Na potrzeby jednej z wiodących szwajcarskich firm działających w obszarze hydroenergetyki ABB uruchomiła największy na świecie przetwornik częstotliwości, który został zainstalowany w elektrowni szczytowo-pompowej.

Elektrownie szczytowo-pompowe, takie jak te uruchomione w Alpach Szwajcarskich, są idealnymi partnerami przy coraz intensywniejszym wykorzystywaniu promieniowania słonecznego i wiatru. Elektrownie takie działają jak ogromne urządzenie do magazynowania energii, zapewniając niezbędną równowagę pomiędzy produkcją i konsumpcją elektryczności. Kiedy energii jest wystarczająco dużo, woda jest pompowana ze zbiornika dolnego, aby uzupełnić zasoby zbiornika górnego, gdzie z kolei woda jest magazynowana. Kiedy pojawia się zapotrzebowanie na energię elektryczną, woda jest spuszczana, co uruchamia turbiny i prowadzi do szybkiego wytwarzania elektryczności.

Aż do teraz w elektrowni Grimsel 2 jedynym sposobem, aby dostosować zużycie energii podczas operacji przepompowywania do dostępnej nadwyżki energetycznej, było odpowiednie regulowanie liczbą wykorzystywanych pomp. Energia była w takich przypadkach generowana przy wykorzystaniu wartościowych zasobów wodnych z innych jezior.

Jednakże obecnie przekształtnik mocy ABB PCS 8000 został dopasowany do jednego z czterech, 80-megawatowych synchronicznych zespołów silnikowo-prądotwórczych w ten sposób, aby operacja przepompowywania mogła zostać zoptymalizowana, a wodę, która jest tutaj źródłem wytwarzania elektryczności, można było wykorzystywać efektywniej. Potężny przekształtnik o mocy 100 MVA, łącznie z dedykowanymi mu transformatorami, ma 10 metrów długości i 7 metrów szerokości. Instalacja mieści się na dwóch piętrach, za imponującą halą maszyn.

Dzięki modernizacji jednego z zespołów silnikowo-prądotwórczych i zmianie trybu z prędkości stałej na prędkość zmienną, synchroniczne urządzenie może teraz działać z prędkością między 600 a 765 obrotów na minutę w opcji pompowania. Za pomocą ponad 1000 elementów półprzewodnikowych, częstotliwość może być różnicowana – a co za tym idzie również prędkość obrotowa – w ten sposób, aby energia elektryczna wykorzystywana przez pompę mogła być kontrolowana (w przypadku Grimsel 2 o wartości między 60 a 91 MW). To oznacza, że w celu zbilansowania energii nie wymagane są dodatkowe ilości wody, przechowywane w innych jeziorach.

Transformator-L2-195px „Varspeed to pionierski projekt i jednocześnie największy na świecie przetwornik częstotliwości, jaki kiedykolwiek został zainstalowany w elektrowni wodnej” – powiedział Dr Gianni Biasiutti, prezes KWO (Kraftwerke Oberhasli AG), wiodącej na rynku szwajcarskim spółki energetyki wodnej. Dostarcza ona rocznie około 2350 gigawatogodzin (GWh) elektryczności, co stanowi równowartość rocznego zapotrzebowania na energię dla 1,2 mln ludzi. „Ta metoda pobudziła społeczność naukowców i wpłynie na sposób, w jaki będą mogły być projektowane elektrownie szczytowo-pompowe przyszłości”.
Źródło: ABB