Impactul producerii de energie fotovoltaică asupra rețelei electrice

Generarea de energie fotovoltaică, ca nouă sursă de energie, a adus contribuții semnificative la furnizarea zilnică de energie electrică, economisind energia tradițională și protejând mediul. În comparație cu sistemele tradiționale de generare a energiei termice, are multe avantaje, cum ar fi niciun risc de epuizare a resurselor, siguranță și fiabilitate, fără poluare sau daune, fără limitări geografice privind distribuția resurselor, calitate ridicată a energiei, timp scurt de achiziție a energiei și lipsa de resurse umane și materiale uriașe pentru construcție. Cu toate acestea, ca formă emergentă de generare a energiei, generarea de energie fotovoltaică are încă anumite impacturi asupra funcționării rețelei în timpul integrării acesteia în rețea, în principal în următoarele aspecte:

1. Are un anumit impact asupra funcționării și controlului rețelei electrice.

Sistemele de generare a energiei fotovoltaice au metode de conectare la rețea centralizate și descentralizate. Conectarea centralizată la rețea se referă la transmiterea directă a energiei electrice generate de generarea de energie fotovoltaică către rețeaua electrică pentru expediere și utilizare. Această metodă este potrivită în principal pentru centralele fotovoltaice-la scară largă, cum ar fi dispozitivele de generare a energiei fotovoltaice pe autostrăzi cu suprafețe mari-. Conectarea descentralizată la rețea înseamnă că energia electrică generată nu este furnizată direct rețelei; energia electrică generată este stocată într-o sarcină și expediată de rețea atunci când este necesar. Acesta este de obicei folosit în zonele urbane, în special în sistemele fotovoltaice integrate cu clădiri, cum ar fi dispozitivele de generare a energiei fotovoltaice de pe acoperiș. În plus, generarea de energie fotovoltaică utilizează în principal lumina soarelui și, prin urmare, este foarte afectată de vreme, ceea ce duce la o generare instabilă de energie. Diferitele metode de conectare la rețea ale sistemelor de generare a energiei fotovoltaice și instabilitatea producției de energie cresc numărul de surse de energie din rețea după ce energia electrică generată de dispozitivele fotovoltaice este conectată la rețea. Mai mult, distribuția și numărul acestor surse de energie sunt imprevizibile, ceea ce crește dificultatea controlului sursei de energie și a funcționării rețelei.

2. Are un anumit impact asupra uniformității funcționării rețelei electrice.

Deoarece sistemele de generare a energiei fotovoltaice (PV) și sistemele tradiționale de generare a energiei utilizează diferite surse de energie și generează energie electrică în moduri diferite, momentul întreruperilor de curent nu poate fi sincronizat. În timp ce generarea de energie tradițională este în desfășurare, generarea de energie fotovoltaică poate să nu funcționeze din cauza condițiilor meteorologice sau poate funcționa în timp ce generarea de energie tradițională se confruntă cu o întrerupere a curentului. Prin urmare, nu există uniformitate între cele două. Dacă un sistem de generare a energiei fotovoltaice furnizează energie electrică rețelei în timp ce generarea tradițională de energie este oprită, va crea un „efect de insulă”, ceea ce înseamnă că devine o sursă de energie izolată care furnizează energie rețelei din jur. Odată ce rețeaua restabilește alimentarea, va genera un curent de pornire mare, care va deteriora echipamentele și instalațiile electrice și poate cauza vătămări corporale sau moartea personalului de întreținere care ar putea repara rețeaua.

3. Impactul asupra costurilor de operare a rețelei.

După ce dispozitivele de generare a energiei fotovoltaice (PV) primesc energie solară și produc energie electrică, aceasta este conectată la rețeaua națională prin invertoare. Sistemul de rețea trebuie să își mărească capacitatea de stocare și transformare a acestei energie pentru a găzdui energia fotovoltaică. În acest sens, generarea de energie fotovoltaică crește consumul de energie al echipamentelor din rețea, crescând astfel eficiența economică a rețelei. În plus, conectarea la rețea a sistemelor fotovoltaice crește volumul de muncă al rețelei, necesitând un număr mare de personal tehnic pentru operarea rețelei, ceea ce crește și costurile de operare ale rețelei.

4. Impactul asupra tensiunii și calității puterii

Înainte ca electricitatea generată de dispozitivele de generare a energiei fotovoltaice (PV) să fie conectată la rețea, forma curentă a rețelei este singulară și stabilă, ceea ce face ușor de controlat. Cu toate acestea, odată ce electricitatea generată de dispozitivele fotovoltaice este conectată la rețea, forma curentă a rețelei devine mai diversă. În plus, electricitatea generată de dispozitivele fotovoltaice este ea însăși afectată de condițiile meteorologice, determinând generarea de energie instabilă. Acest impact continuă după conectarea la rețea, afectând curentul rețelei și făcând-o instabilă și dificil de controlat. Sistemele de generare a energiei fotovoltaice la scară mare-generează un randament ridicat și au un impact semnificativ asupra rețelei; cu toate acestea, condițiile meteorologice vor cauza inevitabil fluctuații de tensiune. În plus, deoarece electricitatea generată de sistemele fotovoltaice este curent continuu (DC), armonicile vor fi generate atunci când este convertită de către invertor înainte de a intra în rețea, impactând și rețeaua.

5.Impactul asupra dezvoltării viitoare a rețelei electrice.

Pe măsură ce generarea de energie fotovoltaică se maturizează și aria sa de construcție se extinde, sarcina și puterea inversă se vor schimba, ceea ce face dificilă satisfacerea cererii rețelei electrice existente. Acest lucru necesită o replanificare bazată pe condițiile reale și o re-evaluare a funcționării rețelei electrice. Acest lucru crește investiția de capital a rețelei electrice, volumul de muncă al personalului relevant și costurile de operare.