Vpliv fotovoltaične proizvodnje električne energije na električno omrežje

Fotovoltaična proizvodnja električne energije kot nov vir energije je pomembno prispevala k vsakodnevni oskrbi z električno energijo, varčevanju s tradicionalno energijo in varovanju okolja. V primerjavi s tradicionalnimi sistemi za proizvodnjo toplotne energije ima številne prednosti, kot so brez tveganja izčrpanja virov, varnost in zanesljivost, brez onesnaževanja ali škode, brez geografskih omejitev pri distribuciji virov, visoka kakovost energije, kratek čas pridobivanja energije in ni potrebe po velikih človeških in materialnih virih za gradnjo. Vendar pa ima fotovoltaična proizvodnja električne energije kot nastajajoča oblika proizvodnje električne energije še vedno določene vplive na delovanje omrežja med vključitvijo v omrežje, predvsem v naslednjih vidikih:

1. Ima določen vpliv na delovanje in nadzor električnega omrežja.

Fotovoltaični sistemi za proizvodnjo električne energije imajo centralizirane in decentralizirane metode povezovanja v omrežje. Centralizirana omrežna povezava se nanaša na neposreden prenos električne energije, proizvedene s fotovoltaično proizvodnjo energije, v električno omrežje za odpremo in uporabo. Ta metoda je primerna predvsem za velike-fotovoltaične elektrarne, kot so-območne fotovoltaične naprave za proizvodnjo električne energije. Decentralizirana omrežna povezava pomeni, da se proizvedena električna energija ne dovaja neposredno v omrežje; proizvedena električna energija se shrani v obremenitvi in ​​se po potrebi odda v omrežje. To se običajno uporablja v mestnih območjih, zlasti v fotovoltaičnih sistemih, integriranih v zgradbe, kot so strešne fotovoltaične naprave za proizvodnjo električne energije. Poleg tega fotonapetostna proizvodnja energije večinoma uporablja sončno svetlobo, zato nanjo močno vpliva vreme, kar ima za posledico nestabilno proizvodnjo električne energije. Različni načini priključitve fotonapetostnih sistemov na omrežje in nestabilnost proizvodnje električne energije povečajo število virov električne energije v omrežju, potem ko je električna energija, ki jo proizvedejo fotovoltaične naprave, priključena na omrežje. Poleg tega sta porazdelitev in število teh virov energije nepredvidljiva, kar povečuje težave pri nadzoru virov energije in delovanju omrežja.

2. Ima določen vpliv na enakomernost delovanja električnega omrežja.

Ker fotonapetostni (PV) sistemi za proizvodnjo električne energije in tradicionalni sistemi za proizvodnjo električne energije uporabljajo različne vire energije in proizvajajo električno energijo na različne načine, časa izpadov električne energije ni mogoče sinhronizirati. Medtem ko tradicionalna proizvodnja električne energije poteka, fotonapetostna proizvodnja električne energije morda ne deluje zaradi vremenskih razmer ali pa deluje, medtem ko tradicionalna proizvodnja električne energije doživlja izpad električne energije. Zato med obema ni enotnosti. Če fotonapetostni sistem za proizvodnjo električne energije dobavlja električno energijo v omrežje, medtem ko tradicionalna proizvodnja električne energije ni na voljo, bo ustvaril "učinek otoka", kar pomeni, da postane izoliran vir energije, ki napaja okoliško omrežje. Ko bo omrežje znova vzpostavilo napajanje, bo ustvarilo velik udarni tok, ki bo poškodoval električno opremo in naprave ter lahko povzroči telesne poškodbe ali smrt vzdrževalnega osebja, ki morda popravlja omrežje.

3. Vpliv na obratovalne stroške omrežja.

Ko fotonapetostne (PV) naprave za proizvodnjo električne energije prejmejo sončno energijo in proizvedejo elektriko, se prek razsmernikov povežejo z nacionalnim omrežjem. Omrežni sistem mora povečati svojo zmogljivost za shranjevanje in pretvorbo te energije za prilagoditev PV moči. V tem pogledu proizvodnja fotonapetostne energije poveča porabo energije omrežne opreme in tako poveča ekonomsko učinkovitost omrežja. Poleg tega priključitev PV sistemov na omrežje poveča delovno obremenitev omrežja, kar zahteva veliko število tehničnega osebja za upravljanje omrežja, kar povečuje tudi obratovalne stroške omrežja.

4. Vpliv na napetost in kakovost električne energije

Preden je električna energija, proizvedena s fotovoltaičnimi (PV) napravami za proizvodnjo električne energije, priključena na omrežje, je trenutna oblika omrežja edinstvena in stabilna, kar omogoča enostavno upravljanje. Ko pa je električna energija, proizvedena s PV napravami, priključena na omrežje, postane trenutna oblika omrežja bolj raznolika. Poleg tega na električno energijo, ki jo proizvedejo PV naprave, vplivajo vremenski pogoji, kar povzroča nestabilno proizvodnjo električne energije. Ta vpliv se nadaljuje po priključitvi na omrežje, vpliva na tok omrežja in ga naredi nestabilnega in ga je težko nadzorovati. Veliki{4}}fotovoltaični sistemi za proizvodnjo električne energije ustvarjajo visoko moč in pomembno vplivajo na omrežje; vendar bodo vremenske razmere neizogibno povzročile nihanje napetosti. Poleg tega, ker je električna energija, ki jo proizvajajo fotonapetostni sistemi, enosmerni tok (DC), se bodo harmoniki ustvarili, ko jo bo pretvornik pretvoril pred vstopom v omrežje, kar bo vplivalo tudi na omrežje.

5. Vpliv na prihodnji razvoj elektroenergetskega omrežja.

Ko fotovoltaična proizvodnja električne energije dozoreva in se njeno gradbeno območje širi, se bosta spreminjali njena obremenitev in povratna moč, zaradi česar bo obstoječe električno omrežje težko zadovoljilo povpraševanje. To zahteva ponovno načrtovanje glede na dejanske razmere in ponovno-vrednotenje delovanja elektroenergetskega omrežja. To poveča kapitalske naložbe elektroenergetskega omrežja, delovno obremenitev ustreznega osebja in obratovalne stroške.