La indústria de l'energia està canviant. Les formes convencionals de subministrament d'energia i el lliurament es complementen en l'actualitat i, de vegades, qüestionades pels recursos energètics distribuïts (DER). Si bé es cert que els DER potencialment, poden proporcionar beneficis significatius a la xarxa, la seva inclusió també pot plantejar problemes pel transport i distribució convencional (T&D) conjuntament amb l'operació de sistemes i planificació. Sovint, aquests desafiaments estan relacionats amb els recursos energètics renovables, especialment eòlica i solar. A diferència de les formes tradicionals de generació, aquests recursos no poden aconseguir la generació d'energia desitjada.
A mesura que les implementacions de microxarxes estan sent considerades a efectes de fiabilitat, hi ha un fort impuls per incloure majors penetracions de l'energia solar fotovoltaica (PV) i sistemes de generació eòlica en aquestes instal·lacions per complir els objectius d'emissió i eficiència energètica específics. Igual que a la quadrícula tradicional, la naturalesa intermitent i de vegades impredictible de la generació renovable requereix majors consideracions de disseny, com canvis en la producció de generació que poden tenir un impacte important en l'estabilitat de les microxarxes, sobretot en mode d'operació illa.
En alguns casos, aquestes oscil·lacions de potència, poden fins i tot, superar les capacitats d'altres DER dins dels límits de les microxarxes, que podrien donar lloc a una important reducció de la generació d'energia renovable per evitar problemes d'estabilitat. En aquesta situació, els sistemes d'emmagatzematge d'energia proporcionen una alternativa molt més atractiva, ja que aquests sistemes es poden utilitzar per equilibrar la generació variable.
Per tal d'avançar en l'estat de la tècnica en la utilització d'emmagatzematge d'energia en combinació amb PV, Commonwealth Edison (Comed) va rebre un premi de $ 4 milions de la Iniciativa del Departament d' SunShot Energia dels Estats Units al gener d'aquest 2016 per dissenyar i implementar l'emmagatzematge solar amb bateria amb pròpia tecnologia. El finançament del DOE permet a ComEd investigar, desenvolupar, implementar un sistema de tecnologia d'emmagatzematge d'energia solar de microxarxes integrades (MissT). La tecnologia permetrà l'ús generalitzat de baix cost, flexible i fiable de generació d'energia solar fotovoltaica, així com l'ús de sistemes d'emmagatzematge d'energia de la bateria amb un enfocament en la integració d'aquests sistemes per microxarxes.
La solució MissT proposada tindrà en compte els problemes de disponibilitat i variabilitat inherents a la tecnologia de l'energia solar fotovoltaica mitjançant la utilització d'inversors intel·ligents per a sistemes fotovoltaics i emmagatzematge de la bateria, mentre es treballa sinèrgicament amb altres components dins d'una comunitat de microxarxes. La tecnologia de l'inversor intel·ligent en MissT es basa en una estratègia de control robust per integrar ambdós sistemes fotovoltaics i emmagatzematge d'energia solar. L'estratègia de control permet que els convertidors electrònics de potència pugin funcionar com a màquines síncrones convencionals a la xarxa elèctrica per millorar encara més l'estabilitat de la xarxa. MissT permet la coordinació dels sistemes fotovoltaics i emmagatzematge d'energia solar amb dispositius intel·ligents i càrregues, proporcionant així una solució d'energia solar fotovoltaica fiable i gestionable per a aplicacions de microxarxes. La solució MissT serà escalable a nivells significatius de penetració amb capacitats d'interoperabilitat estandarditzades i proves.
Una de les principals barreres per a l'alta penetració de sistema solar fotovoltaic, va ser abordat a través d'aquest projecte, va ser la perfecta integració d'aquests sistemes en les xarxes de distribució de serveis públics. Això significa que els sistemes solars fotovoltaics estan dissenyats per operar sense deteriorament de la fiabilitat, la qualitat de l'energia, i la seguretat operativa de les xarxes de T & D, i també s'espera ajudar a millorar l'eficiència mitjançant el subministrament de càrregues a nivell local i la prestació de serveis de la xarxa, com pel control actiu de la corba de potència, el control dinàmic de potència reactiva, i una arrencada suau a través d'inversors intel·ligents que ofereixen funcionalitats avançades. La solució central del MissT, és la utilització dels inversors intel·ligents que ofereixin estratègies de control robust perquè els sistemes fotovoltaics i emmagatzematge es comportin com les màquines síncrones. Aquests inversors intel·ligents ofereixen un control de freqüència autònom de la instal·lació fotovoltaica i l'emmagatzematge d'energia solar que es pot utilitzar per als serveis de la xarxa i la millora de l'economia de la tecnologia d'emmagatzematge solar en les xarxes de distribució.
Les tasques tècniques en el projecte MissT duraran tres anys i inclouran el disseny de la tecnologia d'emmagatzematge d'energia solar integrada, l'elaboració de la solució inversor intel·ligent, la integració de MissT amb l'existent controlador micro-xarxa, disseny, enginyeria i desplegament de l'energia solar fotovoltaica i sistema d'emmagatzematge d'energia dins de la Comunitat de Microxarxes de Bronzeville i finalment la recol·lecció de dades operatives per l'anàlisi per poder demostrar encara més els avantatges de la solució missT. El projecte MissT també se centrarà en el desenvolupament d'un pla estratègic i la metodologia de disseny detallat per a la tecnologia, les pràctiques recomanades, processos i consideracions per a l'aplicació pràctica i l'ampliació per a aplicacions d'alta potència de solucions similars. El projecte aconseguirà els paràmetres de rendiment tècnics i financers necessaris per a la solució SHINES, incloent el temps de vida dels components compatibles, cicles d'emmagatzematge d'energia (per a un canvi d'energia i mitigar la variabilitat PV), la reducció de costos, la interoperabilitat dels DSO, comunicació i control a més dels costos d'interconnexió a la xarxa conjuntament amb la reducció de temps.
A mesura que evoluciona el panorama energètic, DER i microxarxes preveuen que esdevindran els principals components de la futura xarxa elèctrica. La micro-xarxa proposada a la comunitat de Bronzeville, que es desenvoluparà sota la direcció de ComED, serà una excel·lent oportunitat per aprofitar i demostrar els mèrits de la inversió fotovoltaica i l'energia de la bateria d'emmagatzematge d'energia solar, i mostrar com aquestes tecnologies milloraran el rendiment de la xarxa i proporcionaran alternatives sostenibles per operar de manera fiable un sistema d'energia eficient i cada vegada més distribuït.
Font: IEEE
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament