Адаптивно решение за повторни затварящи устройства за геотермалните централи в Индонезия: Подобряване на устойчивостта на мрежата в екстремни условия

Фон на проекта

Индонезия разполага с приблизително 40% от геотермалните ресурси в света, с потенциал за производство на геотермална енергия от 23–28 ГВт. Обачно, до 2022 година били разработени само около 2,3 ГВт. Правителството се стреми да постигне инсталирана мощност от 5 000 МВ към 2025 година, но среща множество предизвикателства:

1. ​Проблеми със стабилността на мрежата: Геотермалните централи са преобладаващо разположени в отдалечени вулканични зони (например Суматра, Ява), където честата геологична дейност причинява повреди на линиите за пренос поради земетресения и плъзгане на почвата. ​Традиционните рецлузи​ имат трудности с високи ниво на дефекти (3–5 пъти по-високо от стандартните мрежи) и не успяват да предотвратят каскадни прекъсвания.
2. ​Корозионна работна среда: Геотермалните течности достигат 275–330°C и съдържат корозионни газове (например H₂S), които ускоряват износването на компонентите на ​рецлузите​ с 60% в сравнение с конвенционалните места.
3. ​Ограничения във връзка със съвместимостта с мрежата: Стандартните ​рецлузи​ имат бавни времена за реакция (>2 секунди) и липсват адаптивни логики за нуждите на "изолираната работа" на геотермалните централи, което води до прекъсвания, които струват $1,2 млн. годишно за загуби от производство за всяка централа.

Тези ограничения изискват ​персонализирани решения за рецлузи​ за постигане на националните цели за мощност.

Решение

За справяне с уникалните условия на индонезийските геотермални централи, следния ​системен рецлуз​ интегрира специализирана инженерия:

1. ​Проект на рецлузи с висока температура и устойчивост към корозия:
• ​Подобряване на основните компоненти: Вакуумните прекъсвачи и силиконовите каучукови композити на ​рецлуза​ издържат на околна температура от 150°C и корозия от H₂S, удвоявайки продължителността на живота в сравнение със стандартните единици.
• ​Затворена охлаждаща структура: Реалзува се комбинация от въздушно охлаждане + материал за фазово променяне (PCM) за разпръскване на топлина в >50°C околната среда, предотвратявайки термични повреди.
2. ​Адаптивна защитна логика за рецлузи:
• ​Стратегия за многомодално затваряне:
• Преходни дефекти: ​Рецлузът​ изпълнява първото затваряне в рамките на 0,1 секунди (минимизирайки прекъсванията).
• Постоянни дефекти: ​Рецлузът​ блокира и активира свързване на микросет за изолирана работа.
• ​Точност на местоположението на дефекта: ​Рецлузите​ с метод на пътуващи вълни намаляват грешката в местоположението до ≤50 метра, намалявайки времето за проверка с 40%.
3. ​Функции на рецлузи, съвместими с умната мрежа:
• ​Переключване между две източници: ​Рецлузите​ синхронизират с газови турбини/хранителни системи, възстановявайки електроенергията в рамките на 0,5 секунди при отказ на мрежата.
• ​Дистанционно наблюдение: Реално време проследяване на състоянието на ​рецлуза​ и околните параметри (влажност на почвата, H₂S) постига точност на предупрежденията >95%.
4. ​Локализирано разположение на рецлузите:
• ​Модуларен дизайн: ​Рецлузите​ могат да бъдат демонтирани за транспортиране до отдалечени планински райони, намалявайки времето за инсталация с 50%.
• ​Съвместно поддръжка: Депо за запасни части в партньорство с PLN осигурява отговор на отказ на ​рецлуза​ за <4 часа.

Постигнати резултати

Напредъкът в надеждността на рецлузите в екстремната геотермална среда на Индонезия пряко решава проблемите с нестабилността на мрежата. Ключовите резултати включват:

• Удвоено време на живот: Проектирането за висока температура и устойчивост към корозия удвои оперативния живот на рецлузите в сравнение с конвенционалните единици.
• Намаление на прекъсванията при дефекти: Адаптивната многомодална логика за затваряне намалява прекъсванията при преходни дефекти с 90% чрез бърз отговор за 0,1 секунди.
• Ефективност на инспекцията: Подобрена точност на определянето на местоположението на дефекта (≤50m) намалява времето за инспекция на мрежата с 40%, предотвратявайки каскадни откази.
• Стабилност на мрежата: Рецлузите позволяват безпроблемна изолирана работа при постоянни дефекти, увеличавайки общата надеждност на мрежата с 80% чрез координирано переключване на микросет (<0,5-секунден възстановителен период).
• Оперативна наличност: Подкрепени от дистанционно наблюдение (>95% точност на предупрежденията) и локализирана поддръжка (<4-часов отговор), рецлузите постигат >99% наличност в вулканични зони, ускорявайки разширението на геотермалната мощност на Индонезия.