CEA vyžaduje, aby projekty mali reaktívnu kapacitu rovnajúcu sa 33% inštalovanej výrobnej kapacity.
Hľadanie energetickej bezpečnosti a čistej energie viedlo k výraznému nárastu kapacity obnoviteľnej energie v Indii. Medzi obnoviteľné zdroje energie, solárna aj veterná energia patria zdroje prerušovanej energie, ktoré sa výrazne zvýšili a musia poskytovať reaktívne kompenzácie energie (zotrvačnosť mriežky) a stabilita napätia, aby sa zabezpečila bezpečnosť mriežky.
Podiel solárnej a veternej energie na celkovej inštalovanej kapacite sa podľa spoločnosti Mercom India Research od decembra 2022 zvýšil na 25,5% z decembra 2022 z menej ako 10% na konci roka 2013.
Ak má obnoviteľná energia oveľa nižšia penetrácia mriežky, môže byť zapojená alebo von bez výrazného ovplyvnenia stability mriežky. Ako sa však zvyšuje integrácia obnoviteľných zdrojov energie do energetickej mriežky, akákoľvek odchýlka bude vážne ovplyvniť stabilitu a spoľahlivosť energetického systému.
Reaktívne energetické služby sa používajú na zabezpečenie toho, aby úrovne napätia zostali v rámci stanovených limitov. Napätie udržiava fyzický prenos energie z generátora na zaťaženie. Reaktívny výkon ovplyvní napätie systému, čím výrazne ovplyvní bezpečnosť siete.
Vláda podnikla kroky tento rok po tom, čo rôzne incidenty straty energie ohrozili národnú sieť.
Ústredný orgán pre elektrinu (CEA) nedávno vykázal 28 prípadov odchýlky frekvencie mriežky od stanovených limitov od januára 2022, čo viedlo k strate viac ako 1 000 MW obnoviteľnej energie. To zvyšuje obavy z častejších výpadkov energie.
Väčšina hlásených udalostí sa týka prepätia počas prepínania operácií, nízkofrekvenčných kolísaní obnoviteľných zdrojov energie a porúch v blízkosti komplexov obnoviteľnej energie.
Analýza týchto udalostí ukazuje, že nedostatočná reaktívna výkonová podpora z variabilných zdrojov energie z obnoviteľných zdrojov je jedným z prispievajúcich faktorov v statických aj dynamických podmienkach.
Projekty solárnej a veternej energie predstavujú takmer 63% inštalovanej kapacity obnoviteľnej energie v krajine, ale porušujú požiadavku CEA, aby reaktívna energia predstavovala 33% výrobnej kapacity projektu, najmä v severnom regióne. Iba v druhej štvrtine 2023 India vyrobila 30 miliárd kusov slnečnej energie.
CEA odvtedy nariadila všetkým vývojárom obnoviteľnej energie, ktorí požiadali o spojenie do 30. apríla 2023, aby dodržiavali pravidlá pripojenia CEA do 30. septembra alebo bolo na čele vypnutia.
Podľa predpisov sa podpora dynamicky meniaceho reaktívneho výkonu vyžaduje počas prenosu nízkeho napätia (LVRT) a vysokého napätia (HVRT).
Dôvodom je skutočnosť, že banky s pevným kondenzátorom napájania môžu poskytovať iba podporu reaktívneho výkonu v podmienkach ustáleného stavu a postupne poskytovať podporu po období oneskorenia. Preto je zabezpečenie stability a bezpečnosti siete dynamicky meniacou sa podporu reaktívneho výkonu.
Dynamická podpora umožňuje dodávať alebo extrahovať reaktívny výkon v rámci milisekúnd, aby sa zabránilo zlyhaniam počas preťaženia prúdu/napätia.
Mercom, prevádzkovateľ systému systému siete v Indii, povedal Merccom: „Jedným z dôvodov nízkeho napätia, dokonca 85% alebo menej menovitej hodnoty, je neschopnosť solárnych alebo veterných generátorov poskytovať dynamickú podporu reaktívneho výkonu. Agregačná stanica. Pokiaľ ide o solárne projekty, keď sa zvyšuje vstup slnečného žiarenia do mriežky, zvyšuje sa zaťaženie hlavných vedení výstupného prenosu, čo následne spôsobuje napätie v agregačnej rozvodni/obnoviteľnom pripojení generátora na pokles, dokonca aj pod štandardným 85% vážiacim napätím. “
„Solárne a veterné projekty, ktoré nespĺňajú štandardy CEA, môžu poruchu, čo má za následok vážne straty výroby. Podobne môže zaťaženie úžitkových vodičov spôsobovať následne vysoké podmienky napätia. V tomto prípade veterné a solárne generátory nebudú môcť poskytnúť primeranú silu. “ Za pokles napätia je zodpovedná dynamická podpora reaktívneho výkonu. “
Jeden vývojár projektov obnoviteľnej energie, s ktorým sa uskutočnilo rozhovory s Mercom, uviedol, že výkyvy a problémy s výpadkami sa vyskytujú v neprítomnosti zotrvačnosti mriežky alebo reaktívnej energie, ktorá je vo väčšine regiónov poskytovaná schopnosťou poskytovať reaktívnu silu. Podporujú sa tepelné alebo vodné elektrárne. A tiež ho nakresliť z mriežky podľa potreby.
„Problém sa vyskytuje najmä v regiónoch ako Rajasthan, kde je inštalovaná kapacita obnoviteľnej energie 66 GW, a Gujarat, kde sa plánuje 25-30 GW iba v regióne Kafda,“ uviedol. Nie je veľa tepelných elektrární alebo vodných elektrární. Rastliny, ktoré dokážu udržiavať reaktívnu energiu, aby sa predišlo zlyhaniam mriežky. Väčšina projektov obnoviteľnej energie postavená v minulosti to nikdy nezohľadnila, a preto sa mriežka v Rádžastháne z času na čas rozpadá, najmä v sektore obnoviteľnej energie. “
V neprítomnosti zotrvačnosti mriežky musia tepelné napájanie alebo vodné napájacie projekty nainštalovať variabilný kompenzátor, ktorý môže v prípade potreby dodávať reaktívny výkon do mriežky a extrahovať reaktívny výkon.
Prevádzkovateľ systému vysvetlil: „V prípade projektov obnoviteľnej energie je kapacitný faktor 0,95 pomerne rozumný; Generátory umiestnené mimo centra záťaže by mali byť schopné prevádzkovať z účinného faktora 0,90 zaostávajúcich k účinkovému faktoru 0,95, zatiaľ čo generátory umiestnené v blízkosti centra zaťaženia by mali byť schopné pracovať od 0,90 s oneskorenia do 0,95 s vedúcim faktorom od +0,85 do -0,95 s vedením. V prípade generátora obnoviteľnej energie je účinník 0,95 ekvivalentný 33% aktívnej energie, čo je reaktívny výkon. schopnosti, ktoré musia byť poskytnuté v rámci hodnoteného rozsahu aktívneho výkonu. “
Na vyriešenie tohto naliehavého problému sa odporúčajú návrhárov, aby inštalovali fakty (flexibilný prenosový systém AC), ako sú statické kompenzátory VAR alebo statické synchrónne kompenzátory (STATCOM). Tieto zariadenia môžu meniť svoj reaktívny výkon rýchlejšie v závislosti od prevádzky ovládača. Používajú izolované bipolárne tranzistory (IGBT) a ďalšie ovládacie prvky tyristora na zabezpečenie rýchlejšieho prepínania.
Pretože pravidlá zapojenia CEA neposkytujú jasné usmernenie týkajúce sa inštalácie týchto zariadení, mnohí vývojári projektov nezohľadnili povinnosť poskytovať reaktívnu podporu energie, a preto jej náklady na mnoho rokov zohľadnili svoje náklady.
Existujúce projekty obnoviteľnej energie bez takéhoto vybavenia vyžadujú zálohovanie z invertorov nainštalovaných v systéme. To zaisťuje, že aj keď generujú energiu pri plnom zaťažení, stále majú svetlú výšku, aby poskytovali určitú podporu reaktívneho výkonu oneskorenia alebo olovna, aby sa zabránilo prekročeniu pripojenia napätia v prekročení prijateľných limitov. Jediným iným spôsobom je vykonať externú kompenzáciu v továrňových termináloch, čo je dynamické kompenzačné zariadenie.
Avšak, aj keď je k dispozícii iba napájanie, menič prechádza do režimu spánku, keď mriežka zhasne, takže je potrebný statický alebo premenlivý kompenzátor dynamického výkonového faktora.
Ďalší vývojár projektov obnoviteľnej energie povedal: „Skôr sa vývojári nikdy nemuseli obávať týchto faktorov, pretože sa o nich väčšinou rozhodlo na úrovni rozvodne alebo v indickej energetickej sieti. S nárastom obnoviteľnej energie prichádzajúc do siete musia vývojári stanoviť takéto faktory. “ V priemere 100 MW musíme nainštalovať 10 MVAR Statcom, ktorý môže ľahko stáť kdekoľvek od 3 do 400 crore (približne 36,15 až 48,2 milióna USD) a vzhľadom na náklady na projekt je to ťažká cena. “
Dodal: „Očakáva sa, že tieto ďalšie požiadavky na existujúce projekty sa zohľadnia v súlade so zmenami právnych podmienok dohôd o nákupe moci. Keď bol v roku 2017 prepustený kód mriežky, zvážilo sa, či by sa mali nainštalovať statické kondenzátorové banky alebo dynamické kondenzátorové banky. Reaktory a potom Statcom. Všetky tieto zariadenia sú schopné kompenzovať potrebu reaktívneho výkonu siete. Vývojári sa zdráhajú inštalovať takéto zariadenia, ale náklady sú problémom. Táto cena sa predtým nezohľadnila v návrhoch na tarify, takže sa musí zahrnúť do rámca legislatívnych zmien, inak sa projekt stane nemožným. “
Výkonný pracovník vlády sa zhodol na tom, že inštalácia zariadení na podporu dynamickej reaktívnej energie by určite ovplyvnila náklady na projekt a nakoniec ovplyvnilo budúce ceny elektrickej energie.
Povedal: „V rámci CTU sa zariadenie nainštalovalo zariadenie Statcom. CEA však nedávno zaviedla svoje pravidlá prepojenia, ktoré vyžadujú, aby vývojári projektu nainštalovali toto zariadenie do elektrární. Pokiaľ ide o projekty, v ktorých boli dokončené tarify elektriny, môžu vývojári pristupovať k regulačnej komisii pre centrálnu energetickú komisiu, ktorá predkladá žiadosť o preskúmanie podmienok „zmeny práva“ pre takéto prípady a náhradu požadovanej. Nakoniec sa CERC rozhodne, či ho poskytne. Pokiaľ ide o vládneho výkonného pracovníka, vnímame sieťovú bezpečnosť za najvyššiu prioritu a zabezpečíme, aby bolo toto zariadenie k dispozícii, aby sa predišlo narušeniam v sieťach. “
Keďže bezpečnosť siete je dôležitým faktorom pri riadení rastúcej kapacity obnoviteľnej energie, zdá sa, že neexistuje iná možnosť, ale na inštaláciu potrebných zariadení StatCOM pre prevádzkové projekty, čo v konečnom dôsledku vedie k zvýšeniu nákladov na projekt, čo môže alebo nemusí závisieť od zmien v právnych podmienkach. .
V budúcnosti budú musieť vývojári projektov pri ponukách zohľadniť tieto náklady. Čistá energia sa nevyhnutne stane drahšou, ale strieborná podšívka je, že India sa môže tešiť na prísnejšie a stabilnejšie riadenie energetických systémov, čo umožňuje efektívnu integráciu obnoviteľnej energie do systému.
Čas príspevku: november-23-2023