Це одне з найтепліших літ в Європі за останні десятиліття. Один запис новин про спеку пішов за іншим. На додаток до того, що спека та супутня посуха ставлять на випробування здоров'я людей, сприяючи лісовим пожежам та загрожуючи життю людей, які живуть у сільському господарстві через посуху, його вплив на енергію, а також на виробництво електроенергії, менш відомі . Як ми вже читали в новинах, у повітряному просторі Європи відносно тривалий час домінував антициклон, що перешкоджає надходженню багатих дощами повітряних мас з Атлантики. Це пов’язано головним чином із надзвичайно спекотним та посушливим літом у всій Європі.

спеки

Випуск популярного німецького журналу Der Spiegel від 4 серпня 2018 року також аналізує наслідки зміни клімату (джерело: www.spiegel.de)

Але як все це впливає на енергію? На жаль, немає жодної області та жодної відомої технології виробництва електроенергії, на яку тепло не впливало б негативно.

Про гідроелектростанції

Електроенергетична система Норвегії є однією з найбільш екологічно чистих в Європі, майже 100 відсотків електроенергії, що використовується, виробляється на гідроелектростанціях, що не містять CO2. Цей спосіб виробництва енергії, очевидно, залежить від (довгострокових) погодних умов. У липні повідомлялося, що через менше, ніж зазвичай, зимових опадів у Норвегії та тривалих посух, потік річок та джерел, що живлять водойми, зменшується, тому запас води, що зберігається у водоймах, а отже і кількість електроенергії, яку можна виробляти в гідроенергетиці рослин постійно зменшується. Цей ефект піднімає ціни на електроенергію, а ціни на електроенергію в Норвегії цього року побили історичний рекорд. Причиною підвищення ціни було також те, що Норвегія змушена покладатися на імпортну електроенергію в більш жорсткі часи, але ціна на електроенергію також висока в Європі, тому її можна імпортувати лише за дорогу ціну (я напишу докладніше причини нижче).

Про теплові електростанції

На кількість електроенергії, випромінюваної тепловими електростанціями, такими як атомні електростанції, вугільні та газові електростанції, може впливати надзвичайно тепла (і суха) погода через кілька ефектів. Одним з таких ефектів є збільшення температури остаточного тепловідводу *, термодинаміка II. зниження ефективності завдяки головній теоремі.

На теплових електростанціях кількість електроенергії, виробленої з одиниці енергозберігаючого вхідного джерела енергії, залежить від температури, при якій пара, що використовується в турбінах, може конденсуватись (конденсуватися) в конденсаторах електростанції. Загалом, чим нижча температура холодоагенту, доступного в остаточному радіаторі, тим менша депресія (вакуум), що підтримується в конденсаторі, тим вища ефективність процесу виробництва електроенергії на електростанції. Якщо холодоагент у кінцевому радіаторі буде теплішим, ефективність електростанції буде нижчою, тому, розщеплюючи однакову кількість атомів урану та спалюючи вугілля або газ, дана ТЕС може виробляти менше електроенергії влітку, ніж взимку . Втрати виробництва через зменшення ефективності циклу впливають на всі ТЕС в жарку погоду.

* Кінцевий тепловідвід - це середовище в навколишньому середовищі (тепловий бак), в яке надлишкове тепло розсіюється в процесі виробництва енергії (завдяки основному закону термодинаміки II). Це, як правило, вода річки, моря або океану поблизу місця електростанції, або там, де такої води немає у великих кількостях, повітря самої атмосфери.

У випадку електростанцій, що охолоджуються природною охолоджуючою водою, оператори електростанцій повинні дотримуватися встановлених законодавством температурних обмежень для природних вод. Дотримання законодавства може бути поставлене під загрозу у двох випадках, з одного боку, якщо температура природної води перевищує певний температурний рівень (в цьому випадку не бажано, щоб електростанція додатково нагрівала озеро, річку або морську воду) і з іншого боку, через низькі посухи, тобто природне середовище вже не в змозі забезпечити кількість холодоагенту, необхідного для роботи електростанції, не загрожуючи екосистемі річки. Слід зазначити, що може бути можливим такий низький рівень води на електростанції, і в цьому випадку вбудовані технічні системи (установка водовідведення та насоси в ній) вже не можуть технічно витягувати воду. Атомні електростанції повинні бути спроектовані таким чином, щоб насоси, що забезпечують охолоджувальну воду в системах безпеки, могли витягати охолоджувальну воду, необхідну для роботи систем безпеки (набагато менше, ніж це потрібно при нормальній експлуатації), і мати достатні запаси навіть при таких надзвичайно низьких рівні води.

Згадані два випадки, звичайно, можна поєднати. В обох випадках рішення полягає в поступовому зменшенні енергії, що виробляється електростанцією, і в крайньому випадку тимчасовому зупинці електростанції.

Звістка про те, що температура води в річках Рона і Рейн досягла цього року, 26 серпня, 26 ° C, привернула більше уваги ЗМІ, тому виробництво кількох блоків атомних електростанцій у Німеччині та Франції довелося скоротити, а Bugey 2 у Франції. для запобігання заторів. -3, АЕС Сент-Олбан 1, Фессенхайм-2 також довелося закрити. У той же час, на наступному малюнку видно, наскільки Німеччина покладалася на атомну енергію навіть під час високого теплового сезону - оскільки атомні електростанції виробляли 80-90% від встановленої потужності, незважаючи на періодичні перезарядки, коефіцієнт використання електроенергії досяг періоду 84,77% на розгляді. -п’ять.

Виробництво блоків атомних електростанцій у Німеччині з 14 липня по 14 серпня 2018 року. (Джерело даних: https://transparency.entsoe.eu/; https://www.energy-charts.de; власний розрахунок)

Вугільні електростанції можуть також мати можливість виконувати екологічні норми, скорочуючи їх виробництво або взагалі припиняючи роботу, якщо температура доступної охолоджуючої води зросте до того, що зараз вважається високим. Прикладами скорочення виробництва в Німеччині є електростанція Карлсруе-7 на Рейні на 505 МВт та ENBW, останню з яких довелося зупинити. У Німеччині електростанцію, що працює на вугіллі Вестфалія Е, вздовж Рейну, довелося закрити, оскільки рівень води був занадто низьким, щоб забезпечити енергоблоки вугіллям, яке в іншому випадку транспортувалося б водою.

Про погоджувані поновлювані джерела енергії

Вплив погоди також не залишає незайманими виробничі одиниці, що використовують коливні відновлювані джерела енергії. Через тривалу теплу погоду рух повітря у повітряному просторі над Європою значно нижчий за середній, тому вітрові турбіни здатні подавати в систему значно менше електроенергії, ніж в середньому.

Цифра, що демонструє криву виробництва вітрових електростанцій у Німеччині, показує, що встановлена ​​наземна вітряна потужність потужністю 52 820 МВт майже безперервно подавала до мережі менше 10 000 МВт енергії за останній місяць. До речі, подивившись дані про виробництво, можна побачити, що це літо було надзвичайно безвітряним. У розглянутий період у 2018 році виробництво німецької вітрової енергії було приблизно на 20% нижчим від вимірюваного виробництва за той самий період 2017 року, навіть незважаючи на те, що в німецькій системі було встановлено 1900 МВт нової потужності вітроенергетики (із загального парку 50.920 МВт до 52,820 МВт - коефіцієнт використання зменшився з 12,77% до 9,8% у звітному місяці.)

Виробництво вітрових електростанцій у Німеччині з 14 липня по 14 серпня 2018 року. (Джерело даних: https://transparency.entsoe.eu/; https://www.energy-charts.de; власний розрахунок)

Фотоелектричне виробництво в Німеччині з 14 липня по 14 серпня 2018 року. (Джерело даних: https://transparency.entsoe.eu/; https://www.energy-charts.de; власний розрахунок)

Вплив на ринок електроенергії

Узагальнені вище труднощі, які стосуються практично всіх типів електростанцій, у сукупності призводять до зростання ціни на електроенергію. На німецькій біржі електроенергії середньодобова ціна шнурової електроенергії (базове навантаження) у серпні 2018 року становила близько 55-65 €/МВт-год у робочі дні, така ж величина в той же період 2017 року становила 30-40 €/МВт-год. Це ускладнюється тим фактом, що європейська квота CO2 на викиди викопного палива досягає рекордно високих 18 євро/т. Рік тому обмінний курс навіть не досяг 6 €/т.

Еволюція цін на європейські норми викидів CO2 між 16 серпня 2017 року та 16 серпня 2018 року (Джерело: https://markets.businessinsider.com)

Негативні наслідки теплової хвилі найкраще вирішити, якщо в країні існують електростанції різних типів для задоволення потреб у електроенергії, що зменшує, таким чином, ймовірність загальної втрати виробництва через негативний ефект. Той, хто хоче поводитись відповідально, замислюється про багатоногу електричну суміш. А Пакш II. завдяки інвестиціям ми працюємо над побудовою одного з наріжних каменів цієї енергетичної суміші.