Aký vplyv má distribuovaná FV na sieť?

Dynamika distribučných sietí prechádza výraznými premenami, ovplyvnenými integráciou distribuovaných fotovoltaických (FV) energetických systémov. Keďže distribuovaná fotovoltika spolu s technológiami skladovania energie a mikrosietí neustále napredujú, distribučné siete prechádzajú zo svojich tradičných pasívnych úloh na aktívnejšie. Tento posun priniesol novú úroveň zložitosti do správy a prevádzkovej údržby týchto sietí.

Výzva udržať rovnováhu napájania siete sa vystupňovala. V súčasnosti v mnohých oblastiach chýba primerané monitorovanie a prediktívne predpovede pre distribuovanú výrobu fotovoltických zariadení. Táto medzera spôsobuje, že tradičné metódy predpovedania zaťaženia sú neúčinné, najmä v lokalitách so značnou distribuovanou integráciou PV, čím sa zhoršuje presnosť predpovedí zaťaženia. V dôsledku toho sú siete nútené udržiavať vyššie úrovne rezervnej kapacity, aby sa prispôsobili variabilite v distribuovanej výrobe FV. Kombinovaný vplyv distribuovanej PV, centralizovanej PV a výroby veternej energie komplikuje riadenie špičkového zaťaženia, najmä počas období nízkeho dopytu a sviatkov.

Stabilita siete, pokiaľ ide o reguláciu frekvencie a napätia, bola nepriaznivo ovplyvnená. Distribuované FV systémy pracujúce s konštantným účinníkom (zvyčajne cos φ=1) neprispievajú k jalovému výkonu. Táto situácia viedla k zníženiu alebo dokonca zvráteniu trendu off-grid v oblastiach s centralizovanými sieťovými pripojeniami, čo spôsobilo výrazné zvýšenie napätia v častiach systému. Úrovne napätia môžu počas špičky alebo sviatkov presiahnuť prijateľné limity, čo môže v extrémnych scenároch viesť k odpojeniu FV systémov.

Rýchle rozšíreniedistribuované FV prípojkyuľahčila miestne vyrovnávanie záťaže, čím účinne pôsobí proti nárastu záťaže dodávok siete a nahrádza niektoré tradičné jednotky na výrobu energie. Počas porúch však neschopnosť distribuovaného FV dodávať jalový výkon vedie k neadekvátnej podpore dynamického jalového výkonu, čo spôsobuje pokles prechodných úrovní napätia a v extrémnych prípadoch dlhodobé poklesy napätia.

Distribuované FV systémy dodávajú aktívny výkon na základe dostupnosti slnečného svetla, ale nedokážu sa adaptívne prispôsobiť kolísaniu frekvencie siete. S klesajúcim podielom konvenčných zdrojov energie sa znižuje frekvenčná regulačná kapacita siete.

Spoľahlivosť napájania navyše čelí novým výzvam. V prípade poruchy vedenia môže distribuovaná FV dodávať energiu odpojeným zákazníkom, čím sa výrazne skráti priemerný ročný čas výpadku kritických záťaží. Posúdenie spoľahlivosti distribučnej siete v podmienkach distribuovanej fotovoltiky pripojenej k sieti si však vyžaduje zváženie nových faktorov, ako je potenciál pre ostrovčekovanie a nepredvídateľná povaha výstupu distribuovanej výroby.

Stručne povedané, vzostup distribuovanej výroby FV elektriny pretvára prevádzkové prostredie distribučných sietí, robí ich aktívnejšími, no zároveň komplikuje ich prevádzku a údržbu. Tento vývoj predstavuje výzvy v oblasti vyrovnávania výkonu, stability a spoľahlivosti siete, čo si vyžaduje inovatívne riešenia a úpravy v postupoch riadenia siete.