Wie schnell müssen Kraftwerke auf die Nachfrage reagieren?

Ich habe die Laienbeschreibung der Reaktionszeit des Stromnetzes schon einmal gehört - sie enthält normalerweise das Wort "sofort" oder "Echtzeit". Mich interessieren aber die tatsächlichen Reaktionszeiten der verschiedenen Arten der Stromerzeugung.

Meine begrenzte Recherchefähigkeit hat mich zu Artikeln über die drei großen „Schichten“ der Stromerzeugung geführt: Grundlasterzeugung , Lastfolgeerzeugung und Spitzenlasterzeugung . Ich verstehe den großen Unterschied zwischen den drei Generationentypen und ungefähr die Arten von Pflanzen, die sie erfüllen. Es scheint, dass Brennstoffe wie Atomkraft oder Kohle der Grundlast dienen, weil sie langsame Reaktionszeiten haben. Und am anderen Ende des Spektrums bedienen Brennstoffe wie Erdgas die Spitzenlast, weil die Erzeugungsanlagen auf schnelle Reaktionszeiten ausgelegt werden können.

Diese hochrangigen Informationen waren leicht zu finden, aber ich habe Probleme, tatsächliche Zahlen zu finden. Das sind die einzigen Zahlen, die ich bisher habe:

Aber ich habe das Gefühl, dass sich die "Startzeit" stark von der Reaktionszeit unterscheidet, und ich kann keine Daten dazu finden. Aber vielleicht arbeite ich mit schlechten Annahmen - müssen diese Anlagen tatsächlich auf sofortige Laständerungen reagieren, nachdem sie gestartet wurden?

Wenn ja, welche Pflanzen verarbeiten diese Art von Reaktion und wie schnell reagieren sie?


Elektrotechnik und Energiesysteme sind ziemlich weit von meiner täglichen Arbeit entfernt, daher bin ich nicht sehr gut darin, Abfragen zu konstruieren, um meine Fragen zu beantworten. Entschuldigung, wenn dies eine triviale Antwort hat, die woanders sitzt.

Dieser Artikel beantwortet Ihre Frage nicht genau. Aber es ist irgendwie relevant und interessant. greenmatters.com/news/2017/12/22/Y0HJx/…
Auch das ist beeindruckend, 0 auf 1320 MW in 12 Sekunden : electricmountain.co.uk/Dinorwig-Power-Station
Nur 2 Kubikmeilen Pumpspeicher, das Wasser wird 1.000 Fuß hochgepumpt, wird genug Energie speichern, um die gesamten USA 24 Stunden lang mit 1.000 Watt pro Einwohner zu versorgen. Oder sind das 3 Kubikmeilen? Ich vergesse.

Antworten (1)

Die "schnelle" Antwort, an die Sie denken, wird als Frequenzgang bezeichnet. Das Netz besteht hauptsächlich aus Generatoren und Motoren, die sich "elektrisch" synchron mit dem Netz drehen (die physikalische Drehung ist durch den Schlupf unterschiedlich). Wenn die Belastung des Netzes die Versorgung übersteigt, verlangsamen sie sich und die Frequenz nimmt (leicht) ab. Wenn die Leistungsaufnahme des Generators erhöht oder die Leistungsabgabe der Last verringert wird, versuchen sie, die Frequenz zu beschleunigen (leicht). Auch der Erregerstrom des Generators wirkt sich darauf aus.

Die Trägheit des Netzes bietet also die schnellste Reaktion, bei der jeder plötzlichen Lasterhöhung oder Abnahme der Erzeugung eine Abnahme der Frequenz gegenübersteht. Dann erhöhen schnell reagierende Anlagen die Drosselung/Leistungsaufnahme in das Netz und die Frequenz stabilisiert sich. Bei Wärmekraftwerken ändert das Öffnen der Drosselklappe auf diese Weise nicht die Wärmeleistung der Anlage, so dass es bei anhaltendem Druck zu einem Druckabfall am Turbineneinlass und einem Leistungsverlust kommen würde.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

"Also die Trägheit des Gitters ..." Beachten Sie, dass dies eine echte mechanische rotierende Trägheit ist, keine Analogie oder Metapher.
@TimWescott Bis vor kurzem ja, aber mit dem Aufkommen von Demand Response und Grid Battery Storage gibt es auch eine "virtuelle" Trägheit im System.
Das ist extrem hilfreich. Um es in Ihrem Diagramm auszudrücken, A bis C wird von der Netzträgheit gehandhabt, C bis B wird von den am schnellsten wirkenden Spitzenlastanlagen wie Wasserbatterien gehandhabt und ab D von den langsamer wirkenden Spitzenlastanlagen wie Gas Turbinen?
@kdbanman Fast. C bis B und ab D sind nicht notwendigerweise unterschiedliche Anlagen, sondern können unterschiedliche Bekämpfungsmethoden in derselben Anlage sein. Zum Beispiel könnte eine Dampfturbine eine Drosselklappensteuerung für CB haben (was dazu führt, dass der Kesseldruck zu sinken beginnt), aber den Kesseldruck für D und weiter erhöhen.
Das macht Sinn. Und diese spezielle Kurve/Plot, die Sie zeigen – hat sie einen Namen? Ich kann mir viele verschiedene Profile für diese Kurve vorstellen, abhängig von den beteiligten Lade- und Stromversorgungssystemen, und ich würde gerne mehr davon nachschlagen.
@kdbanman Weiß leider nicht. Es ist aus diesem pdf