U nekim zemljama poput Španjolske ili Danske, udio vjetroelektrana u elektroenergetskom sustavu premašuje 15%, što znači da oscilacije u njihovoj proizvodnji imaju značajan utjecaj na stabilnost elektroenergetske mreže. U Hrvatskoj, u kojoj je su trenutno izgrađena tek dva vjetroparka, a ukupan udio vjetroelektrana po snazi ne prelazi niti 1%, po pitanju stabilnosti sustava vjetroelektrane ne predstavljaju veliki problem. Ipak, ostvari li se značajan broj projekata od onih koji su najavljeni u Hrvatskoj, problem utjecaja vjetroelektrana na stabilnost električne mreže će i u Hrvatskoj postati realnost.

Utjecaj vjetroelektrana na elektroenergetsku mrežu

Specifičnosti vjetroelektrana kao dijela elektroenergetske mreže proizlaze iz dva temeljna razloga, a to su promjenjivost vjetra kao izvora energije, ali i različite izvedbe vjetroturbina kao u odnosu na tradicionalne sinkrone generatore u mnogim drugim tradicionalnim postrojenjima za proizvodnju električne energije. Potrebno je napomenuti da vjetroelektrane mogu imati i sinkroni i asinkroni generator, te da je izvedba s asinkronim generatorom češća u primjeni nego izvedba sa sinkronim generatorom. Utjecaj vjetroelektrana na lokalnom planu do kojeg dolazi njihovim priključkom odnosi se na drugačije tokove snaga mrežom i napone čvorišta, potrebu za ponovnim podešavanjem sustava zaštite te pojave harmoničkih distorzija i flickera koji utječu na kvalitetu električne energije. Najnaglašeniji problem jest kod zastarjele tehnologije vjetroturbina gdje se uzima reaktivna snaga iz mreže i njene djelomična ili potpuna kompenzacija vrši kondenzatorskim baterijama. Utjecaj na čitav sustav prisutan je u vidu utjecaja na regulaciju frekvencije i snage (P/f) te napona i jalove snage (Q/U) te prijelazne pojave i njegovu stabilnost. Utjecaj na sustav jest veći što je veći udio vjetroelektrana u sustavu, ali zabrinutost izaziva i priključak vjetroelektrana s velikim brojem jedinica (ukupne instalirane snage više desetaka do nekoliko stotina MW) zbog promjenjive proizvodnje s obzirom na brzinu vjetra. Gledano s vremenskog aspekta proizvodnje oscilacije na sekundnom, minutnom i satnom području su takvi da ne utječu značajno na sustav, ali gledano iz dnevne, mjesečne i sezonske perspektive, promjenjivost proizvodnje vjetroelektrana jest poprilično izražena.

Pogled na EES Hrvatske iz perspektive vjetroelektrana

Što se tiče priključka vjetroelektrana na elektroenergetski sustav Hrvatske, njima svakako pogoduje činjenica da većinski udio u proizvodnji električne energije čine hidroelektrane (više od 50%) koje imaju vrlo dobru mogućnost P/f regulacije, ali te hidroelektrane su većinom starije od 20 godina, a tek na malom broju je izvršena modernizacija sustava regulacije. Također, proizvodnja hidroelektrana varira u ovisnosti o hidrološkim prilikama tijekom godine, a s njihova proizvodnja se optimira tako da bi se maksimizirala dobit HEP-a, a ne povećale regulacijske sposobnosti sustava.

Vršno opterećenje sustava što se tiče kapaciteta u pogonu jest oko 3000 MW, a velike su i sezonske te dnevne razlike u opterećenju koje troše za sada dostupne mogućnosti regulacije sustava te ne ostavljaju mnogo dodatnog prostora za regulaciju potporu vjetroelektranama. Također, zbog relativno niskog minimalnog opterećenja od 1000 MW sustava te angažmana pojedinih elektrana zbog tehničkih i ugovornih obaveza (protočne HE, NE Krško, TE Plomin 2 i TE-TO Zagreb) u pojedinim dijelovima dana, usprkos možda povoljnom vjetru, plasman električne energije iz vjetroelektrana i njihovo racionalno korištenje jest ograničeno.

Što se tiče same strukture elektroenergetskog sustava, struktura 400 kV mreže jest longitudinalna, a povezanost s elektroenergetskim sustavima drugih država je dobra, no mogućnost priključka vjetroelektrana na mrežu 220 kV i 110 kV je iz razloga sigurnosti ograničena, iako je sama prijenosna mreža na tim naponima uglavnom slabo opterećena. No, prijenosna mreža jest zastarjela, neki dalekovodi su stariji od 40 godina i unatoč tome što su pokazatelji pouzdanosti zadovoljavajući, u slučaju gradnje većeg broja vjetroelektrana koje bi trebalo priključiti na elektroenergetski sustav, očekuje se i ulaganje u rekonstrukciju i modernizaciju, što vrijedi i za čitav sustav vođenja elektroenergetskog sustava.

Resursi

• G. Majstorović, D. Bajs, M. Majstorović, “Utjecaj vjetroelektrana na pogon elektroenergetskog sustava” u Zbornik radova: Obnovljivi izvori energije u Republici Hrvatskoj, stručni skup s međunarodnim sudjelovanjem, Solaris 2006., Šibenik, str. 111. - 121.

Povezani članci

• Ugasite računalo na jedan dan! (Shutdown day - 24.03.2007.)
• Posluhnite, jer u nedjelju na Stojedinici pričam o vjetroelektranama!
• Vjetroelektrane i u kontinentalnoj Hrvatskoj?
• Kako izgleda unutrašnjost i kakav pogled puca s vrha vjetroelektrane?
• Navala na gradnju vjetroelektrana u šibenskom zaleđu, a dozvole na kapaljku
• Vjetroelektrane u Hrvatskoj na kraju 2007. godine