Aanpassingsbare Recloser-oplossing voor Indonesië's vulkanische geothermische installaties: Versterking van het netwerkveerkracht in extreme omgevingen

Project Background

Indonesië bezit ongeveer 40% van de wereldwijde geothermische hulpbronnen, met een potentieel voor geothermische energieopwekking van 23-28 GW. Tot 2022 was echter slechts ongeveer 2,3 GW ontwikkeld. De overheid streeft ernaar om tegen 2025 een geïnstalleerd vermogen van 5.000 MW te bereiken, maar komt daarbij tegen meerdere uitdagingen aan:

1. ​Netstabiliteitsproblemen: Geothermische installaties liggen voornamelijk in afgelegen vulkanische zones (bijv. Sumatra, Java), waar frequente geologische activiteit aardbevingen en aardverschuivingen veroorzaakt die schade toebrengen aan transmissielijnen. ​Conventionele reclosers​ hebben moeite met hoge foutfrequenties (3-5× hoger dan standaard netwerken) en kunnen niet voorkomen dat er kettingreacties optreden bij storingen.
2. ​Corrosieve bedrijfsomstandigheden: Geothermische vloeistoffen bereiken 275-330°C en bevatten corrosieve gassen (bijv. H₂S), waardoor de slijtage van ​recloser​-componenten 60% sneller gaat dan op conventionele locaties.
3. ​Beperkingen in netcompatibiliteit: Standaard ​reclosers​ hebben langzame reactietijden (>2 seconden) en ontberen adaptieve logica voor de "afgezonderde werking" van geothermische installaties, wat leidt tot uitschakelingen die jaarlijks $1,2 miljoen per installatie aan verloren productie kosten.

Deze beperkingen maken aangepaste recloser-oplossingen noodzakelijk om de nationale capaciteitdoelstellingen te bereiken.

Oplossing

Om de unieke omstandigheden van Indonesische geothermische installaties te adresseren, integreert het volgende ​reclosersysteem​ gespecialiseerde technologie:

1. ​Hoogtemperatuur- en corrosiebestendige recloserontwerp:
• ​Versterking van kerncomponenten: ​Recloser​-vacuümonderbrekers en siliciumrubbercomposieten weerstaan omgevingstemperaturen van 150°C en H₂S-corrosie, waardoor de levensduur verdubbelt ten opzichte van standaardeenheden.
• ​Gesloten koelstructuur: De ​recloser​ integreert luchtcooling + faseveranderingsmateriaal (PCM) om warmte af te voeren in >50°C-omgevingen, waardoor thermische storingen worden voorkomen.
2. ​Anpassende beschermingslogica voor reclosers:
• ​Multimodale herinsluitingsstrategie:
• Tijdelijke storingen: De ​recloser​ voert de eerste herinsluiting binnen 0,1 seconde uit (minimale storingen).
• Permanente storingen: De ​recloser​ sluit uit en activeert microgrid-interconnectie voor afgezonderde werking.
• ​Nauwkeurigheid van storinglocatie: ​Reclosers​ met reizende-golfberekening verkleinen de locatiefout tot ≤50 meter, waardoor de inspectietijd met 40% wordt verkort.
3. ​Smart-grid-compatibele recloserfuncties:
• ​Dual-source switching: ​Reclosers​ synchroniseren met gasturbines/energieopslag, waardoor de stroom binnen 0,5 seconde wordt hersteld tijdens netwerkstoringen.
• ​Afstandsmonitoring: Real-time tracking van de status van de ​recloser​ en omgevingsparameters (bodemvocht, H₂S) bereikt een waarschuwingsnauwkeurigheid van >95%.
4. ​Lokale implementatie van reclosers:
• ​Modulair ontwerp: ​Reclosers​ kunnen worden gedemonteerd voor transport naar afgelegen berggebieden, waardoor de installatiestijd met 50% wordt verlaagd.
• ​Gezamenlijke onderhoudsactiviteiten: PLN-gepartnerde reserveonderdelenopslagplaatsen zorgen voor een <4-uur respons tijd bij ​recloser​-storingen.

Behaalde resultaten

De geavanceerde reclosers behaalden doorbraakverbeteringen in betrouwbaarheid in Indonesië's extreme geothermische omgevingen, waarmee de uitdagingen van netinstabiliteit direct werden aangepakt. Belangrijke resultaten zijn:

• Levensduur verdubbeld: Hoogtemperatuur- en corrosiebestendige ontwerpen verdubbelden de operationele levensduur van de reclosers ten opzichte van conventionele eenheden.
• Reductie van storinguitval: Anpassende multimodale herinsluitingslogica vermindert tijdelijke storinguitval met 90% door snelle 0,1-seconde responsiviteit.
• Efficiëntie van inspectie: Verbeterde nauwkeurigheid van storinglocatie met reizende golven (≤50m) verlaagt de inspectietijd van het netwerk met 40%, waardoor kettingreacties worden voorkomen.
• Netstabiliteit: Reclosers maakten naadloze afgezonderde werking mogelijk tijdens permanente storingen, waardoor de algemene netbetrouwbaarheid met 80% werd verhoogd door coördinerende microgrid-switching (<0,5-seconde herstel).
• Operationele uptime: Ondersteund door afstandsmonitoring (>95% waarschuwingsnauwkeurigheid) en lokale onderhoudsactiviteiten (<4-uur respons), behaalden de reclosers >99% uptime in vulkanische gebieden, waarmee de uitbreiding van Indonesië's geothermische capaciteit wordt versneld.