Корпорация General Electric (GE) и калифорнийская энергетическая компания Southern California Edison (SCE) объявили о реализации проекта перовой в мире гибридной электростанции, в которой газовая турбина работает «в связке» с накопителем энергии.
Газовая турбина LM6000 мощностью 50 МВт производства GE «дополнена» накопителем энергии на основе литий-ионных аккумуляторов мощностью 10 мегаватт и емкостью 4,3 МВт*ч. Все вместе называется «Гибридной электрической газовой турбиной» (LM6000 Hybrid Electric Gas Turbine).
Пиковые газовые электростанции работают тогда, когда спрос на электроэнергию высок. В условиях высокой доли переменчивой генерации на основе ВИЭ в энергосистеме (а в Калифорнии доля такой генерации непрерывно растет) они также позволяют сглаживать неравномерность выработки электроэнергии на основе возобновляемых источников.
Проблема, однако, состоит в том, что они расходуют много топлива в пусковом режиме, на холостом ходу, а также при переходе из одного режима в другой. Использование накопителей энергии позволяет уменьшить количество циклов старт-стоп, а также практически исключить неэффективную работу на холостом ходу. Это существенно экономит топливо и продлевает ресурс турбины. Более того, правила штата, касающиеся качества воздуха, ограничивают количество часов работы газотурбинных установок.
«Параметры накопителя энергии были специально разработаны таким образом, чтобы обеспечить достаточное время для запуска газовой турбины и достижения ею заданной мощности», — сообщает GE.
GE и SCE разработали эту систему в ответ на изменение структуры энергетики в Калифорнии, где установлена цель получать к 2030 г 50 процентов электроэнергии из возобновляемых источников. Использование батарей делает систему более гибкой, позволяет лучше справляться с возрастающей долей переменчивой генерации на основе солнца и ветра.
Работа турбины и накопителей синхронизирована и автоматизирована с помощью инновационной системы управления. «Поставить батарею рядом с турбиной очень просто», — говорит представитель GE. «Но здесь фокус в том, как вы координируете систему управления, с точки зрения работы сети вы видите черный ящик, который обеспечивает мощность как и когда это необходимо». «Это действительно уникальная система, которая не сравнима ни с пиковой газовой электростанций, ни с просто накопителем энергии. Ограничение накопителя -продолжительность работы, недостаток газовой турбины – скорость запуска. Если вы соедините их вместе, вы сможете запустить их, в какой-то степени, навсегда».
По информации GE, данное гибридное решение позволит снизить выбросы парниковых газов и загрязнение воздуха на 60 процентов, а количество воды, необходимое для работы электростанции — на 45 процентов.