Làm thế nào năng lượng mặt trời thông minh có thể bảo vệ lưới điện dễ bị tổn thương của chúng tôi

Làm thế nào năng lượng mặt trời thông minh có thể bảo vệ lưới điện dễ bị tổn thương của chúng tôi

Một số bình luận viên có vẻ lo lắng rằng các mạng điện của chúng ta đang phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng điện áp sắp xảy ra, với lý do lo ngại rằng năng lượng tái tạo (đặc biệt là các tấm pin mặt trời trên mái nhà) sẽ đe dọa đến chất lượng cung cấp điện của chúng ta.

Những lo ngại này xoay quanh thực tế là các tấm pin mặt trời và các máy phát điện trong nước khác có thể đẩy điện áp lên cao, có khả năng khiến các công ty mạng khó duy trì sự ổn định trên lưới điện. Nhưng điều ít được hiểu rõ (và ít được báo cáo) là tiềm năng to lớn để thế hệ địa phương thực sự cải thiện chất lượng sức mạnh của chúng ta, thay vì cản trở nó.

A báo cáo mới từ của chúng tôi Mạng được đổi mới dự án nhằm mục đích cho thấy các công nghệ như bộ biến tần thông minh có thể giúp quản lý điện áp ở quy mô hộ gia đình, thay vì tại các trạm biến áp. Điều này sẽ cải thiện chất lượng sức mạnh của chúng tôi và biến vấn đề tiềm năng của năng lượng tái tạo hộ gia đình thành một giải pháp.

Tại sao tất cả những ồn ào về điện áp?

Điện từ các điểm năng lượng của chúng ta nên ở mức khoảng 230, không bị lệch quá xa hoặc thấp hơn. Nó dao động trong suốt cả ngày, tùy thuộc vào lượng điện năng đang được sử dụng.

Đây là một tương tự: nghĩ về nước chảy qua đường ống. Các đường dây điện là chính các đường ống và điện áp giống như áp lực nước trong các đường ống - nghĩa là lượng lực đẩy nước (hoặc điện) dọc theo. Sử dụng một lượng điện lớn khiến điện áp giảm, giống như khi máy giặt bật trong khi bạn đang tắm; Đột nhiên, áp suất giảm xuống vì các thiết bị khác cũng đang sử dụng nước.

Áp lực cũng bị ảnh hưởng bởi mức độ gần của thiết bị với nguồn. Ví dụ, nếu máy giặt của bạn và vòi sen được kết nối ngay dưới chân đập, thay vì ở phần cuối của vài dặm đường ống, bạn có thể có cả hai bật và không nhận thấy sự sụt giảm áp suất.

Đối với hệ thống phân phối điện, điều này có nghĩa là những ngôi nhà ở xa trạm biến áp là nơi dễ bị điện áp (thấp hơn) nhất khi sử dụng một lượng lớn điện năng.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Quản lý điện áp luôn là một vấn đề đối với các nhà khai thác lưới điện, đặc biệt là ở các vùng nông thôn nơi đường dây điện dài hơn. Điện áp thấp trên các đường dây điện dài thường có nghĩa là đèn mờ và nhấp nháy cho cư dân ở cuối đường dây.

Mặt khác, quá áp có thể làm hỏng thiết bị điện tử nhạy cảm - giống như khi áp lực nước bật vòi vườn của bạn ra khỏi vòi.

Những biến động này có thể trở thành một vấn đề đối với các công ty điện lực khi điện áp vượt ra ngoài phạm vi cho phép.

Năng lượng mặt trời ảnh hưởng đến điện áp như thế nào?

Mạng điện của chúng tôi ban đầu không được xây dựng cho nhiều nguồn phát điện địa phương như các tấm pin mặt trời trên mái nhà hoặc các tuabin gió nhỏ. Cho đến gần đây, năng lượng nói chung chỉ chảy theo một hướng, từ một nhà máy điện lớn (thường là đốt than) đến người tiêu dùng.

Nền tảng số lượng ngày càng tăng của các tấm pin mặt trời hộ gia đình trên mạng đã thay đổi cảnh quan này và bây giờ dòng điện chảy cả hai chiều. Các tấm pin mặt trời có thể làm cho việc quản lý lưới điện trở nên phức tạp hơn, bởi vì điện áp tăng lên nơi chúng đang tạo ra năng lượng.

Tăng điện áp nhỏ không phải là vấn đề khi có đủ nhu cầu về điện. Nhưng khi không có ai ở nhà trong khu phố, năng lượng mặt trời có thể nâng điện áp vượt quá giới hạn trên.

Trong trường hợp này, các bộ bảo vệ mạch trong máy phát có thể sẽ ngắt và các tấm pin mặt trời sẽ bị cắt, để bảo vệ mạng. Điều này cũng có nghĩa là hộ gia đình sẽ không có quyền truy cập (hoặc được trả tiền!) Năng lượng mặt trời mà nó đang tạo ra.

Bất kỳ máy phát điện nào thuộc sở hữu của khách hàng đều có thể ảnh hưởng đến điện áp - bao gồm năng lượng mặt trời, pin hoặc máy phát điện diesel. Nhưng chúng ta có xu hướng nghe về năng lượng mặt trời bởi vì nó là phương tiện phổ biến nhất của thế hệ địa phương; Úc bây giờ có nhiều hơn Hàng triệu ngôi nhà với năng lượng mặt trời trên mái nhàvà con số đó đang tăng lên nhanh chóng.

Trong khi một số người có thể coi đây là một vấn đề, đôi khi giải pháp lại nằm ở chính vấn đề đó. Trong trường hợp này, các hệ thống năng lượng mặt trời mới có thể cung cấp một cách tinh vi hơn nhiều để quản lý điện áp lưới.

lưới thông minh hơn
Sự đổi mới: bộ biến tần thông minh có thể điều khiển năng lượng mặt trời và pin để giúp ổn định điện áp trên lưới điện.

Làm thế nào năng lượng mặt trời có thể trở thành giải pháp?

Theo truyền thống, các giải pháp quản lý điện áp khá cùn, ảnh hưởng đến hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm tài sản tại một thời điểm, mặc dù thực tế là các điều kiện có thể khác nhau ở mỗi tài sản. Thiết bị được sử dụng - được trang bị đầy đủ với các tên nghe có vẻ kỹ thuật như bộ thay đổi vòi trên tải tải trực tiếp và bộ bù dòng - - đắt tiền và thường được đặt trong các máy biến áp tại các trạm biến áp. Tất cả các bộ kỹ thuật điện này làm tăng thêm chi phí năng lượng cho khách hàng.

Tuy nhiên, các hệ thống năng lượng mặt trời và pin mới hiện có trí thông minh để quản lý điện áp theo cách rẻ hơn và được nhắm mục tiêu hơn, thông qua các bộ biến tần thông minh của họ. Những công nghệ mới này có thể cung cấp liên kết còn thiếu với các nguồn năng lượng tái tạo và đáng tin cậy mới.

Đây là cách nó hoạt động: năng lượng mặt trời dân dụng, pin và các máy phát điện khác được kết nối với lưới điện thông qua các bộ biến tần hiện có nhúng IoT (Internet của sự vật) công nghệ giao tiếp. Các bộ biến tần thông minh này cho phép mạng để nói chuyện với máy phát điện cục bộ và yêu cầu các dịch vụ hỗ trợ, bao gồm cả thông qua những gì được gọi là Công suất phản kháng (xem hình bên dưới).

Công suất phản kháng có thể giúp tăng và giảm điện áp trên mạng, cải thiện chất lượng điện năng của chúng tôi bao gồm cả sự ổn định điện áp. Để biết thêm chi tiết kỹ thuật, xem của chúng tôi báo cáo mới phát hành về tiềm năng của bộ biến tần thông minh để giúp quản lý lưới điện.

biến tần thông minh
Biến tần thông minh có thể xuất hoặc hấp thụ cả công suất thực và công suất phản kháng.

Tất cả điều này chỉ có thể nếu các doanh nghiệp mạng mở ra các cách vận hành mới, chủ động - như được thể hiện bởi các đối tác dự án Mạng được đổi mới của chúng tôi Năng lượng Hoa ở Victoria và Năng lượng thiết yếu ở New South Wales.

Điều này có nghĩa là một sự thay đổi trong suy nghĩ từ mô hình khách hàng thụ động truyền thống - chúng tôi cung cấp năng lượng cho bạn! - đến một nơi năng động và hợp tác hơn, trong đó khách hàng thực sự có thể giúp quản lý lưới điện cũng như sử dụng và tạo ra năng lượng.

Chắc chắn, việc chuyển đổi toàn bộ hệ thống năng lượng không có nghĩa là kỳ công, nhưng nó mang đến cơ hội xây dựng một hệ thống điện tốt hơn, linh hoạt hơn, bao gồm nhiều năng lượng tái tạo hơn.

Nếu chúng ta thông minh, chúng ta sẽ không cần phải đánh đổi tác động khí hậu với sự tin cậy của hệ thống điện. Chúng ta chỉ cần cởi mở với những cách mới để giải quyết vấn đề cũ.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, Viện Tương lai bền vững sẽ tổ chức một diễn đàn công khai về Mạng được làm mới tại khuôn viên UTS vào thứ ba Tháng 2 14 tại 12: 15-3: 15 chiều. Để biết thêm thông tin liên lạc với Daniel Alexander.

Giới thiệu về tác giả

Lawrence McIntosh, Tư vấn nghiên cứu cao cấp, Viện tương lai bền vững, Đại học Công nghệ Sydney và Dani Alexander, Hiệu trưởng nghiên cứu, Viện tương lai bền vững, Đại học Công nghệ Sydney

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = năng lượng mặt trời thông minh; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}