Elektrownia Dinorwig - Dinorwig Power Station
| Elektrownia Dinorwig | |
|---|---|
 Część elektrowni widziana na zewnątrz Elidir Fawr .
| |
  Lokalizacja elektrowni Dinorwig w Walii
| |
| Lokalizacja | Dinorwig , Walia |
| Współrzędne | 53°07′07″N 04°06′50″W / 53,11861°N 4,11389°W Współrzędne: 53°07′07″N 04°06′50″W / 53,11861°N 4,11389°W |
| Rozpoczęła się budowa | 1974 |
| Data otwarcia | 1984 |
| Koszt budowy | £ 425 milionów |
| Właściciel(e) | First Hydro Company (oddział Engie ) |
| Zbiornik | |
| Tworzy | Górny: Marchlyn Mawr Dolny: Llyn Peris |
| Elektrownia | |
| Data prowizji | 1984 |
| Turbiny | 6 × 300 MW (400 000 KM) |
| Zainstalowana pojemność | 1800 MW (2400 000 KM) |
|
Strona internetowa https://www.electricmountain.co.uk/ | |
Elektrownia Dinorwig ( / d ɪ n ɔːr w ɪ ɡ / ; walijski: [dɪnɔrwɪɡ] ), znany lokalnie jako Electric Mountain lub Mynydd Gwefru , jest szczytowo-pompowa wodnej schemat, w pobliżu Dinorwig , Llanberis w Snowdonia National Park w Gwynedd , Walia , Wielka Brytania . System może dostarczyć maksymalną moc 1728 megawatów (2317 000 KM) i ma pojemność około 9,1 GWh (33 TJ).
Cel, powód
System został zbudowany w czasie, gdy odpowiedzialność za wytwarzanie energii elektrycznej w Anglii i Walii spoczywała w rękach rządowej Centralnej Rady Wytwarzania Energii Elektrycznej (CEGB); w celu zapewnienia szczytowej pojemności, bardzo szybkiej reakcji, magazynowania energii i kontroli częstotliwości. Bardzo szybka reakcja Dinorwig znacznie zmniejszyła potrzebę utrzymywania rezerwy wirowania w częściowo obciążonej instalacji cieplnej. Kiedy zakładano elektrownię, CEGB wykorzystywała starą, niskosprawną moc opalaną węglem i ropą, aby sprostać szczytom zapotrzebowania. Wydajniejsze zestawy cieplne o mocy 500 MW zostały wprowadzone w latach 60-tych, początkowo wyłącznie do pracy przy obciążeniu podstawowym. Dinorwig mógłby magazynować tanią energię wytworzoną w nocy przez elektrownię o niskich kosztach krańcowych, a następnie wytwarzać ją w okresach szczytowego zapotrzebowania, wypierając elektrownię o niskiej wydajności w okresach szczytowego zapotrzebowania.
Były plany budowy elektrowni szczytowo-pompowej w pobliżu Exmoor, ale nie została ona zbudowana. Wraz z rozwojem odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna , oczekuje się, że zapotrzebowanie na magazynowanie wzrośnie, aby poradzić sobie z nieciągłością.
Dinorwig działa nie tylko po to, aby sprostać obciążeniom szczytowym, ale także jako krótkoterminowa rezerwa operacyjna (STOR), zapewniając szybką reakcję na krótkoterminowe gwałtowne zmiany zapotrzebowania na moc lub nagłą awarię elektrowni. W powszechnym scenariuszu (znanym jako odbiór TV ) zakończenie popularnego ogólnokrajowego programu telewizyjnego lub przerwy reklamowe w komercyjnych programach telewizyjnych skutkują tym, że miliony konsumentów włączają czajniki elektryczne w ciągu kilku minut, co prowadzi do ogólnego wzrostu popytu o do 2800 MW. W oczekiwaniu na ten wzrost, odpowiednia liczba jednostek w Dinorwig (lub innych usługach konkurujących o usługę National Grid Reserve Service ) może zostać uruchomiona, gdy zaczną się pojawiać kredyty końcowe. Monitoring popularnych kanałów telewizyjnych jest ważnym czynnikiem w centrach kontroli sieci elektroenergetycznych.
Sprawa finansowa
W 2016 roku zasugerowano, że na brytyjskim otwartym rynku energetycznym uzasadnienie finansowe dla elektrowni szczytowo-pompowych (PHES) jest trudne do oszacowania. Arbitraż umożliwia operatorom PHES naliczanie wysokich cen za energię dostarczaną w krótkim czasie, gdy popyt jest wysoki, ale badania sugerują, że sam dochód ze sprzedaży, nawet przy szczytowych cenach, nie gwarantuje początkowej inwestycji; prognozy dla podobnych projektów wskazują na okres zwrotu do czterdziestu lat. Dodatkowo jednak Dinorwig PHES otrzymuje stały dochód za utrzymanie stałej zdolności dyżurowania w celu pilnej regulacji częstotliwości ; w 2016 roku było to około 10,8 miliona funtów.
Budowa
Projekt powstał w opuszczonym kamieniołomie łupkowym Dinorwic . Aby zachować naturalne piękno Parku Narodowego Snowdonia , sama elektrownia znajduje się głęboko w górach Elidir Fawr , w tunelach i jaskiniach. Projekt – rozpoczęty w 1974 r., którego ukończenie zajęło dziesięć lat, kosztem 425 milionów funtów – był największym kontraktem w dziedzinie inżynierii lądowej, jaki kiedykolwiek został udzielony przez rząd Wielkiej Brytanii w tamtym czasie. Prace podjęło się konsorcjum Alfred McAlpine / Brand / Zschokke . Dwanaście milionów ton (12 000 000 długich ton; 13 000 000 krótkich ton) skał musiało zostać przeniesionych z wnętrza góry, tworząc tunele wystarczająco szerokie, aby dwie ciężarówki mogły wygodnie przejechać i ogromną jaskinię o wysokości 51 metrów (167 stóp) i 180 metrów (590 stóp). ) długi i 23 metry szerokości (75 stóp) znany jako „sala koncertowa”. Elektrownia składa się z 16 kilometrów (9,9 mil) tuneli, miliona ton betonu, 200 000 ton cementu i 4500 ton stali. Program zwrócił się w ciągu dwóch lat.
Elektrownia jest połączona z podstacją National Grid w Pentir za pomocą kabli 400 kV, które są zakopane na około 10 kilometrów (6 mil), zamiast korzystać z wież transmisyjnych lub pylonów do przesyłania energii elektrycznej przez obszar o wyjątkowym pięknie naturalnym.
W 2013 r. zatwierdzono elektrownię szczytowo-pompową o mocy 50 MW w pobliskim Glyn Rhonwy w nieczynnych wyrobiskach łupkowych , której oczekiwany koszt to 120 mln GBP. Na rok 2019 projekt ten wszedł w fazę „szczegółowego projektu inżynierskiego”.
Operacja
Woda jest przechowywana na wysokości 636 metrów (2087 stóp) nad poziomem morza w zbiorniku Marchlyn Mawr . Kiedy trzeba wytworzyć energię, woda ze zbiornika jest przesyłana przez turbiny w dół do Llyn Peris , który znajduje się na wysokości około 100 metrów (330 stóp). Poza godzinami szczytu woda jest pompowana z powrotem z Llyn Peris do Marchlyn Mawr. Chociaż do pompowania wody zużywa więcej energii niż jest wytwarzana w drodze w dół, pompowanie odbywa się zazwyczaj, gdy energia elektryczna jest tańsza, a wytwarzanie, gdy jest droższe.
Elektrownia składa się z sześciu generatorów/silników GEC o mocy 300 MW sprzężonych z odwracalnymi turbinami typu Francisa . Generatory są jednostkami chłodzonymi powietrzem o pionowym wale, biegunach wystających, z których każdy ma 12 biegunów elektromagnetycznych o wadze 10 ton każdy, wytwarzając napięcie końcowe 18 kV; prędkość synchroniczna wynosi 500 obr./min. Od postoju pojedynczy 450-tonowy generator może zsynchronizować się i osiągnąć pełne obciążenie w około 75 sekund. Przy zsynchronizowaniu wszystkich sześciu jednostek i wirowaniu w powietrzu (woda jest usuwana przez sprężone powietrze, a jednostka pobiera niewielką ilość energii, aby obracać wałem z pełną prędkością), obciążenie od 0 MW do 1800 MW można osiągnąć w około 16 sekund. Po uruchomieniu, przy pełnym przepływie, stacja może dostarczać energię nawet przez sześć godzin, zanim zabraknie wody.
Zdolność magazynowania energii stacji wynosi około 9,1 GWh. Przy szczytowej wydajności woda przepływa przez generatory z prędkością 390 metrów sześciennych (100 000 galonów) na sekundę (o objętości 25 metrów; basen o długości 28 metrów na sekundę).
Inną ważną cechą Dinorwig jest to, że został zaprojektowany, aby pomóc w ponownym uruchomieniu National Grid w przypadku całkowitej awarii zasilania ( czarny start ). Obejmuje generatory diesla i duże akumulatory, które umożliwiłyby ponowne uruchomienie zakładu nawet w przypadku całkowitego wyłączenia sieci (Dinorwig nie jest pod tym względem wyjątkowy, ponieważ niektóre elektrownie na paliwa kopalne są również zdolne do samoczynnego rozruchu).
Elektrownia pracuje średnio ze sprawnością 74-76%. Wypełnia ważną potrzebę w systemie, reagując na nagłe wzrosty zapotrzebowania na energię elektryczną ze względu na szybką zdolność dostarczania mocy na skoki obciążenia. Jedną z alternatyw byłoby posiadanie wolnych mocy produkcyjnych z konwencjonalnych elektrowni pracujących z częściowym obciążeniem („ rezerwa wirowania ”), a więc z niższą wydajnością niż w innych przypadkach, a zatem zdolnych do szybkiego uruchomienia do pełnego obciążenia. Inne formy elektrowni konkurują na tym rynku o rezerwy mocy, takie jak turbiny gazowe i generatory diesla dla National Grid Reserve Service .
Nadmiar wody przelewa się do Llyn Padarn i jest tracony z systemu zbiorników. Zarówno Llyn Peris, jak i Llyn Padarn były przodkami golca arktycznego , rzadkiej ryby w Wielkiej Brytanii. Kiedy projekt został uruchomiony, podjęto akcję ratowania ryb, aby przenieść golce z Llyn Peris do innych lokalnych odpowiednich jezior i uważa się, że ze względu na bardzo zmienne poziomy wody w Llyn Peris, golce nie występują obecnie w jeziorze.
Elektrownię promowano również jako atrakcję turystyczną, a odwiedzający mogli wybrać się na wycieczkę minibusem spod „Elektrycznej Góry” – jak nazwano pobliskie centrum dla zwiedzających – aby zobaczyć prace wewnątrz elektrowni; 132 000 osób odwiedziło atrakcję w 2015 roku. Jednak centrum jest teraz zamknięte i nie ma perspektyw na ponowne otwarcie.
Zobacz też
- Kontrola Krajowej Sieci
- Zużycie i oszczędność energii w Wielkiej Brytanii
- Magazynowanie energii w sieci
- Lista elektrowni wodnych szczytowo-pompowych
- Lista projektów magazynowania energii
- Względny koszt energii elektrycznej wytworzonej z różnych źródeł
Bibliografia
Źródła
- Szary, Tony (1987). Droga do sukcesu: Alfred McAlpine 1935-1985 . Wydawnictwo Rainbird.