Ησυμβολήτων Υδροηλεκτρικών Σταθμών στις Επικουρικές Υπηρεσίες Διασυνδεδεμένου Συστήματος Κυριάκος Ζιζάς Διπλ. Μ-Η Μηχανικός Τομεάρχης Ενεργειακής Διαχείρισης Διεύθυνση Υδροηλεκτρικής Παραγωγής ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΕΗ Α.Ε. Προσυνεδριακή Εκδήλωση ΤΕΕ και του Περιφερειακού Τμήματος Ηπείρου, 20-21 Μαρτίου 2009 1
ΓΕΝΙΚΑ Η ρύθμιση συχνότητας και τάσης είναι πρωταρχικές ανάγκες για τη λειτουργία του Συστήματος Οι Επικουρικές Υπηρεσίες απαιτούνται για τη μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας από τους Σταθμούς Παραγωγής προς τα σημεία κατανάλωσης με ποιότητα παροχής τάσης και εντός ορίων συχνότητας 2
ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΣΧΕΔΙΟ ΠΟΥ ΤΥΠΙΚΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΠΡΩΤΕΥΩΝ ΕΛΕΓΧΟΣ (αυτόματος) P πρωτ. ελέγχου Ρυθμιστής ƒ ονομαστική συχνότητα - ƒ + P προγραμ. P κατανομ. + + + P τριτ. ελέγχου ΤΡΙΤΕΥΩΝ ΕΛΕΓΧΟΣ (από Διαχειρ. Συστήμ.) Αυτόματος Έλεγχος Γεννήτριας + + P ζητούμ. ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΕΛΕΓΧΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΥΧΝΟΤΗΤ. P παραγόμενη P διασυνδ. ƒ στόχου ΔΕΥΤΕΡΕΥΩΝ ΕΛΕΓΧΟΣ (άμεσα από Διαχειριστή Συστήματος) ƒ P προγρ. διασυνδ. ΔΙΑΣΥΝΔΕΔ. ΣΥΣΤΗΜΑ ƒ κοινή συχνότητα 3
Κατανομή Ονομαστικής Ισχύος Γεννήτριας στις τρεις Υπηρεσίες Εφεδρειών (θεωρητική συμμετοχή και στα τρία επίπεδα ελέγχου) Μέγιστη Ισχύς Πρωτεύων έλεγχος με αυτή την ισχύ Δευτερεύων έλεγχος με αυτή την ισχύ Ισχύς που δεν χρησιμοποιείται Εφεδρεία Πρωτεύουσας Ρύθμισης για τον πρωτεύοντα έλεγχο Εφεδρεία Δευτερεύουσας 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 4
Κανονική Κατάσταση Τροποποίηση Εφεδρειών μετά την απώλεια Μεγάλης Μονάδας Μέγιστη Ισχύς Προγραμ. Ισχύς (Φόρτιση) Δευτερεύουσα Ρύθμιση και Εφεδρεία της Ενέργεια Νέα Φόρτιση Δευτερεύουσα Ρύθμιση και Εφεδρεία της Τριτεύουσα Συγχρονισμένη Ρύθμιση και Εφεδρεία της Ενέργεια 0 MW 5
Οι Ε.Υ. κατά τον Κώδικα Διαχείρισης Συστήματος και Ηλεκτρικής Ενέργειας είναι: Α) Πρωτεύουσα Ρύθμιση και Εφεδρεία Β) Δευτερεύουσα Ρύθμιση και Εφεδρεία και εύρος αυτής Γ) Τριτεύουσα Ρύθμιση και Στρεφόμενη Εφεδρεία Δ) Τριτεύουσα Μη Στρεφόμενη Εφεδρεία Ε) Στατή Εφεδρεία ΣΤ) Ρύθμιση Τάσης Ζ) Επανεκκίνηση του Συστήματος μετά από διακοπή Ε.Υ. Ρύθμισης Συχνότητας και Ενεργού Ισχύος 6
Πίνακας Ανακεφαλαιωτικός των Χαρακτηριστικών των Επικουρικών Υπηρεσιών Επικουρικές Υπηρεσίες Ενεργοποίηση Διατήρηση Εφεδρείας και Εύρος της Πρωτεύουσα Ρύθμιση και Εφεδρεία Ενεργού Ισχύος Δευτερεύουσα Ρύθμιση και Εφεδρεία Τριτεύουσα Ρύθμιση Συστήματος και Στρεφόμενη Εφεδρεία Τριτεύουσα Μη Στρεφόμενη Εφεδρεία (Μη συγχρον. Μονάδα) Στατή Εφεδρεία (Μη συγχρονισμένη Μονάδα) Επανεκκίνηση Συστήματος Τοπικά αυτόματη για Δƒ ±200 mhz Σταθεροποίηση συχνότητας και εξάντληση εφεδρείας σε 30 δευτ. Κεντρική Λειτουργία τηλερύθμισης από τον Διαχειριστή (ΔΕΣΜΗΕ) Εκδηλώνεται σε χρόνο 10 δευτ. Εξάντληση της Εφεδρείας σε 15 λ. Από τον Διαχειριστή (ΔΕΣΜΗΕ) 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 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 7
Παράδειγμα Δευτερεύουσας Ρύθμισης και Εφεδρείας από Μονάδα ΥΗΣ Πηγών Αώου 8
Συμβολή των ΥΗΣ στην παροχή Επικουρικών Υπηρεσιών Παροχή Δευτερεύουσας και Τριτεύουσας Ρύθμισης και Στρεφόμενης Εφεδρείας Παροχή Τριτεύουσας Μη Στρεφόμενης Εφεδρείας και Στατής Εφεδρείας (Μονάδα μη συγχρονισμένη) σε ελάχιστο χρόνο Επανεκκίνηση Συστήματος μετά από διακοπή Ρύθμιση Τάσης Συστήματος σε περίοδο υψηλής ζήτησης Λειτουργία ως Σύγχρονοι Αντισταθμιστές Τάσης και μεταγωγή τους προς Υδροστρόβιλο-Γεννήτρια κατά την πτώση συχνότητας Λειτουργία ως Αντλίες-Σύγχρονοι Κινητήρες - Στήριξη λειτουργίαςθερμικώνσταθμώνκατάτιςώρεςχαμηλής ζήτησης ενέργειας. Με απόζευξη συνεισφέρουν στην αύξηση της Στρεφόμενης Εφεδρείας 9
Περιορισμοί των Θερμικών Σταθμών στην παροχή Επικουρικών Υπηρεσιών Οι Λιγνιτικοί Σταθμοί συνήθως είναι σε πλήρη φόρτιση οπότε δεν μπορούν να παρέχουν Ε.Υ. (εκτός από ρύθμιση τάσης) Οι Σταθμοί συνδυασμένου κύκλου (Τμ. Αεριοστροβίλου) με φυσικό αέριο, όταν δεν παρέχουν Ε.Υ. ρύθμισης συχνότητας και εφεδρείας επιδιώκεται να έχουν υψηλή φόρτιση ώστε ο βαθμός απόδοσης να είναι βέλτιστος. Αντίθετα, όταν παρέχουν Ε.Υ. οι αεριοστρόβιλοί τους αναγκαστικά λειτουργούν με κακό βαθμό απόδοσης λόγω της χαμηλής φόρτισής τους 10
Προσφορά Επικουρικών Υπηρεσιών από διάφορα είδη Μονάδων Παραγωγής Ενέργειας Ε.Υ. Μονάδα Παραγωγής ΥΗΣ με ταμιευτήρα ΥΗΣ αναστρέψιμοι ΘΗΣ συνδυασμένου κύκλου (τμήμα Αεριοστροβίλων) ΑΗΣ (Λιγνιτικά) μη πλήρως φορτισμένοι Πρωτεύουσα Ρύθμιση Συστήματος και Εφεδρεία Χ Χ Χ Δευτερεύουσα Ρύθμιση Συστήματος και Εφεδρεία Χ * Χ Τριτεύουσα Ρύθμιση Συστήματος και Εφεδρεία Χ * Χ Τριτεύουσα Μη Στρεφόμενη Εφεδρεία Χ Χ ** Στατή Εφεδρεία Ρύθμιση Τάσης Χ Χ ** Χ Χ Χ Επανεκκίνηση Συστήματος Χ Χ * Με άμεση απόζευξη όταν λειτουργούν ως αντλίες αυξάνουν τις εφεδρείες του Συστήματος ** Μόνο όταν δεν υπάρχουν υδάτινα αποθέματα 11
Πλεονεκτήματα για τη ΔΕΗ Α.Ε. απότηχρήσητωνυησ στην παροχή Ε.Υ. Ρύθμισης Συχνότητας και Εφεδρείας Γίνεται χωρίς κόστος καυσίμου, με περιορισμούς κάθε φορά σύμφωνα με τα διαθέσιμα υδάτινα αποθέματα Βελτιστοποιεί η ευρύτερη χρήση τους την λειτουργία των ΘΗΣ Παραγωγής λόγω και της αναγκαστικής λειτουργίας για την ικανοποίηση υποχρεώσεων αρδεύσεων και περιβάλλοντος, περιορίζεται δε έτσι η Οριακή Τιμή Συστήματος (ευρώ/mwh) Οι αγορές Ενέργειας που κάνει η ΔΕΗ Α.Ε. γίνονται έτσι με μικρότερες Ο.Τ.Σ. σε σχέση με αυτές χωρίς λειτουργία ΥΗΣ 12
Επιπτώσεις στις Υ.Η. Μονάδες από την παροχή Ε.Υ. Στρεφόμενης Εφεδρείας, δηλ. της Δευτερεύουσας και Τριτεύουσας Ρύθμισης και Εφεδρείας Είναι λειτουργία με μικρή φόρτιση της Μονάδας, άρα με κακό βαθμό απόδοσης με μείωση του αποθέματος του συγκεκριμένου ταμιευτήρα (περίπτωση κόστους ευκαιρίας) Είναι λειτουργία που προκαλεί φθορές από τριβές στα κινούμενα μέρη λόγω της αυξομείωσης της φόρτισης (Ισχύος) της Μονάδας, αλλά και στον υδροστρόβιλο από σπηλαιώσεις (κόστος επισκευών) 13
Αποζημίωση της ΔΕΗ Α.Ε. από την παροχή Επικουρικών Υπηρεσιών Προς το παρόν δεν υπάρχει αγορά Ε.Υ. όπως σε Η.Π.Α. και Ηνωμένο Βασίλειο Θα συσταθεί αγορά Ε.Υ. από Μάιο 2009 κατά τον Κώδικα Διαχείρισης και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας ΗπαροχήΕ.Υ. δευτερεύουσας και τριτεύουσας Ρύθμισης και Εφεδρείας από Υ.Η. Μονάδες και άλλες, πληρώνεται με την παραγωγή της Ενέργειας και με κάποια μικρή προσαύξηση Στο μέλλον πρέπει να διεκδικηθεί μεγαλύτερη αποζημίωση λόγω των αιτιών που προαναφέρθηκαν Επειδή βελτιστοποιείται η χρήση των Θερμικών Μονάδων της ΔΕΗ Α.Ε. κατά την παροχή Ε.Υ. από Υ.Η. Μονάδες της επιχείρησης στο Σύστημα, θα πρέπει η παραπάνω αποζημίωση να είναι μερική Επίσης η παροχή Ε.Υ. από Υ.Η. Μονάδες της επιχείρησης βελτιστοποιεί και τη λειτουργία των Ανεξάρτητων Παραγωγών οι οποίοι θα πρέπει να αποζημιώνουν την ΔΕΗ Α.Ε. αντίστοιχα 14
ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ 15