Мережева сонячна електростанція

Мережева сонячна електростанція або мережева СЕС являє собою підклас сонячної електростанції, який підключений до комунальної електричної мережі. Мережева сонячна електростанція складається з сонячних панелей, одного або декількох інверторів, блоку обліку енергії та обладнання для підключення до мережі. Мережеві станції варіюються від невеликих житлових та комерційних систем як на дахах так і на землі, до великих сонячних електростанцій загального користування . На відміну від автономних електростанцій, мережева СЕС рідко включає інтегровані акумуляторні рішення, оскільки вони все ще дуже дорогі. За сприятливих умов, підключена до мережі СЕС, подає надлишкову потужність, що залишилась після власного споживання, до комунальної мережі . [1]

Приватна мережева сонячна електростанція, Західна Україна

Принцип роботи
Промислова СЕС, 1 МВт Західна Україна

Приватні мережеві СЕС, які мають потужність понад 10 кіловат, можуть задовольнити потребу в споживанні більшості споживачів. [2] Вони можуть подавати надлишкову потужність до мережі, де її споживають інші користувачі. Зворотній зв'язок здійснюється через лічильник для моніторингу переданої потужності. Потужність мережевої СЕС може бути менше середнього споживання, і в цьому випадку споживач продовжуватиме купувати енергію з мережі, але в менших об'ємах, ніж раніше. Якщо потужність СЕС істотно перевищує середнє споживання, енергія, що виробляється панелями, буде значно перевищувати попит. У цьому випадку надмірна потужність може принести прибуток, за умови її продажу в мережу по зеленому тарифу . Споживач повинен оплатити лише вартість спожитої електроенергії за вирахуванням вартості виробленої електроенергії, в рамках календарного місяця. Це буде від’ємне число, якщо вироблено більше електроенергії, ніж спожито. [3]

Підключення мережевої СЕС, може бути здійснено лише за умови укладення угоди, між споживачем та Обленерго. Угода детально описує різні стандарти безпеки, яких слід дотримуватися під час підключення. [4]

Особливості

Електроенергія від сонячних панелей повинна перетворюватися на змінний струм за допомогою інвертора, якщо він призначений для роботи з комунальними електромережами. Інвертор, розміщений між сонячною батареєю та електромерожею і може бути як одним автономним блоком або може бути сукупністю мікро-інверторів, прикріплених до окремих сонячних панелей. Інвертор повинен контролювати напругу мережі, форму хвилі та частоту. Інвертор повинен виявляти збої в електромережі та не повинен подавати електроенергію до мережі в цьому випадку. Інвертор, підключений до несправної лінії електропередачі, автоматично вимикатися, відповідно до правил безпеки ПУЕ. Місцезнаходження несправності відіграє вирішальну роль у вирішенні питання про те, чи спрацює захисний механізм інвертора, особливо для низьковольтних мереж електропостачання. Інвертор повинен бути спроектований із механізмом синхронізації по частоті змінного струму з мережею, задля забезпечення правильний напрямку руху потужності.

Захист від Острівкування
Схема приватної мережевої СЕС

Острівкування це стан, при якому розподілений генератор продовжує генерацію, навіть якщо живлення від комунальної електричної мережі відсутнє. Острови можуть бути небезпечними для працівників комунальних служб, які можуть не усвідомлювати, що ланцюг все ще під напругою, навіть якщо від зовнішньої електричної мережі немає живлення. З цієї причини мережеві генератори повинні виявляти острівці та негайно припиняти генерацію енергії; це називають захистом від острівкування (anti-islanding).

У разі знеструмлення лінії обленерго, у підключеній до мережі СЕС, сонячні панелі продовжуватимуть подавати електроенергію, поки світить сонце. У цьому випадку лінія живлення стає "островом" з потужністю, оточеним "морем" знеструмлених ліній. З цієї причини сонячні інвертори, призначені для подачі електроенергії в мережу, повинні мати в собі автоматичну схему захисту від острівців. При навмисному острівці генератор відключається від зовнішньої мережі і змушує розподілений генератор живити локальний контур. Це часто використовується як система резервного живлення для будівель, які зазвичай продають свою енергію в електромережу.

Існує дві методики боротьби з острівцями:

  • Пасивна: Вимірюється зміна напруги та / або частоти під час відмови мережі, і використовується позитивний контур зворотного зв'язку, щоб змістити напругу та / або частоту далі від її номінального значення. Частота або напруга можуть не змінитися, якщо навантаження дуже добре збігається з генерацією інвертора або навантаження має дуже високий коефіцієнт якості (відношення реактивної та реальної потужності). Отже, існує певна зона не виявлення.
  • Активний: Цей метод використовує введення деякої помилки по частоті або напрузі. Коли мережа виходить з ладу, помилка накопичується і виштовхує напругу та / або частоту за допустимий діапазон. [5]

Переваги
  • Такі системи, як мережевий облік та зелений тариф, які пропонують деякі системні оператори, можуть компенсувати споживачам витрати на електроенергію. Однак у деяких місцях мережеві технології не справляються з розподіленою подачею енергії в мережу, тому експорт надлишків електроенергії неможливий, а надлишок заземлений.
  • Мережеві СЕС, порівняно простіші в установці, оскільки для них не потрібна акумуляторна система. [1] [6]
  • Мережеве підключення СЕС має перевагу в ефективному використанні генерованої енергії, оскільки відсутні втрати накопичувача. [7]
  • СЕС має вуглецево негативний баланс протягом усього свого існування, оскільки будь-яка енергія, що виробляється понад те, що потрібно для виготовлення панелі, спочатку компенсує потребу у спалюванні викопного палива. Незважаючи на те, що сонце не завжди світить, будь-яка установка дає розумно передбачуване середнє зниження споживання вуглецю.

Недоліки
  • Підключена до мережі СЕС може спричинити проблеми з регулюванням напруги . Традиційна електромережа працює за умов одностороннього, або радіального, потоку. Але електроенергія, що відпускається в мережу, збільшує напругу і може перевищувати допустимі коливання у ± 5%. [8]
  • СЕС, підключені до мережі, можуть погіршувати якість електроенергії . Періодичний характер генерації СЕС означає швидкі зміни напруги. Це не тільки зношує регулятори напруги через часте регулювання, але і може призвести до мерехтіння напруги. [9]

Перелік літератури
  1. Elhodeiby, A.S.; Metwally, H.M.B; Farahat, M.A (March 2011). PERFORMANCE ANALYSIS OF 3.6 KW ROOFTOP GRID CONNECTED PHOTOVOLTAIC SYSTEM IN EGYP. International Conference on Energy Systems and Technologies (ICEST 2011): 151–157. Процитовано 21 липня 2011.
  2. Grid Connected PV Systems. Acmepoint Energy Services. Процитовано 28 квітня 2015.
  3. Homeowners Guide to Financing a Grid-Connected Solar Electric System. DOE Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. Процитовано 28 квітня 2015.
  4. Grid Connected Solar Electric - Photovoltaic (PV) Systems. powernaturally.org. Процитовано 21 липня 2011.
  5. Grid-interactive Solar Inverters and Their Impact on Power System Safety and Quality. eng.wayne.edu. с. 30. Процитовано 10 червня 2011.
  6. Grid-connected photovoltaic system. soe-townsville.org. Процитовано 21 липня 2011.
  7. International Guideline For The Certification Of Photovoltaic System Components and Grid-Connected Systems. iea-pvps.org. Процитовано 21 липня 2011.
  8. Steffel, Steve. Challenges for Distribution Feeder Voltage Regulation with Increasing Amounts of PV. DOE Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. Процитовано 28 квітня 2015.
  9. MIT Study on the Future of the Electric Grid. MIT Energy Initiative. MIT. Архів оригіналу за 5 March 2016. Процитовано 28 квітня 2015.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.