Integrace obnovitelných zdrojů energie s řízením napětí DER

Rok 2022 byl rekordní pro kapacitu obnovitelných zdrojů, která dosáhla 340 GW. Podle Mezinárodní energetické agentury se očekává, že elektřina vyrobená pouze z fotovoltaiky poroste o 15 % ročně až do roku 2030. Integrace fotovoltaických elektráren však přináší výzvy jak pro provozovatele sítí, tak pro provozovatele elektráren. Inteligence na okraji sítě a vzdálené řízení DER mohou pomoci chránit, automatizovat i vyvažovat naše stále dynamičtější sítě.

Problémy se solární energií

Fotovoltaické elektrárny a solární střechy přinášejí do sítě decentralizovaný, přerušovaný a nepředvídatelný zdroj energie. Proměnlivý výkon se promítá do kolísání napětí a harmonických frekvencí, které ovlivňují síť nízkého napětí. To způsobuje problémy při řízení a provozu sítě. Kolísání napětí má za následek špatnou kvalitu elektrické energie, což je další problém pro provozovatele distribučních soustav. Na jedné straně jsou povinni plnit požadavky podle normy EN 50160, na druhé straně musí zajistit, aby byli spokojeni koncoví spotřebitelé.

Provozovatelé sítí musí najít rovnováhu

Narůstající decentralizace v síti nízkého napětí (NN) má zásadní dopad na provoz energetických společností. Provozovatelé distribučních soustav musí každý den přijímat četná rozhodnutí, aby udrželi síť v stabilním provozu. V důsledku toho musí energetické společnosti hledat nové způsoby, jak zajistit stabilitu sítě, bezpečnost dodávek a vysokou úroveň spokojenosti zákazníků. 

Maximalizace účinnosti fotovoltaických elektráren a výnosů

Kromě provozovatelů distribučních soustav jsou klíčovými zúčastněnými stranami také vlastníci a provozovatelé fotovoltaických elektráren. S ukončením dřívějších pobídek pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů prostřednictvím tzv. výkupních cen budou muset  vlastníci či provozovatelé fotovoltaických elektráren maximalizovat příjmy a současně plnit požadavky provozovatelů distribučních soustav v  místě připojení k síti.

Řízení napětí pro fotovoltaické elektrárny

Efektivní řešení prostřednictvím regulace napětí může pomoci vyrovnat síť, maximalizovat příjmy elektrárny a splnit regulační požadavky. Rychlé rozhodování a krátká reakční doba na problémy na okraji sítě by umožní:
1.  Eliminovat potřebu provozovatelů distribučních soustav vyřadit z provozu fotovoltaickou elektrárnu, která způsobuje problémy s kvalitou elektrické energie v síti. 
2.    Pomoci provozovatelům distribučních soustav lépe spravovat stávající obnovitelné zdroje energie a urychlit zavedení DER.
3.    Pomoci provozovatelům distribučních soustav a provozovatelům elektráren rychle řešit problémy s napětím na okraji sítě, a tudíž zajistit nejen lepší kvalitu dodávek, ale také optimální provoz s cílem maximalizovat příjmy elektráren.

Chytré řízení DER od Stadtwerk Winterthur

Když Stadtwerk Winterthur rozšiřoval své působení v oblasti obnovitelných zdrojů energie ve Švýcarsku, potřeboval optimalizovat svou elektrickou síť pro integraci zdrojů solární energie a zajistit tak stabilní toky energie, stálou kvalitu napájení a vyváženou síť. Pomocí chytrého terminálu S650 od společnosti Landis+Gyr s modulem E65C RTU implementovali komplexní řešení měření, řízení a monitorování parametrů kvality dodávky, které nabízelo úplný přehled a kontrolu nad jejich fotovoltaickými elektrárnami. Regulace napětí bylo dosaženo pomocí  vlastního, zákazníkem navrženém algoritmu naprogramovaném přímo do  modulu elektroměru , který porovnával hodnoty napětí v síti s předem nastavenými prahovými hodnotami a prostřednictvím digitálních výstupů modulu S650 spouštěl nápravná opatření vůči fotovoltaickému střídači.

Inteligence a řízení – od okraje sítě až do centra

Proaktivní řízení sítě vyžaduje spolehlivé údaje o měření energie i kvalitě dodávek a také schopnost odpovídajícím způsobem regulovat napětí v síti.  Při správném postupu může inteligence z chytré měřicí infrastruktury nejen zajistit rozhodování na základě dat, ale také pomoci při automatizaci procesů v síti, aby se problémy řešily v okamžiku, kdy se objeví, a tam, kde se objeví. 

Chcete se dozvědět více nebo implementovat vlastní řešení pro správu DER?