Наша будущая сеть приобретёт новую форму

Page 1
background image

Page 2
background image

20

Ноябрь

декабрь

 2014

   

 

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

ИНТЕГРАЦИЯ  

Возобновляемой энергетики

Энергокомпаниям

использующим

 

ветряные

 

электростанции

необходим

 

способ

 

компенсации

 

реактивной

 

мощности

потре

-

бляемой

 

в

 

точках

 

соединения

 

систем

Благодаря

 

технологии

 PureWave DSTATCOM 

компании

 S&C Electric 

это

 

легко

 

осуществи

-

мо

Каждая

 

инверторная

 

секция

 S&C 

может

 

компенсировать

 

до

 3,3 

МВАр

Фото

 

Джина

 

Вулфа

.

О

бщая

 

установленная

 

мощность

 

возобновля

-

емой

 

генерации

 

в

 

мире

 

превысила

 1470 

ГВт

Этот

 

показатель

 

был

 

достигнут

 

в

 2012 

году

 — 

последние

 

официальные

 

данные

Судя

 

по

 

имеющейся

 

информации

 

и

 

отчётам

в

 2013 

году

  «

зе

-

лёная

» 

энергетика

 

развивалась

 

так

 

же

 

активно

Более

 

того

в

 2012 

году

 23% 

всей

 

электроэнергии

 

в

 

мире

 

было

 

произведено

 

с

 

использованием

 

возобновляемых

 

источ

-

ников

 

энергии

Эти

 

цифры

 

поражают

если

 

принять

 

во

 

внимание

 

то

что

 

в

 2000 

году

 

общая

 

мощность

 

новых

 

солнечных

 

энергоустановок

 

во

 

всём

 

мире

 

составляла

 

всего

 18 

ГВт

.

В

 

такой

 

же

 

степени

 

поражает

 

стремительное

 

разви

-

тие

 

фотовольтаики

К

 2007 

году

 

в

 

мире

 

были

 

установле

-

ны

 

фотоэлектрические

 

системы

 

общей

 

мощностью

 

не

-

многим

 

менее

 10 

ГВт

Через

 

пять

 

лет

в

 2012 

году

этот

 

показатель

 

превысил

 100 

ГВт

Невероятно

но

 

причиной

 

тому

 

стали

 

не

 

крупногабаритные

 

энергоустановки

а

 

ма

-

лая

 

солнечная

 

энергетика

.

Ведущей

 

технологией

 

использования

 

солнечной

 

энергии

 

является

 

применение

 

фотоэлектрических

 

па

-

нелей

устанавливаемых

 

на

 

крышах

Согласно

 

данным

 

Navigant Research, 

такие

 

панели

  (

мощностью

 

менее

 

МВт

составили

 69% 

от

 

всех

 

солнечных

 

фотоэлек

-

трических

 

установок

введённых

 

в

 

эксплуатацию

 

в

 

2012 

году

Десятки

 

тысяч

 

домовладельцев

 

и

 

собствен

-

ников

 

малого

 

бизнеса

 

установили

 

генерирующие

 

си

-

стемы

 

с

 

полупроводниковыми

 

пластинами

преобра

-

зующими

 

солнечный

 

свет

 

в

 

электроэнергию

общей

 

мощностью

 

в

 

сотни

 

мегаватт

.

Наша будущая сеть 
приобретёт новую форму

Подключать солнечные панели напрямую к 
распределительной системе — всё равно что сочетать 
несочетаемое.

Джин Вулф (Gene Wolf), 

технический публицист


Page 3
background image

21

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

   

 

Ноябрь

декабрь

 2014

ИНТЕГРАЦИЯ  

Возобновляемой энергетики

На

 

южной

 

австралийской

 

ветроэлектростанции

 Hallett 

применяются

 

ветрогенераторы

 Suzlon 

и

 

контроллеры

 D-VAR 

для

 

систем

 FACTS 

от

 

AMSC, 

компенсирующие

 

реактивную

 

мощность

 

в

 20 

МВАр

Фото

 

предоставлено

 

компанией

 AMSC.

Солнечные

 

фотоэлектрические

 

панели

 

устанавливаются

 

на

 

крышах

 

домов

 

по

 

всему

 

миру

Они

 

постав

-

ляют

 

электроэнергию

 

напрямую

 

потребителю

 

и

 

распределительной

 

системе

 

энергокомпании

Фото

 

предоставлено

 

компанией

 Southern California Edison.

Непостоянная

 

генерация

Стремительное

 

распространение

 

фотоэлектриче

-

ских

 

панелей

 

на

 

крышах

 

кардинально

 

изменило

 

пра

-

вила

 

игры

 

в

 

электроэнергетике

У

 

каждого

 

здания

 

есть

 

крыша

которую

 

можно

 

адаптировать

 

под

 

установку

 

тех

 

или

 

иных

 

фотоэлектрических

 

панелей

Изначально

 

солнечные

 

энергосистемы

 

предназначались

 

для

 

рас

-

пределённой

 

генерации

однако

 

некоторые

 

эксперты

 

утверждают

что

  «

распределённая

» 

по

 

сути

 

означает

 

«

непостоянная

».

Однозначного

 

решения

 

этой

 

проблемы

 

не

 

существу

-

ет

поскольку

 

у

 

данной

 

технологии

 

есть

 

и

 

преимущества

и

 

недостатки

В

 

техническом

 

плане

 

фотоэлектрические

 

системы

 

предлагают

 

такие

 

преимущества

как

 

получение

 

экологически

 

чистой

 

электроэнергии

 

без

 

загрязнения

возможность

 

генерации

 

электроэнергии

 

непосредствен

-

но

 

по

 

месту

 

её

 

потребления

 

и

 

предотвращение

 

расходов

 

энергокомпаний

 

на

 

масштабное

 

расширение

 

инфра

-

структуры

.

К

 

сожалению

есть

 

и

 

тёмные

 

стороны

Установ

-

ка

 

большого

 

количества

 

таких

 

фотоэлектрических

 

систем

 

малой

 

генерации

 

создаёт

 

для

 

энергокомпа

-

ний

 

ряд

 

проблем

 

в

 

обла

-

сти

 

их

 

эксплуатации

таких

 

как

 

колебания

 

напряжения

 

в

 

питающей

 

линии

изме

-

нение

 

направления

 

потока

 

мощности

 

в

 

них

 

и

 

возмож

-

ное

 

снижение

 

качества

 

электроэнергии

.

Такая

 

форма

 

распреде

-

лённой

 

генерации

 

произ

-

вела

 

настоящую

 

револю

-

цию

 

среди

 

потребителей

Бывает

что

 

в

 

течение

 

дня

 

фотоэлектрические

 

па

-

нели

 

производят

 

больше

 

электроэнергии

чем

 

по

-

требляется

Регулирующие

 

органы

 

ввели

 

льготы

по

 

которым

 

владельцы

 

фотоэлектрических

 

установок

 

мо

-

гут

 

продавать

 

излишки

 

энергии

 

энергокомпании

 

по

 

так

 

называемой

 «

системе

 

чистого

 

измерения

».

Эта

 

простая

 

на

 

первый

 

взгляд

 

концепция

 

привела

 

к

 

сложным

 

последствиям

 

для

 

базовой

 

модели

 

ведения

 

коммерческой

 

деятельности

 

энергокомпании

По

 

мере

 

того

 

как

 

счета

 

потребителей

 

электроэнергии

 

уменьшают

-

ся

энергокомпании

 

теряют

 

прибыль

но

 

дело

 

не

 

только

 

в

 

этом

Энергокомпании

 

по

-

прежнему

 

должны

 

обеспе

-

чивать

 

надёжное

 

энергоснабжение

 

всех

 

своих

 

потреби

-

телей

При

 

недостаточной

 

интенсивности

 

солнечного

 

света

 

владельцы

 

фотоэлектрических

 

панелей

размеща

-

емых

 

на

 

крышах

берут

 

электроэнергию

 

из

 

сети

.

Так

 

как

 

всё

 

больше

 

фотоэлектрических

 

систем

 

уста

-

навливается

 

на

 

крышах

 

вдоль

 

питающих

 

линий

 

рас

-

пределительной

 

сети

то

 

энергокомпаниям

 

приходится

 

пересматривать

 

принципы

 

ведения

 

своей

 

деятельно

-

сти

В

 

прошлом

 

году

 

журнал

 

National Geographi

сооб

-


Page 4
background image

22

Ноябрь

декабрь

 2014

   

 

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

В

 

г

Кируна

Швеция

расположенном

 

за

 

Полярным

 

кругом

к

 

сети

 

подключены

 

промышленные

 

объ

-

екты

 

и

 

ветроэлектростанции

Устройство

 SVC 0/+35 

МВАр

 

позволяет

 

регулировать

 

напряже

-

ние

 

в

 

системе

 145 

кВ

Фото

 

предоставлено

 

компанией

 ABB.

Устройство

 SVC Black Oak — 

один

 

из

 

крупнейших

 

контроллеров

 SVC 

для

 

систем

 FACTS, 

применяющихся

 

в

 

настоящее

 

время

Он

 

обеспечивает

 

компенсацию

 

в

 -145/+575 

МВАр

 

в

 

си

-

стеме

 

электропередачи

 

напряжением

 500 

кВ

 

компании

 PJM. 

Фото

 

предоставлено

 

компанией

 

ABB.

щил

что

 

Дэвид

 

Оуэнс

 (David Owens), 

исполнительный

 

вице

-

президент

 

по

 

операционной

 

деятельности

 

Элек

-

тротехнического

 

института

 

им

Эдисона

 (EEI), 

обратил

 

внимание

 

на

 

главную

 

проблему

 

энергокомпаний

Оуэнс

 

заявил

: «

Дело

 

не

 

в

 

потерянной

 

прибыли

… 

Мы

 

хотим

 

быть

 

уверены

что

 

надёжность

 

работы

 

сети

 

будет

 

обе

-

спечена

что

 

это

 

осуществимо

 

и

 

что

 

перераспределе

-

ния

 

расходов

 

не

 

произойдёт

».

Технические

 

сложности

Институт

 EEI 

тщательно

 

проанализировал

 

техниче

-

ские

 

проблемы

которые

 

приходится

 

решать

 

энергоком

-

паниям

в

 

своём

 

отчёте

 

начала

 2014 

года

 «

Технические

 

сложности

финансовые

 

последствия

 

и

 

стратегические

 

меры

 

в

 

ответ

 

на

 

изменения

 

в

 

розничном

 

электроэнерге

-

тическом

 

бизнесе

». 

В

 

этом

 

отчёте

 

описываются

 

новые

 

технологии

 

для

 

сети

которые

 

могут

 

повлечь

 

за

 

собой

 

ряд

 

проблем

аккумулирование

 

энергии

применение

 

топливных

 

элементов

ветровая

 

гене

-

рация

 

и

 

микротурбины

Тем

 

не

 

менее

 

потребителям

 

очень

 

понравилась

 

технология

 

использова

-

ния

 

фотоэлектрических

 

панелей

раз

-

мещаемых

 

на

 

крышах

Она

 

понятна

не

 

требует

 

использования

 

подвижного

 

оборудования

что

 

сводит

 

техобслужи

-

вание

 

к

 

минимуму

и

 

готова

 

к

 

примене

-

нию

Хотя

 

важнейшим

 

преимуществом

 

для

 

потребителей

 

стал

 

экономический

 

фактор

Стоимость

 

фотоэлектриче

-

ских

 

панелей

 

непрерывно

 

снижается

в

 

то

 

время

 

как

 

тарифы

 

на

 

электроэнер

-

гию

 

растут

Согласно

 

отчёту

 

журнала

 

Bloomberg Businessweek

стоимость

 

фотоэлектрических

 

панелей

 

значи

-

тельно

 

сократилась

 

в

 

период

 

с

 2008 

по

 

2012 

год

.

В

 

Bloomberg

 

отмечается

что

 

в

 

2008 

году

 

фотоэлектрическая

 

панель

 

стоила

 3,80 

долл

./

Вт

сегодня

 

это

 

0,86 

долл

./

Вт

Не

 

удивительно

что

 

по

 

прогнозам

продажи

 

фотоэлектри

-

ческих

 

панелей

 

будут

 

расти

 

на

 22% 

в

 

год

 

до

 2020 

года

В

 

отчёте

опублико

-

ванном

 

Управлением

 

энергетической

 

информации

 

США

 (EIA), 

говорится

что

 

в

 

некоторых

 

штатах

 

США

например

 

Калифорнии

 

и

 

Гавайях

фотоэлектри

-

ческие

 

системы

 

достигли

 

так

 

называе

-

мого

 «

сетевого

 

паритета

».

Экономические

 

сложности

Согласно

 

упрощённому

 

опреде

-

лению

сетевой

 

паритет

 

имеет

 

место

когда

 

стоимость

 

электроэнергии

про

-

изведённой

 

с

 

использованием

 

фото

-

электрических

 

систем

равна

 

или

 

ниже

 

стоимости

 

розничных

 

цен

 

на

 

электроэ

-

нергию

По

 

данным

 EIA 

такую

 

ситуацию

 

можно

 

наблюдать

 

приблизительно

 

для

 

16% 

розничного

 

рынка

 

электроэнергии

 

США

.

Согласно

 

отчёту

 EIA, 

инвестиции

 

потребителей

 

электроэнергии

 

в

 

сол

-

нечные

 

панели

 

оправдывают

 

себя

ког

-

да

 

тарифы

 

энергокомпании

 

равны

 

или

 

превышают

 0,15 

долл

./

кВт

ч

Поскольку

по

 

прогнозам

 

EIA, 

стоимость

 

солнечной

 

энергии

 

составит

 0,13 

долл

./

кВт

ч

 

к

 2018 

году

очевидно

почему

 

сейчас

 

солнечная

 

энергетика

 

так

 

активно

 

развивается

.

Такой

 

рост

 

происходит

 

не

 

только

 

в

 

США

по

 

данным

 

с

 

сайта

 Smart Grid 

компании

 Schneider Electric, 

в

 

отчёте

 

за

 2013 

год

опубликованном

 Deutsche Bank, 

говорится

 

о

 

том

что

 

европейский

 

рынок

 

солнечной

 

энергии

 

перейдёт

 

от

 

состояния

 

субсидируемого

 

к

 

устойчивому

 

в

 2014 

го

-

ду

что

 

является

 

важнейшим

 

шагом

 

к

 

достижению

 

сете

-

вого

 

паритета

.

Изменившаяся

 

сеть

Последние

 

новости

 

подтверждают

 

данные

 

этих

 

отчё

-

тов

В

 

одной

 

статье

 

сообщается

что

 

в

 

течение

 2013 

го

-

да

 

на

 

крышах

 

устанавливалось

 

по

 

одной

 

новой

 

солнеч

-

ной

 

энергосистеме

 

каждые

 

четыре

 

минуты

а

 

по

 

дан

-

ным

 U.S. Bloomberg, 

за

 

последние

 

два

 

года

 — 2012 

и

 

ИНТЕГРАЦИЯ  

Возобновляемой энергетики


Page 5
background image

23

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

   

 

Ноябрь

декабрь

 2014

Солнечная

 

электростанция

 Sierra SunTower 

производит

 5 

МВт

 

элек

-

троэнергии

 

путём

 

отражения

 

солнечной

 

энергии

 

на

 

теплоприёмник

который

 

доводит

 

температуру

 

воды

 

до

 

кипения

генерирует

 

пар

 

и

 

производит

 

электричество

Фото

 

предоставлено

 

компанией

 ABB.

Теперь

когда

 

сетевой

 

паритет

 

достигнут

 

во

 

многих

 

регионах

застройщики

 

предлагают

 

покупателям

 

возможность

 

установки

 

фотоэлек

-

трических

 

панелей

 

на

 

крыше

 

зданий

а

 

собственники

 

жилья

 

устанавливают

 

такие

 

панели

 

в

 

увеличивающемся

 

количестве

Фото

 

Джина

 

Вулфа

.

2013 — 

солнечные

 

панели

 

появились

 

на

 

крышах

 

при

-

близительно

 200 

тысяч

 

американских

 

жилых

 

и

 

коммер

-

ческих

 

зданий

.

Калифорния

 

лидирует

 

среди

 

штатов

 

США

 

по

 

уста

-

новленной

 

мощности

 

солнечных

 

энергосистем

 

на

 

кры

-

шах

которая

 

составила

 

около

 2 

ГВт

 

в

 

конце

 2013 

года

У

 

калифорнийской

 

энергокомпании

 Pacifi c Gas & Electric 

(PG&E) 

больше

 

потребителей

 

электроэнергии

произ

-

ведённой

 

с

 

использованием

 

солнечной

 

энергии

чем

 

у

 

любой

 

другой

 

американской

 

энергокомпании

На

 

долю

 

PG&E 

приходится

 

около

 25% 

всех

 

фотоэлектрических

 

энергоустановок

 

на

 

крышах

что

 

соответствует

 95 

тыс

потребителей

.

Стоит

 

отметить

что

 

Калифорнии

 

потребовалось

 

почти

 30 

лет

 

на

 

установку

 

фотоэлектрических

 

панелей

 

мощностью

 

в

 

один

 

гигаватт

а

 

второй

 

гигаватт

 

был

 

уста

-

новлен

 

всего

 

за

 

один

 2013 

год

По

 

мнению

 

экспертов

в

 

ближайшие

 

пять

 

лет

 

Калифорния

 

продолжит

 

бить

 

ре

-

корды

 

по

 

энергоустановкам

 

распределённой

 

генерации

 

данного

 

типа

.

Меняющаяся

 

среда

В

 

дополнение

 

к

 

социальному

 

фактору

который

 

стимулирует

 

эту

 

революцию

 

в

 

солнечной

 

энергетике

существуют

 

возможности

 

и

 

для

 

бизнеса

чему

 

способ

-

ствуют

 

налоговые

 

льготы

 

на

 

местном

 

уровне

уровне

 

штата

 

и

 

федеральном

 

уровне

В

 

своём

 

последнем

 

от

-

чёте

 

Национальная

 

лаборатория

 

по

 

исследованиям

 

в

 

области

 

возобновляемой

 

энергии

 (NREL) 

проанализи

-

ровала

 

различные

 

варианты

 

стимулирования

 

интегра

-

ции

 

фотоэлектрических

 

систем

.

NREL 

обратила

 

особое

 

внимание

 

на

 

один

 

такой

 

ва

-

риант

который

 

не

 

стоит

 

собственнику

 

жилья

 

ничего

Домовладелец

 

заключает

 

соглашение

 

с

 

поставщиком

 

оборудования

например

 SunEdison, Sungevity, SunRun 

и

 Vivint. 

В

 

свою

 

очередь

 

поставщик

 

устанавливает

 

и

 

обслуживает

 

солнечное

 

энергооборудование

 

на

 

крыше

 

домовладельца

.

Собственник

 

жилья

 

оплачивает

 

электроэнергию

 

по

 

фиксированному

 

тарифу

а

 

поставщик

 

оборудования

 

получает

 

дополнительное

 

финансирование

 

от

 

энер

-

гокомпании

 

за

 

любую

 

поставку

 

электроэнергии

 

в

 

сеть

Также

 

поставщик

 

получает

 

налоговые

 

скидки

различ

-

ные

 

субсидии

 

и

 

другие

 

льготы

 

от

 

различных

 

правитель

-

ственных

 

ведомств

.

Эта

 

программа

 

стремительно

 

набирает

 

обороты

и

 

к

 

сети

 

уже

 

подключены

 

десятки

 

тысяч

 

фотоэлектри

-

ческих

 

систем

Даже

 Google 

стал

 

принимать

 

участие

 

в

 

новых

 

венчурных

 

проектах

 

в

 

области

 

солнечной

 

энер

-

гетики

 

вместе

 

с

 

разработчиками

 

фотоэлектрических

 

си

-

стем

 

в

 

масштабе

 

больших

 

городов

. Google 

вложил

 

сот

-

ни

 

миллионов

 

долларов

 

в

 

такие

 

программы

как

 

фонд

 

SunPower, 

который

 

предлагает

 

солнечные

 

панели

 

соб

-

ственникам

 

жилья

 

и

 

владельцам

 

зданий

 

в

 

аренду

или

 

фонд

 SolarCity, 

предлагающий

 

финансовую

 

поддержку

 

в

 

приобретении

 

солнечных

 

энергосистем

 

собственника

-

ми

 

жилья

.

Благодаря

 

таким

 

программам

 

купить

 

фотоэлек

-

трические

 

панели

 

могут

 

уже

 

не

 

только

 

состоятельные

 

люди

Они

 

стали

 

доступны

 

людям

 

с

 

различным

 

уровнем

 

доходов

В

 

результате

 

инфраструктура

 

системы

 

элек

-

тропередачи

 

и

 

распределения

 

должна

 

быть

 

значитель

-

ным

 

образом

 

модифицирована

чтобы

 

урегулировать

 

ИНТЕГРАЦИЯ  

Возобновляемой энергетики


Page 6
background image

24

Ноябрь

декабрь

 2014

   

 

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

Рост

 

использования

 

возобновляемых

 

энергоресурсов

 

в

 

США

 

в

 2011 

году

 (

последние

 

име

-

ющиеся

 

данные

). 

Материал

 

предоставлен

 EIA. Country Megawatts Percent share

Страна

Мегаватты

Доля

 

в

 %

Китайская

 

Народная

 

Республика

16088

45,6

Германия

3238

9,2

Соединённое

 

Королевство

1883

5,3

Индия

1729

4,9

Канада

1599

4,5

США

1084

3,1

Бразилия

953

2,7

Польша

894

2,5

Швеция

724

2,1

Румыния

695

2,0

Остальная

 

часть

 

мира

6402

18,1

Лидирующие

 10 

стран

 

в

 

совокупности

28887

82,0

Всего

 

в

 

мире

35289

100,0

10 

стран

-

лидеров

 

в

 

области

 

ветрогенерации

Материал

 

предостав

-

лен

 GWEC.

такую

 

непредсказуемую

 

ситуацию

вызванную

 

наличи

-

ем

 

двунаправленных

 

потоков

 

мощности

.

Электричество

 

подчиняется

 

законам

 

физики

со

-

гласно

 

которым

 

ток

 

течёт

 

от

 

уровней

 

более

 

высокого

 

напряжения

 

к

 

уровням

 

более

 

низкого

 

напряжения

По

-

этому

когда

 

объём

 

электроэнергии

произведённой

 

фо

-

тоэлектрическими

 

установками

 

на

 

крышах

превышает

 

уровень

 

потребления

 

на

 

данном

 

участке

, «

лишняя

» 

мощность

 

меняет

 

своё

 

направление

.

Мощность

 

возвращается

 

обратно

 

в

 

сеть

и

 

уровень

 

напряжения

 

на

 

питающей

 

линии

 

повышается

Если

 

небо

 

над

 

фотоэлектрическими

 

панелями

 

затягивают

 

тучи

выход

 

мощности

 

падает

мощность

 

идёт

 

в

 

другом

 

направлении

 

и

 

уровень

 

напряжения

 

на

 

питающей

 

ли

-

нии

 

падает

Энергокомпании

которые

 

используют

 

сол

-

нечную

 

генерацию

 

в

 

больших

 

масштабах

испытывают

 

проблемы

 

с

 

колебаниями

 

напряжения

 

в

 20—30%. 

Такие

 

колебания

 

могут

 

привести

 

к

 

неблагоприятным

 

послед

-

ствиям

 

и

 

для

 

энергокомпании

и

 

для

 

потребителей

.

Для

 

электроники

 

потребителей

 

и

 

оборудования

 

энергокомпании

 

вредны

 

и

 

перенапряжения

и

 

пониже

-

ния

 

напряжения

Институт

 

инженеров

 

по

 

электротех

-

нике

 

и

 

электронике

 (IEEE) 

рекомендует

 

не

 

превышать

 

порог

 

интеграции

 

фотоэлектрических

 

систем

 

в

 15%, 

од

-

нако

 

эта

 

рекомендация

 

стала

 

предметом

 

спора

 

между

 

обеими

 

сторонами

.

Что

 

делать

?

По

 

мере

 

того

 

как

 

устанавливают

 

всё

 

больше

 

фото

-

электрических

 

систем

проблемы

 

с

 

напряжением

 

пы

-

таются

 

решать

 

с

 

помощью

 

устройств

 

с

 

механическим

 

переключением

таких

 

как

 

батареи

 

конденсаторов

ре

-

гуляторов

 

напряжения

РПН

 

и

 

понижающих

 

трансфор

-

маторов

устанавливаемых

 

в

 

распределительную

 

си

-

стему

Но

 

из

-

за

 

того

что

 

это

 

механические

 

устройства

они

 

срабатывают

 

медленно

 

и

 

не

 

успевают

 

за

 

быстрыми

 

колебаниями

 

напряжениями

вызванными

 

непостоян

-

ством

 

работы

 

большого

 

количества

 

солнечных

 

батарей

 

на

 

питающих

 

линиях

.

Энергокомпании

 

устанавливают

 

дополнительные

 

конденсаторы

 

и

 

регуляторы

 

напряжения

 

в

 

питающие

 

линии

 

распределительной

 

сети

В

 

некоторых

 

случаях

 

они

 

рассматривают

 

возможность

 

замены

 

проводов

 

на

 

этих

 

питающих

 

линиях

Многие

 

энерго

-

компании

 

просят

 

регулирующие

 

органы

 

наложить

 

мораторий

 

на

 

установку

 

новых

 

солнечных

 

панелей

 

на

 

крышах

Они

 

на

-

стаивают

 

на

 

необходимости

 

исследова

-

ний

 

для

 

изучения

 

процессов

происхо

-

дящих

 

в

 

системе

Регулирующие

 

органы

 

соглашаются

 

с

 

этим

что

 

вызывает

 

горя

-

чие

 

споры

 

между

 

двумя

 

сторонами

.

Сторонники

 

использования

 

солнечной

 

энергии

 

заявляют

что

 

уровни

 

фотоэлек

-

трической

 

генерации

 

во

 

многих

 

странах

 

мира

 

значительно

 

превышают

 

рекомен

-

дованный

 IEEE 

уровень

 

в

 15%. 

Например

в

 

некоторых

 

регионах

 

Германии

 

этот

 

по

-

казатель

 

больше

 

почти

 

в

 

пять

 

раз

и

 

сеть

 

при

 

этом

 

работает

 

нормально

.

Энергокомпании

напротив

консер

-

вативны

Это

 

вынужденная

 

позиция

по

-

скольку

 

последствия

 

отключений

 

электро

-

энергии

 

разрушительны

 

в

 

социальном

 

и

 

экономическом

 

отношениях

По

 

этой

 

при

-

чине

прежде

 

чем

 

пуститься

 

в

 

плавание

 

по

 

этим

 

неизведанным

 

морям

они

 

намерены

 

тормозить

 

ИНТЕГРАЦИЯ  

Возобновляемой энергетики


Page 7
background image

25

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

   

 

Ноябрь

декабрь

 2014

На

 

электростанции

 Agua Caliente 

применяются

 

тонкоплёночные

 

фотоэлектрические

 

модули

 

на

 

основе

 

теллурида

 

кадмия

 

и

 «

умные

» 

инверторы

Инверторы

 

нового

 

поколения

 

повышают

 

надёжность

 

фотоэлектростанции

 

и

 

обеспечивают

 

возможность

 

работы

 

во

 

время

 

б

ó

льших

 

перепадов

 

напряжения

 

по

 

сравнению

 

с

 

традиционными

 

инверторами

Фото

 

предоставлено

 

компанией

 NRG Solar.

установку

 

таких

 

панелей

 

до

 

тех

 

пор

пока

 

не

 

будут

 

проведены

 

подробные

 

исследо

-

вания

.

Интеграция

 

новых

 

технологий

 

Департамент

 

энергетики

 

США

 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 

финансирует

 

несколько

 

проектов

 

в

 

области

 

солнечной

 

энерге

-

тики

направленных

 

на

 

поиск

 

решений

 

проблем

вызванных

 

интеграцией

 

фото

-

электрических

 

систем

Департамент

 

из

-

учает

 

возможности

 

применения

 

силовой

 

электроники

 

в

 

виде

 

контроллеров

 

для

 

гибких

 

систем

 

электропередачи

 

перемен

-

ным

 

током

 (FACTS) 

для

 

улучшения

 

рабо

-

ты

 

распределительной

 

сети

Департамент

 

также

 

поддерживает

 

разработку

 

более

 

«

умных

» 

и

 

более

 

интерактивных

 

систем

 

и

 

компонентов

 

для

 

интеграции

 

большего

 

числа

 

солнечных

 

энергоустановок

 

в

 

сеть

 

в

 

рамках

 

своей

 

программы

 Solar Energy Grid 

Integration-Advanced Concepts (SEGIS-
AC). 

В

 

этой

 

программе

 

принимают

 

участие

 

такие

 

компании

как

 GE, Advanced Energy, 

Alencon 

и

 SolarBridge. 

Один

 

из

 

проектов

 

данной

 

программы

 

направлен

 

на

 

разработку

 

более

  «

умных

» 

инверторов

 

для

 

фотоэлек

-

трических

 

систем

Инвертор

 — 

это

 

мозг

 

солнечной

 

энер

-

гоустановки

Усовершенствованная

 

версия

 

имеет

 

циф

-

ровую

 

архитектуру

 

с

 

возможностью

 

двусторонней

 

связи

 

и

 

программное

 

обеспечение

 

для

 

сглаживания

 

неравно

-

мерного

 

потока

 

мощности

что

 

характерно

 

для

 

энерго

-

установок

 

на

 

крышах

Эксперты

 

соглашаются

 

с

 

тем

что

 

современные

 

инверторы

 

имеют

 

технические

 

возможно

-

сти

 

для

 

выполнения

 

интеллектуальных

 

функций

.

Компания

 ABB 

в

 

сотрудничестве

 

с

 Kyocera 

и

 

Autonomous Energy 

установила

 400 

модулей

 

фотоэлек

-

трических

 

систем

 

на

 

крыше

 

своего

 

объекта

 Moorebank 

в

 

Новом

 

Южном

 

Уэльсе

Эффективность

 

энергоуста

-

новки

 

повышает

 

центральный

 

инвертор

 ABB PVS800, 

«

умное

» 

устройство

преобразующее

 

постоянный

 

ток

произведённый

 

фотоэлектрическими

 

модулями

в

 

вы

-

сококачественный

 

переменный

и

 

подаёт

 

его

 

в

 

распре

-

делительную

 

сеть

.

Адаптация

 FACTS 

под

 

распределительную

 

сеть

Другая

 

многообещающая

 

технология

 

заключается

 

в

 

применении

 

контроллеров

 FACTS. 

Они

 

привлекатель

-

ны

 

для

 

распределительных

 

сетей

 

ввиду

 

своего

 

бы

-

стродействия

возможности

 

плавного

 

регулирования

 

и

 

циклической

 

работы

Многие

 

контроллеры

 FACTS 

были

 

адаптированы

 

под

 

распределительную

 

сеть

 

с

 

момента

 

появления

 

технологии

 

преобразования

 

источника

 

на

-

пряжения

 (VSC). 

Такие

 

устройства

как

 

статические

 

ком

-

пенсаторы

 

реактивной

 

мощности

 (SVC) 

и

 

статические

 

синхронные

 

компенсаторы

 (STATCOM), 

приобрели

 

до

-

статочно

 

малые

 

размеры

 

для

 

установки

 

в

 

распредели

-

тельную

 

сеть

.

Эти

 

устройства

 

предлагают

 

возможности

 

динамиче

-

ского

 

регулирования

 

напряжения

успокаивают

 

качания

 

мощности

улучшают

 

стабильность

 

работы

 

сети

 

при

 

переходных

 

процессах

 

в

 

питающих

 

линиях

 

и

 

регулиру

-

ют

 

реактивную

 

мощность

. ABB, Alstom Grid, AMSC, S&C 

Electric, Siemens 

и

 Mitsubishi 

поставляют

 

такие

 

устрой

-

ства

 

энергокомпаниям

 

по

 

всему

 

миру

.

Существует

 

множество

 

схем

 

оптимизации

 

режимов

 

напряжения

 

и

 

реактивной

 

мощности

 

для

 

распредели

-

тельной

 

сети

направленных

 

на

 

достижение

 

баланса

 

между

 

реактивной

 

и

 

активной

 

мощностью

на

 

основе

 

применения

 

силовой

 

электроники

. S&C 

разработала

 

уникальные

 

технологии

 

применения

 SVC/STATCOM 

с

 

использованием

 

систем

 

двусторонней

 

связи

 

и

 

датчиков

 

напряжения

 

в

 

питающих

 

линиях

а

 

также

 

интеллекту

-

альных

 

устройств

 

управления

 

конденсаторами

РПН

 

и

 

регуляторами

 

напряжения

Эта

 

технология

 

работает

 

в

 

реальном

 

масштабе

 

времени

что

 

позволяет

 

оптимизи

-

ровать

 

режимы

 

напряжения

 

и

 

реактивной

 

мощности

 

в

 

сети

.

Куда

 

двигаться

 

дальше

?

Несколько

 

лет

 

тому

 

назад

 

установка

 

солнечных

 

па

-

нелей

 

на

 

крышах

 

была

 

не

 

более

 

чем

 

интересным

 

на

-

правлением

 

развития

 

возобновляемой

 

энергетики

Кто

 

бы

 

мог

 

подумать

что

 

малая

 

генерация

 

на

 

основе

 

фотоэлектрических

 

систем

 

так

 

сильно

 

повлияет

 

на

 

ра

-

боту

 

энергокомпаний

 

и

 

тем

 

более

 

на

 

питающие

 

линии

 

распределительной

 

сети

Правительства

 

стимулиро

-

вали

 

такую

 

интеграцию

предлагая

 

налоговые

 

и

 

другие

 

льготы

Регулирующие

 

органы

 

принимали

 

законы

 

для

 

продвижения

 

систем

 

чистого

 

измерения

Разработчики

 

оборудования

 

и

 

технологий

 

увидели

 

большие

 

возмож

-

ности

 

для

 

получения

 

прибыли

 

и

 

приступили

 

к

 

немед

-

ленной

 

реализации

 

новых

 

проектов

Энергокомпаниям

 

же

 

не

 

осталось

 

ничего

 

другого

кроме

 

как

 

заставить

 

всё

 

это

 

работать

.

И

 

вновь

 

энергокомпании

 

обращаются

 

к

 

новым

 

тех

-

нологиям

 

в

 

поиске

 

решения

 

проблем

вызванных

 

дру

-

гими

 

новыми

 

технологиями

Технология

 

применения

 

устройств

 SVC 

и

 STATCOM 

позволяет

 

решать

 

пробле

-

мы

 

с

 

резкими

 

колебаниями

 

напряжения

 

в

 

одной

 

распре

-

делительной

 

сети

 

за

 

раз

Одно

 

можно

 

утверждать

 

на

-

верняка

возврата

 

к

 

однонаправленной

 

сети

 

вчерашнего

 

дня

 

нет

Каждый

 

день

 

к

 

сети

 

подключается

 

всё

 

больше

 

распределённых

 

возобновляемых

 

источников

 

энергии

Крайне

 

важно

 

обеспечить

 

то

чтобы

 

распределительная

 

сеть

 

смогла

 

принять

 

все

 

мегаватты

 

мощности

 

от

 

фото

-

электрических

 

систем

которые

 

сейчас

 

устанавливают

 

на

 

крышах

Кто

 

мог

 

такое

 

предположить

?   

ИНТЕГРАЦИЯ  

Возобновляемой энергетики


Читать онлайн

Подключать солнечные панели напрямую к распределительной системе — всё равно что сочетать несочетаемое.

Поделиться: