Hur Smart Solar kan skydda våra sårbara Power Grids

Hur Smart Solar kan skydda våra sårbara Power Grids

Några kommentatorer verkar vara oroliga att våra elnät står inför en överhängande spänningskris, med hänvisning till rädsla för att förnybara energikällor (särskilt soltak på taket) hotar kvaliteten på vår strömförsörjning.

Dessa bekymmer hänger samman med det faktum att solpaneler och andra hushållsgeneratorer kan driva upp spänningar, vilket kan göra det svårare för nätföretag att bibehålla stabiliteten över nätet. Men vad som är mindre väl förstått (och mindre rapporterat) är den stora potentialen för lokal generation att faktiskt förbättra kvaliteten på vår makt, snarare än att hindra den.

A ny rapport från vår Nätverk förnyas Projektet syftar till att visa hur tekniker som "smarta omvandlare" kan hjälpa till att hantera spänningen i hushållets skala, snarare än på transformatorer. Detta skulle förbättra kvaliteten på vår kraft och vända det potentiella problemet med hushållsförnybara energikällor till en lösning.

Varför alla väsen om spänning?

El från våra kraftpunkter bör vara ungefär 230 volt utan att avvika för långt över eller under. Det svänger hela dagen, beroende på hur mycket ström som används.

Här är en analogi: Tänk på vatten som strömmar genom rör. Kraftledningarna är rören själva, och spänningen är som vattentrycket i rören - det vill säga mängden kraft som trycker på vattnet (eller el) längs. Att använda stora mängder ström gör att spänningen sjunker, snarare som när tvättmaskinen sätts på medan du dricker. plötsligt sjunker trycket eftersom andra apparater använder vattnet också.

Tryck påverkas också av hur nära apparaten är till källan. Till exempel, om din tvättmaskin och dusch var ansluten direkt vid foten av dammen, istället för i slutet av flera mil med rör, kan du få dem båda påslagna och inte märka tryckfall.

För ett elektriskt distributionssystem betyder det att husen längst bort från substationen är mest mottagliga för att sänka (lägre) spänning när stora mängder ström används.


Få det senaste från InnerSelf


Spänningsstyrning har alltid varit ett problem för nätoperatörer, särskilt på landsbygden där kraftledningarna är längre. Lågspänning på långa kraftledningar betyder ofta dimma och flimmerljus för invånare i slutet av linjen.

På baksidan kan överspänningar skada känslig elektronisk utrustning - lite som när vattentrycket slår ut din trädgårdsslang från kranen.

Dessa fluktuationer kan bli ett problem för kraftföretag när spänningen går utanför det tillåtna intervallet.

Hur påverkar solenergi spänning?

Våra elnät var inte ursprungligen byggda för massor av lokala generationskällor som soltak på taket eller små vindkraftverk. Fram till nyligen har kraften i allmänhet bara blivit sträckt i en riktning, från ett stort (vanligen kolkraftverk) kraftverk till konsumenterna.

Vårt växande antal hushålls solpaneler På nätverket har förändrats detta landskap och nu strömmar strömmen på båda hållen. Solpaneler kan göra hanteringen av gallret mer komplext, eftersom spänningen stiger där de genererar ström.

En liten spänningsökning är inte ett problem när det finns tillräckligt med efterfrågan på el. Men när ingen är hemma i grannskapet, kan solenergin lyfta spänningen utöver den övre gränsen.

I detta fall kommer kretsskyddsmedlen i generatorn troligen att resa och solpanelerna kommer att stängas av för att skydda nätverket. Detta betyder också att hushållet inte kommer att ha tillgång till (eller få betalt för!) Solenergi den genererar.

Varje kundägd generator kan påverka spänningen - inklusive sol, batterier eller dieselgeneratorer. Men vi brukar höra om sol eftersom det är överlägset det mest populära sättet för lokal generation. Australien har nu mer än 1.5 miljoner hem med soltak på taket, och den siffran ökar snabbt.

Medan vissa människor kanske ser detta som ett problem, ligger lösningen ibland i själva problemet. I det här fallet kan nya solsystem erbjuda ett mycket mer sofistikerat sätt att hantera nätspänning.

smartare rutor
Innovationen: Smarta omformare kan styra sol och batterier för att stabilisera spänningen på gallret.

Hur kan sol bli lösningen?

Traditionellt är spänningshanteringslösningar ganska trubbiga och påverkar tiotals eller till och med hundratals egenskaper åt gången, trots att förhållandena kan vara ganska olika på varje fastighet. Utrustningen som används - fylld med tekniskt ljudande namn som "lastbrytare" och "linjediskompensatorer" - är dyrt och ligger ofta inom transformatorer vid transformatorer. Allt detta elteknikpaket ökar energikostnaden för kunderna.

Nya sol- och batterisystem har nu intelligensen att hantera spänningen på ett billigare och mer målinriktat sätt genom sina "smarta" växelriktare. Dessa nya tekniker kan ge den saknade länken till nya förnybara och tillförlitliga energikällor.

Så här fungerar det: bostadsolja, batterier och andra generatorer är anslutna till nätet genom omformare som nu har inbäddat IoT (sakernas Internet) kommunikationsteknik. Dessa smarta omformare tillåter nätverket att "prata" med den lokala generatorn och begära supporttjänster, inklusive genom det som kallas responsiv kraft (se grafik nedan).

Reaktiv effekt kan hjälpa till att höja och sänka spänningen i nätverket, förbättra kvaliteten på vår ström, inklusive spänningsstabilitet. För mer teknisk detalj, se vår nyutgiven rapport på möjligheten för smarta omformare att hjälpa till att hantera nätet.

smarta inverterare
Smart inverterare kan exportera eller absorbera både verklig och reaktiv effekt.

Allt detta är bara möjligt om nätverksföretag är öppna för nya, proaktiva sätt att fungera - vilket demonstreras av våra nätverksförnyade projektpartners United Energy i Victoria och Viktig energi i New South Wales.

Det innebär ett skift i tankar från den traditionella passiva kundmodellen - vi levererar energi till dig! - till en mer dynamisk och samverkande en där kunder faktiskt kan hjälpa till att hantera nätet samt att använda och generera ström.

Visst att övergången till ett helt energisystem är ingen medelåten, men det ger en möjlighet att bygga ett bättre, mer fjädrande elsystem som innehåller mer förnybar energi.

Om vi ​​är kloka, behöver vi inte hantera vår klimatpåverkan med pålitligheten hos vårt elsystem. Vi behöver bara vara öppna för de nya sätten att lösa gamla problem.

Om du är intresserad av att ta reda på mer håller Institutet för hållbara framtidar ett offentligt forum på nätverksförnyade på UTS campus tisdagen februari 14 på 12: 15-3: 15 pm. För ytterligare information kontakta Dani Alexander.

Om Författarna

Lawrence McIntosh, Senior Research Consultant, Institute for Sustainable Futures, University of Technology Sydney och Dani Alexander, forskningschef, institut för hållbara framtider, University of Technology Sydney

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = smart solenergi; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}