Sve veća upotreba obnovljivih izvora energije trebala bi osigurati da mreža podsjeća na starog psa, a potrebni su neki trikovi da se to postigne. Jednu ključnu ulogu u tome igra mrežni inverteri, posebno kada se koriste u kombinaciji sa sistemima za pohranu energije baterija (BESS). Takvi napredni pretvarači su u stanju da pruže neke osnovne usluge stabilnosti mreže koje su nekada pružili klasični sinhroni generatori.
Razgovaraćemo dalje kako BESS mrežni invertori poboljšati stabilnost mreže, tehničku efikasnost i relevantnost na današnjim energetskim tržištima.
Razumijevanje pretvarača koji formiraju mrežu
Šta su pretvarači koji formiraju mrežu?
Za razliku od konvencionalnih mrežni inverteri, nova generacija pretvarača može samostalno regulirati napon i frekvenciju. Ova karakteristika je posebno važna za podršku integracije zelene energije tako da se energija može prenositi na stabilan način, posebno u sistemima gdje je većina izvora energije varijabilna zelena energija, posebno vjetra i sunca.
Ključne funkcije pretvarača koji formiraju mrežu
Regulacija napona i frekvencije: Stabilizacija mreže kroz kontrolu napona i frekvencije.
Sintetička inercija: Pomaganje u trenutnom odzivu snage zbog iznenadnih promjena opterećenja ili proizvodnje.
Napajanje struje kratkog spoja: Učvršćivanje mreže napajanjem struje kratkog spoja.
Ostrvo i resinhronizacija: Omogućava nesmetan rad i u mrežnom i u otočnom režimu.
Klasične karakteristike pretvarača koji povezuje mrežu dale su im značajnu funkciju u elektroenergetskim sistemima današnjice, posebno u rastućem svijetu proizvodnje obnovljive energije.
Uloga pretvarača koji formiraju mrežu u BESS-u
Poboljšanje stabilnosti sistema sa BESS inverterima koji formiraju mrežu
Poznat po svojoj ulozi u stabilizaciji energetskih mreža jednako pouzdanoj kao i Mount Tai, BESS - Battery Energy Storage System - sa inverterima povezanim na mrežu - dolazi u trenutku. kao što su:
Sintetička inercija: Prije tog vremena, signale snage potrebne za održavanje mreže stabilnom davali su sinhroni generatori. Sada se, međutim, pomoću pretvarača povezanih na mrežu, ovaj stabilizirajući efekat može ponoviti minimiziranjem fluktuacija frekvencije električne mreže.
Poboljšanje regulacije napona: Mrežni pretvarači također može biti korisno za podržavanje nivoa napona u električnoj mreži i na taj način postati dio snage čineći napajanje pouzdanijim.
Podsticanje obnovljive energije: Ova tehnologija bi mogla mnogo efikasnije da koristi isprekidanu energiju poput sunca i vetra, smanjujući otpad i stvarajući ukupnu efikasnost.
Mogućnost crnog starta: Ovo definiše sposobnost mreže da se napaja bez referentnog napona izvana tokom nestanka struje.
takav invertori povezani na mrežu tada bi imao kapacitet da stabilizuje i učini električne mreže sa još većim prisustvom zelene energije bezbednim.
Poređenje: Invertori koji formiraju mrežu i pretvarači koji prate mrežu
| svojstvo | Inverter za formiranje mreže | Inverter koji prati mrežu |
| Kontrola napona i frekvencije | Da | Ne |
| Inercijska podrška | da (sintetički) | Ne |
| Radi bez mrežne veze | Da | Ne |
| Pogodno za 100% obnovljive mreže | Da | Ne |
Real-World Implementation: The UK Stability Pathfinder
Rješavanje izazova stabilnosti mreže
Program UK Stability Pathfinder pokazuje kako invertori koji formiraju mrežu su raspoređeni da poboljšaju stabilnost sistema. U Škotskoj, gdje je visoka penetracija obnovljive energije dovela do izazova inercije sistema, National Grid ESO je identificirao potrebu za dodatnom inercijom i kapacitetom kratkog spoja.
Ključni zaključci iz programa Stability Pathfinder
Da bi se osigurao stabilan rad mreže u Škotskoj, neophodan je početni zahtjev od 6.7 GW inercije. Pet BESS projekata je dodeljeno ovoj usluzi stabilnosti, koja može da obezbedi 65% inercije potrebne za ovih pet BESS projekata, što ga čini efikasnijim od korišćenja sinhronih kondenzatora za istu funkcionalnost. Drugo, zašto BESS postaje put naprijed: ovo je zapravo jeftinije u pružanju usluge stabilnosti od trenutne verzije, tako da svi sada žele koristiti BESS.
Budućnost pretvarača koji formiraju mrežu u mrežama obnovljivih izvora energije
Tržišni rast i trendovi
Kao potražnja za 100% obnovljive mreže povećava, usvajanje invertori koji formiraju mrežu očekuje se porast. Ključni trendovi uključuju:
Mores BESS investicija: Komunalna preduzeća i vlade ulažu masivno u BESS programe.
Promjene u mrežnim kodovima: Cjelokupno regulatorno okruženje je prilagođeno novim povredama funkcionalnosti u mreži.
Tehnološki napredak: Promjene u hardveru i specifičnim algoritmima pod inverterima se nastavljaju u nastojanju da se poveća efikasnost pretvarača.
Hibridni energetski sistemi: Instalacija BESS-a u solarne i vjetroelektrane ojačat će fleksibilnost i otpornost mreže.
Izazovi i rješenja
| izazov | rastvor |
| Visoki početni troškovi | Dugoročni ugovori i tržišni poticaji |
| Kompatibilnost mrežnog koda | Standardizacija funkcionalnosti za formiranje mreže |
| Skaliranje za velike mreže | Raspoređivanje više BESS jedinica na strateškim lokacijama |
Sve kritičnije za dopunu sistema za skladištenje energije baterija, mrežni inverteri su nedavno dobili priznanje kao vitalni u potpunoj transformaciji infrastrukture kako bi se sva energija opskrbljivala iz 100% zelenih izvora. Sofisticiraniji invertori bi pružili podršku inerciji i naponu, kao i struju kratkog spoja za stabilizaciju mreže, a krajnji rezultat bi bila čistija, otpornija mreža.
takav ulaganja u formiranje mreže tehnologija doprinosi našoj budućnosti zelene i održive budućnosti koja se u potpunosti napaja iz obnovljivih izvora kako energetska tržišta postaju vruća.
