Pumpekraftverk. Voith Hydro Gardermoen 8 mars, e

Save this PDF as:

WORD PNG TXT JPG

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Pumpekraftverk. Voith Hydro Gardermoen 8 mars, 2010. 4877e"

Holger Hjelle
3 år siden
Visninger:

Transkript

1 Pumpekraftverk Voith Hydro Gardermoen 8 mars, e

2 Tema Utfordringene med å svinge Europa Bruksområder for pumpekraftverk Eksempler på tekniske løsninger. Oppsummering

3 Utfordringen med å svinge Europa Økende innslag av uregulerbar kraft gir stadig større utfordringer med regulering. Mye av kraftproduksjonen i Europa er ikke egnet til hurtig regulering og hyppig start/stopp. (fossile brensler/kjernekraft ) Vannkraft er den energikilden med raskest respons og best reguleringsevne. Pumpekraftverk er den mest kostnadseffektive måte å lagre store energimengder på. PS-Presentation-Norge

(fossile brensler/kjernekraft ) Vannkraft er den energikilden med raskest respons og best reguleringsevne.

4 Typer av regulerkraft Primær nivå Sekundær nivå Tertiær nivå Frekvensegulering, roterende reserve Tilgjengelig innen sekunder Automatisk aktivert Typisk vannkraft og gassturbiner i drift Last følger Tilgjengelig innen 2-15 minutter Typisk manuelt aktivert Typisk dampturbiner i drift eller startklar vannkraft Produksjons planlegging Tilgjengelig innen 15 minuter timer - dager Manuelt aktivert. Typisk konvensjonell pumpe PS-Presentation-Norge

2-15 minutter Typisk manuelt aktivert Typisk dampturbiner i drift eller startklar vannkraft Produksjons planlegging

5 4697e Frequency Types of control and balance energy Breakdown Secondary control Primary control minutes reserve Time PS-Presentation-Norge

6 Tjenester som kan utføres av pumpekraftverk. Effekt- og frekvensregulering i turbindrift Regulering av spenning og reaktiv effekt Energilagring (dag/natt, uke/helg, sesong) Svartstart Effekt- og frekvensregulering i pumpedrift. Lastfølger i pumpedrift (overgang fra lav til høy last og omvendt) Rask start og skifte fra pumping til generering og omvendt PS-Presentation-Norge

Energilagring (dag/natt, uke/helg, sesong) Svartstart Effekt- og frekvensregulering i pumpedrift.

7 Ulike maskinkonfigurasjoner og anleggstyper Klassisk reversibel pumpeturbin Den vanlligste type i dag Regulering kun i turbindrift og mest brukt til energilagring Raske reversible pumpeturbiner Det finns noen få (Dinorwig) Regulering i turbindrift, av/på I pumpedrift Sakte Pumpeturbin med variabelt turtall Klassiske aggregater kjørt I dytt og dra konfigurasjon Pumpe og turbin på samme aksel Rask PS-Presentation-Norge

få (Dinorwig) Regulering i turbindrift, av/på I pumpedrift Sakte Pumpeturbin med variabelt turtall Klassiske

8 Pumpedrift med variabelt turtall Rask effekt- og frekvensregulering i pumpedrift Bedre egenskaper ved stor variasjon i fallhøyde. Krever omfattende kraftelektronikksystem. Dette installeres ofte i rotorkretsen for å spare kostnader. 4707e Fortsatt konvensjonell pumpestart Typisk starttid av pumpe 5 6 minutter. Skifte fra turbin til pumpedrift er typisk 7 8 minutter. Typisk effekt reguleringsområde Turbin modus ~25 100% Pumpe modus ~ % PS-Presentation-Norge

4707e Fortsatt konvensjonell pumpestart Typisk starttid av pumpe 5 6 minutter.

9 PS-Presentation-Norge

Lower reservoir Hydraulisk kortslutning Eksempel fra Kops II Upper reservoir 2 hydrauliske maskiner på samme akselstreng: Vertikal aksel med Pelton Horisontal akel med Francis Samme rotasjonsretning

10 Lower reservoir Hydraulisk kortslutning Eksempel fra Kops II Upper reservoir 2 hydrauliske maskiner på samme akselstreng: Vertikal aksel med Pelton Horisontal akel med Francis Samme rotasjonsretning i pumpe og turbindrift Svært rask og kontinurering regulering i pumpe og turbindrift Skifte mellom turbin- og pumpedrift < 30 sekunder Reguleringsområde Pelton ~ 5 100% Francis ~ 40% 100% Pumpe ~ -100% 10% 4708e PS-Presentation-Norge

turbindrift Svært rask og kontinurering regulering i pumpe og turbindrift Skifte mellom turbin- og pumpedrift <

11 Hydraulic torque converter (HTC) Plasseres mellom pumpe og motor-generator. Brukes til å koble av og på pumpen mens den er vannfylt. Ved start av pumpen tas mer enn 60 % av effekten opp etter ca 10 sekunder. Etter ca 20 sekunder er startforløpet gjennomført. Stopp forløpet er tilsvarende. Er levert for ytelser opp til 150 MW. Første leveranse allerede i PS-Presentation-Norge

Ved start av pumpen tas mer enn 60 % av effekten opp etter ca 10 sekunder.

12 Drift med dytt og dra konfigurasjon Med 2 separate aggregat i samme vannvei 4708e Det trengs minimum 2 aggregat To pumpeturbiner Konvensjonell turbin + pumpe Ikke nødvendig å skifte rotasjonsretning. Tillater rask regulering i pumpedrift Full turbineffekt er tilgjengelig på kort tid ved å kaste pumpen. Reguleringsområde: turbine ~ % pumpe ~ % PS-Presentation-Norge

13 PS-Presentation-Norge

Like dokumenter

FoU for turbiner til vannkraft

FoU for turbiner til vannkraft CleanTuesday 16. september 2014 Dr.ing. Steinar Faanes Teknologidirektør Rainpower AS Innhold: Historie Hva er typisk norsk vannkraftkompetanse Norsk turbinkompetanse på