Mevcut elektr tarmqlariga quyosh energiyasini integratsiya qilishda eng yuzaga chiqqan muammolarni nimalar?

Katta joriy energetik tarmoqqa quyosh energiyasini integratsiya qilishda yuz beradigan muammolari va ularni hal qilish usullari

Quyosh energiyasini mavjud elektr tarmog'ga integratsiya qilishda bir qator muhim muammolarga duch keladi. Bu muammolar asosan nisbiy va o'zgaruvchanlik, tarmoq qabul qilish imkoniyati, elektr ta'minotining sifati, energiya saqlash talablari, siyosiy va iqtisodiy omillar bilan bog'liq. Quyida bu muammolar va ularni hal qilish uchun mo'ljallangan strategiyalar haqida batafsil ma'lumot:

1. Nisbiylik va o'zgaruvchanlik

Muammo: Quyosh energiyasi quyosh nurlariga bog'liq bo'lib, bu esa o'zgaruvchan va nisbiy. Kunda quyosh nuri bor paytda kuchli energiya yaratiladi, lekin tunda yoki yomg'ir yog'ayotgan paytda energiya yaratish nolga teng. Bu nisbiy energiya ta'minoti, ayniqsa quyosh energiyasining miqdori yuqori bo'lgan paytda, tarmoqning barqaror ishlashiga muhim muammolarni yaratadi.

Strategiyalar:

Energiya saqlash tizimlari: Kun paytida yig'ilgan yengil energiya (litium-ion akkumulyatorlar, oqim akkumulyatorlar va hokazo) orqali saqlanib, tun paytida yoki bulutli kunlarda energiya yetishmaydigan paytda ishlatilishi mumkin. Energiya saqlash tizimlari generatsiya grafikini to'g'irlaydi va chastota regulatsiyasi va elektr tezligi qo'llanmalari kabi xizmatlarni ta'minlaydi.

Gidrid energiya tizimlari: Quyosh energiyasini boshqa yangi energiya manbalari (shu jumladan shamol yoki suv) yoki an'anaviy energiya manbalari (masalan, tabiiy gaz) bilan birlashtirish quyosh energiyasining nisbiylikka qarama-qarshi ko'rsatadi. Shamol energiyasi, masalan, tunda yoki bulutli kunlarda yaxshi ishlaydi, shuning uchun quyosh energiyasiga yaxshi balansni ta'minlaydi.

Aqliy rejalashtirish va prognozlash: Qadrdan oldin quyosh energiyasini prognozlash orqali tarmoq rejalarini optimallashtirish mumkin. Aqliy tarmoq texnologiyalari real vaqt rejada elektr ta'minotini va talabini monitoring qilish va sozlashga yordam beradi, tarmoqning barqarorligini ta'minlaydi.

2. Tarmoq qabul qilish imkoniyati

Muammo: Mavjud tarmoq asosan markazlashtirilgan elektr tashkil etish (ko'mir, suv va hokazo) uchun dizayn qilingan, lekin quyosh energiyasi adashgan va soni juda ko'p joylardan olinadi. Katta o'lchamdagi adashgan quyosh energiyasini integratsiya qilish ba'zi tarmoq hududlarining qabul qilish imkoniyatidan oshib ketishi mumkin, bu esa elektr tezligi o'zgarishlari, rezonans va barqarorsizlik kabi muammolarga olib keli oladi.

Strategiyalar:

Tarmoq yangilanishi va modernizatsiyasi: Mavjud tarmoqni yangilab, uning adashgan energiya manbalari bilan ishlash imkoniyatini oshiring. Bu tartibga solish jarayonlarini rivojlantirish, reaktiv kuch kompensatori qurilmalarini va dinamik elektr tezligi regulyatorlarini qo'shish, moslashuvchanlik va adaptivlikni oshirishni o'z ichiga oladi.

Adashgan saqlash va mikrogridlar: Adashgan quyosh energiyasi konsentratsiyasi yuqori bo'lgan hududlarda adashgan energiya saqlash tizimlarini joylashtiring yoki mikrogridlar yarating. Mikrogridlar mustaqil holda ishlay oladi, bu esa asosiy tarmoqqa ta'sirini kamaytiradi va mahalliy o'zaro ta'minotni oshiradi.

Virtual kuch zavodlari (VPP): Bir nechta adashgan energiya manbalari (quyosh fermalari, saqlash tizimlari, elektr avtomobillari va hokazo) ni virtual katta kuch zavodi sifatida jamlang, tarmoqni boshqarishga ishtirok eting. VPP-lar aqliy boshqarish tizimlari orqali kuch taqsimlanishini moslasha oladi, tarmoq qabul qilish imkoniyatini oshiradi.

3. Elektr ta'minotining sifati

Muammo: Quyosh energiyasining o'zgaruvchanligi elektr tezligi o'zgarishlari, chastota sapralar va garmonik deformatsiyaga olib kela oladi, bu esa elektr ta'minotining sifatini pasaytiradi. Ushbu muammolar katta o'lchamdagi adashgan quyosh energiyasini integratsiya qilishda aniqroq bo'lishi mumkin.

Strategiyalar:

Reaktiv kuch boshqarishi: Quyosh invertorlari reaktiv kuch boshqarish imkoniyatiga ega bo'lishi mumkin, bu esa tarmoq talablari asosida faol va reaktiv kuch chiqishini dinamik ravishda sozlashga imkoniyat beradi, elektr tezligini barqaror qilib turadi. Qo'shimcha reaktiv kuch kompensatori qurilmalar (SVC yoki SVG) elektr ta'minotining sifatini yaxshilaydi.

Garmonik kamaytirish: Adashgan quyosh energiyasidan kelib chiqqan garmonik muammolarni hal qilish uchun filtrlar yoki boshqa garmonik kamaytirish qurilmalaridan foydalaning. Invertor dizaynini yaxshilash ham harakatlanishdan kelib chiqqan garmonikni minimallashtira oladi.

Aqliy tarmoq texnologiyalari: Elektr ta'minotining sifatini real vaqt rejada monitoring qilish va boshqarish uchun aqliy tarmoq texnologiyalaridan foydalaning, potentsial muammolarni tez-tez aniqlashing va hal qilishing. Aqliy hisob-kitoblar va sensorlar tarmoq holatini yaxshi tushunishga yordam beradi va mos harakatlarni amalga oshirishga imkoniyat beradi.

4. Energiya saqlash talablari

Muammo: Quyosh energiyasining nisbiylik sababli, energiya saqlash muhim muammoga yechim topish uchun zarur. Lekin, saqlash texnologiyalari, ayniqsa katta o'lchamdagi saqlash tizimlari, hali ham qimmat. Saqlash tizimlari effektivligi va ish muddati ularning iqtisodiy faydali va amalga oshirishga qadar o'tishga ta'sir qiladi.

Strategiyalar:

Narxni past qilish: Saqlash texnologiyalari, ayniqsa litium-ion akkumulyatorlar va oqim akkumulyatorlari sohasida rivojlanish davom etishi bilan, saqlash tizimlari narxi yuborilmoqda. Hukumatlar subventiyalar, soliq imtiyozlari va boshqa qo'llab-quvvatlash siyosatlari orqali saqlash tizimlarini ishlatishga rag'batlantirish mumkin.

Aniqlovchi saqlash texnologiyalari: Elektrokimyoviy saqlash (akkumulyatorlar) dan tashqari, pompa suv saqlash, qisqartirilgan havoni saqlash va issiqlik saqlash kabi turli saqlash texnologiyalarini o'rganing. Turli saqlash texnologiyalari alohida talablarga mos keladi, shuning uchun aniq talablarga mos keladigan fleksibil solishtirish imkoniyatini beradi.

Saqlash bozorini yaratish: Energiya saqlash bozorini yaratish, saqlash tizimlari elektr bozor savdo-ishtiroklariga ishtirok etish va qo'shimcha daromad olish imkoniyatini beradi. Masalan, saqlash tizimlari chastota regulatsiyasi va zaxira kuchi kabi qo'shimcha xizmatlarni ta'minlay oladi, ularning iqtisodiy qiymatini oshiradi.

5. Siyosiy va iqtisodiy omillar

Muammo: Quyosh energiyasini rivojlantirish va tarqatish uchun kuchli siyosiy qo'llab-quvvatlash va iqtisodiy rag'batlar talab qilinadi. Lekin, mavjud siyosiy strukturalar katta o'lchamdagi tarmoq integratsiyasini to'liq qo'llab-quvvatlamaydi, ayniqsa narx belgilash mekanizmlari va subvention siyosatlari bo'yicha. Shuningdek, quyosh loyihalarida investitsiya qaytarish muddati uzun bo'lib, investorlarga xavf tug'diradi.

Strategiyalar:

Siyosiy qo'llab-quvvatlashni kuchaytirish: Hukumatlar quyosh energiyasini rivojlantirish uchun eng umumiy siyosatlarni joriy etishi kerak. Bu, aniq feed-in tariff (FIT) siyosatlarini, net metering siyosatlarini va quyosh loyihalarining yetarli iqtisodiy qaytarimini ta'minlashni o'z ichiga oladi. Lo'iha tasdiqlash jarayonlarini osonlashtirish lo'yaning amalga oshirishini tezlashtirishi mumkin.

Bozor reformalari: Ko'proq moslashuvchan narx belgilash mekanizmlarini o'rnatish uchun elektr bozorini rivojlantirish. Rasman konkurent bozor quyosh generatsiya va saqlash bozorida ko'proq ishtirokchilarni rag'batlantirishi mumkin, innovatsiyalarni va narxlarni pasaytirishga olib keladi.

Moliyaviy innovatsiyalar: Quyosh loyihalari uchun maxsus moliyaviy mahsulotlarni rivojlantirish, masalan, yashil bondlar va ijtimoiy-xususiy sheriklik (PPP) modellari, lo'yaning qurilish va ishga tushirish uchun ko'proq xususiy kapital jalb qilish. Sigortma kompaniyalari ham investorlarning xavflarini kamaytirish uchun maxsus sigorta mahsulotlarini taklif qilishi mumkin.

6. Jamiyatning qabul qilishi va infratuzilma

Muammo: Quyosh loyihalarini qurish jarayonda yer ishlatish va atrof-muhit himoyasi bilan bog'liq muammolarga duch kelishi mumkin, ayniqsa ko'p joylashgan hududlarda. Jamiyat quyosh loyihalariga oid nima bilan tanish deb hisoblashi va qabul qilishi lo'yaning qurilish tezligiga ta'sir qilishi mumkin.

Strategiyalar:

O'zgaruvchan rejalashtirish va joylashtirish: Quyosh loyihalarini rejalashtirishda yer resurslarini o'zgaruvchan ishlatish, arzon maydon, dam olish joylari va agrar steklohoz-kumirgalarni egallashni oldindan o'z ichiga oladi. Mahalliy atrof-muhit sharoitlariga mos keladigan quyosh energiyasini yaratish usullarini (fotovoltaika yoki quyosh energiyasini kontsentrlash) tanlash.

Jamiyat ishtiroki va ta'lim: Quyosh energiyasiga oid jamiyatni bilishini va qo'llab-quvvatlashini oshirish uchun ta'lim va ilovalar orqali. Quyosh fan meropriyatlari tashkil eting, quyosh loyihalarining atrof-muhit foydalarini ko'rsating va jamiyat ishtiroki va tanish deb hisoblashini oshiring.

Xulosa

Quyosh energiyasini mavjud tarmoqqa integratsiya qilishning eng katta muammolari nisbiylik va o'zgaruvchanlik, tarmoq qabul qilish imkoniyati, elektr ta'minotining sifati, energiya saqlash talablari, siyosiy va iqtisodiy omillar. Bu muammolarni hal qilish uchun texnik, siyosiy va iqtisodiy choralar kombinatsiyasidan foydalanish kerak. Energiya saqlash tizimlarini joriy etish, tarmoqni yangilash, aqliy rejalashtirish va prognozlash texnologiyalarini qo'llash, siyosiy qo'llab-quvvatlashni kuchaytirish va jamiyatning qabul qilishini oshirish orqali quyosh energiyasini katta o'lchamda integratsiya qilishni samarali ravishda rivojlantirish, barqaror va toza energiya yug'iga o'tishga erishish mumkin.