Didėjantis atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimas turėtų užtikrinti, kad tinklas būtų panašus į seną šunį, o norint tai pasiekti, reikia tam tikrų gudrybių. Vieną pagrindinį vaidmenį čia atlieka prie tinklo pririšti inverteriai, ypač kai jie naudojami kartu su akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemomis (BESS). Tokie pažangūs keitikliai gali teikti kai kurias pagrindines tinklo stabilumo paslaugas, kai kurias teikia klasikiniai sinchroniniai generatoriai.
Toliau aptarsime, kaip BESS tinklelio keitikliai pagerinti tinklo stabilumą, techninį efektyvumą ir aktualumą šiandieninėse energijos rinkose.
Tinklelį formuojančių keitiklių supratimas
Kas yra tinklelį formuojantys keitikliai?
Skirtingai nuo įprastų prie tinklo pririšti inverteriai, naujos kartos keitikliai gali savarankiškai reguliuoti įtampą ir dažnį. Ši savybė ypač svarbi siekiant paremti žaliosios energijos integravimą, kad energija būtų perduodama stabiliai, ypač sistemose, kuriose dauguma energijos šaltinių yra kintamoji žalioji energija, ypač vėjo ir saulės energija.
Pagrindinės tinklelį formuojančių keitiklių funkcijos
Įtampos ir dažnio reguliavimas: Tinklo stabilizavimas valdant įtampą ir dažnį.
Sintetinė inercija: Padeda greitai reaguoti į galią dėl staigių apkrovų ar generacijos pasikeitimų.
Trumpojo jungimo srovės tiekimas: Tinklo stiprinimas tiekiant trumpojo jungimo srovę.
Išskyrimas ir pakartotinis sinchronizavimas: Įgalina sklandų veikimą tiek tinkleliu, tiek salelėmis.
Klasikinės tinklo sujungimo keitiklio charakteristikos suteikė jiems svarbią funkciją šių dienų energijos sistemose, ypač augančiame atsinaujinančios energijos gamybos pasaulyje.
Tinklą formuojančių keitiklių vaidmuo BESS
Sistemos stabilumo didinimas naudojant BESS tinklelį formuojančius keitiklius
Pasižymėjusi dėl savo vaidmens stabilizuojant elektros tinklus taip pat patikimai, kaip ir Mount Tai, BESS – akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema su prie tinklo prijungtais keitikliais – ateina akimirksniu. Tokie kaip:
Sintetinė inercija: Iki tol maitinimo signalus, reikalingus tinklo stabilumui palaikyti, teikė sinchroniniai generatoriai. Tačiau dabar, naudojant prie tinklo prijungtus keitiklius, šis stabilizavimo efektas gali būti atkartotas siekiant sumažinti elektros tinklo dažnio svyravimus.
Įtampos reguliavimo patobulinimas: Prie tinklo prijungti inverteriai taip pat gali būti naudinga palaikant įtampos lygius elektros tinkle ir taip tapti galios dalimi, todėl elektros tiekimas patikimesnis.
Atsinaujinančios energijos skatinimas: Ši technologija galėtų daug veiksmingiau panaudoti pertraukiamą energiją, pvz., saulės ir vėjo energiją, sumažindama atliekų kiekį ir padidindama bendrą efektyvumą.
Juodo paleidimo galimybė: Tai apibrėžia tinklo gebėjimą maitinti be įtampos atskaitos iš išorės elektros tiekimo nutraukimo metu.
Toks prie tinklo prijungti inverteriai tada būtų galima stabilizuoti ir padaryti elektros tinklus, kuriuose būtų dar daugiau žaliosios energijos, saugius.
Palyginimas: tinklelį formuojantys vs tinklelį sekantys inverteriai
| ypatybė | Tinklelio formavimo keitiklis | Tinklelio sekantis keitiklis |
| Įtampos ir dažnio valdymas | Taip | Ne |
| Inercijos palaikymas | Taip (sintetinis) | Ne |
| Veikia be tinklo ryšio | Taip | Ne |
| Tinka 100% atsinaujinantiems tinklams | Taip | Ne |
Realaus pasaulio įgyvendinimas: JK stabilumo kelio ieškotojas
Tinklo stabilumo iššūkių sprendimas
JK „Stability Pathfinder“ programa parodo, kaip tinklelį formuojantys inverteriai yra naudojami siekiant padidinti sistemos stabilumą. Škotijoje, kur didelė atsinaujinančios energijos skverbtis sukėlė sistemos inercijos problemų, National Grid ESO nustatė, kad reikia papildomos inercijos ir trumpojo jungimo pajėgumų.
Pagrindiniai „Stability Pathfinder“ programos pasiūlymai
Norint užtikrinti stabilų tinklo veikimą Škotijoje, būtinas pradinis 6.7 GW inercijos reikalavimas. Šiai stabilumo tarnybai buvo skirti penki BESS projektai, kurie gali tiekti 65% šiems penkiems BESS projektams reikalingos inercijos, todėl tai yra efektyvesnė nei sinchroninių kondensatorių naudojimas tam pačiam funkcionalumui. Antra, kodėl BESS tampa pirmyn: tai iš tikrųjų pigiau teikia stabilumo paslaugą nei dabartinė versija, todėl dabar visi nori pasirinkti BESS.
Tinklą formuojančių keitiklių ateitis atsinaujinančios energijos tinkluose
Rinkos augimas ir tendencijos
Kaip paklausa 100% atsinaujinantys tinklai didėja, priėmimas tinklelį formuojantys inverteriai tikimasi, kad kils. Pagrindinės tendencijos apima:
Daugiau BESS investicija: Komunalinės paslaugos ir vyriausybės daug investuoja į BESS programas.
Tinklelio kodų pakeitimai: Visa reguliavimo aplinka yra pritaikyta prisitaikyti prie naujų tinklo funkcijų pažeidimų.
Technologijų pažanga: Inverterių aparatinės įrangos ir specifinių algoritmų pakeitimai ir toliau, siekiant padidinti keitiklių efektyvumą.
Hibridinės energijos sistemos: BESS įrengimas saulės ir vėjo jėgainėse sustiprins tinklo lankstumą ir atsparumą.
Iššūkiai ir sprendimai
| Iššūkis | Sprendimas |
| Didelės pradinės išlaidos | Ilgalaikės sutartys ir rinkos skatinimas |
| Tinklelio kodo suderinamumas | Tinklelio formavimo funkcijų standartizavimas |
| Didelių tinklelių mastelio keitimas | Kelių BESS padalinių dislokavimas strateginėse vietose |
Vis labiau svarbu papildyti energijos baterijų kaupimo sistemas, prie tinklo pririšti inverteriai neseniai sulaukė pripažinimo kaip gyvybiškai svarbios visiškai pertvarkant infrastruktūrą, kad visa energija būtų tiekiama iš 100 % ekologiškų šaltinių. Sudėtingesni inverteriai užtikrintų inercijos ir įtampos palaikymą, taip pat trumpojo jungimo srovę, kad stabilizuotų tinklą, o galutinis rezultatas būtų švaresnis ir atsparesnis.
Toks investicijos į tinklo formavimą Technologijos papildo mūsų ateitį, kuri yra ekologiška ir perspektyvi ateitis, varoma vien tik iš atsinaujinančių šaltinių, kai energijos rinkos tampa karštesnės.
