Использование ветроэлектростанций в электроэнергетических системах С.В. Жарков, кандидат технических наук (Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск)
    Широкомасштабному использованию ветроэлектростанций в электроэнергетических системах препятствуют проблемы обеспечения приемлемого качества генерируемой электроэнергии, несовпадение режима выработки энергии ветроэлектростанцией с графиком электропотребления и необходимость резервирования мощности ветроэлектростанций в энергосистеме.
    Для сглаживания колебаний генерируемой ветроэлектростанцией мощности и ее согласования с режимом работы энергосистемы часто предлагается использовать аккумуляторы энергии: электрические батареи, воздухо- и гидроаккумулирующие электростанции (ВАЭС и ГАЭС) и другие. Так, существует предложение подавать электроэнергию от ветроэлектростанций на ГАЭС с помощью специальных электрических линий, а запасенную за счет вырабатываемой ветроэлектростанцией энергии потенциальную энергию воды использовать затем в гидрогенераторе, выдавая электроэнергию в энергосистему по мере надобности. В этом случае достаточно обеспечить условия работы электродвигателей насосов ГАЭС по качеству электроэнергии (синусоидальности напряжения, частоте и мощности), а энергосистема получит уже стабилизированную электроэнергию от гидрогенератора.
    Однако при этом не решается проблема гарантированного покрытия графика нагрузки энергосистемы: сглаживаются лишь минутные, часовые, суточные, в лучшем случае - недельные колебания потока вырабатываемой ветроэлектростанцией энергии. В годовом же разрезе комплексы "ветроэлектростанция + аккумулятор энергии" приходится резервировать специальными электростанциями, работающими в сезон недостаточной интенсивности ветра, что, по сути, является дублированием мощности и значительно удорожает отпускаемую электроэнергию за счет не только дополнительных затрат на топливо, но и капиталовложений на дублирующую мощность.
    Впрочем, можно предложить решение, позволяющее исключить резервирование мощности ветроэлектростанций мощностью специально сооружаемых для этого станций. С этой целью при работе ветроэлектростанций в энергосистеме путем аккумулирования ее электроэнергии и последующей выдачи ее в сеть аккумулятор энергии дозаряжают в период провала графика электрических нагрузок (ночью) от полупиковых тепловых электростанций с таким расчетом, чтобы к моменту утреннего подъема электрической нагрузки он был заряжен полностью. При этом привлекаемые станции постепенно переключаются на покрытие возрастающей нагрузки потребителей. Тогда аккумулятор энергии будет способен покрыть расчетную нагрузку в течение дня. Поскольку в любое время года в энергосистеме в период низких электрических нагрузок существует свободная мощность, предлагаемый способ обеспечивает круглогодичное резервирование мощности ветроэлектростанций, имеющей аккумулятор энергии суточного регулирования. Дублирование мощности ветроэлектростанций мощностью специальных станций исключается путем двойного использования как аккумулятора энергии, так и полупиковых ТЭС энергосистемы.
    Для реализации данного способа необходимо обеспечить техническими средствами (линией электропередачи, переключателем тока и т.д.) возможность подключения аккумулятора энергии к электрической сети для дозарядки, а также покрытие прироста нагрузки в энергосистеме ее наиболее экономичными полупиковым и ТЭС, имеющими в это время свободную мощность. ............