν στη προηγούµενη παράγραφο. Η αποζηµίωση αυτή δικαιολογείται να είναι ποσοστό της συνολικής αντίστοιχης δαπάνης λόγω φθορών και κόστους ευκαιρίας, γιατί κατά την παροχή Ε.Υ από Υδροηλεκτρικές Μονάδες στο Σύστηµα, βελτιστοποιείται η λειτουργία όλων των υπόλοιπων θερµικών Μονάδων της Επιχείρησης. Λειτουργούν δηλ. µε σχεδόν πλήρη Ισχύ (φόρτιση) και µε καλύτερους βαθµούς απόδοσης. Στη περίπτωση αυτή θα πρέπει και όσοι ανεξάρτητοι παραγωγοί βελτιστοποιούν την λειτουργία τους να αποζηµιώνουν την ΕΗ Α.Ε. 9