Mwendo wa Mpya wa Adaptive Recloser kwa Viwanda vya Geothermal za Volcano za Indonesia: Kuongeza Ukuaji wa Grid katika Mazingira ya Kichwa

Ushauri wa Mchakato

Indonesia ina asilimia 40 ya viwango vya geothermal duniani, na uwezo wa kutengeneza nguvu za geothermal kati ya 23-28 GW. Hata hivyo, hadi 2022, tu asilimia 2.3 GW zilikuwa zimeundwa. Serikali inataka kupata uwezo wa 5,000 MW kwa mwaka 2025 lakini inapata changamoto nyingi:

1. ​Suala la Ustawi wa Mtandao: Viwango vya geothermal vipo kwenye eneo lenye magonjwa (kama vile Sumatra, Java), ambapo utaratibu wa ardhi unaweza kusababisha upungufu wa mifumo ya umeme. ​Vyombo vya kuimarisha tena​ vinatumaini na hatari nyingi (karibu mara tatu kwa saba kuliko mitandao ya kimataifa), bila kuzuia matukio yasiyofaa.
2. ​Mazingira ya Kazi ya Kutokolea: Maji ya geothermal yanaweza kukua chini ya 275-330°C na yana nyuzi zinazokolea (kama vile H₂S), yanayohongesha mafanikio ya vyombo vya kuimarisha tena kwa asilimia 60 kuliko maeneo mapema.
3. ​Mizizi ya Uingano na Mtandao: Vyombo vya kimataifa vya kuimarisha tena vinahitaji muda mrefu (> sekunde mbili) na havijatengenezwa kwa ajili ya matumizi ya "kutengeneza kwa pamoja" ya viwango vya geothermal, yanayosababisha gharama za kipato kilichopotea kwa kila kitengo kwa miaka $1.2M.

Mizizi haya yanahitaji ulimwengu wa vyombo vya kuimarisha tena ili kupata malengo ya taifa.

Suluhisho

Kupitia mazingira tofauti za viwango vya geothermal vya Indonesia, mchakato wa kuimarisha tena unaelekea kazi yenye ujuzi wa kiendelezi:

1. ​Umbizio wa Joto na Usalama wa Kutokolea wa Vyombo vya Kuimarisha Tena:
• ​Uzalishaji wa Vitu muhimu: Vyombo vya kuimarisha tena vya vacuum na silicone rubber composite vinaweza kukua chini ya joto la 150°C na kutokolewa na H₂S, vinazidi muda wa kutumika kwa mara mbili kuliko vitu vilivyotengenezwa.
• ​Mfumo wa Kutunza Joto: Vyombo vya kuimarisha tena vinajumuisha ukuta wa udongo na phase-change material (PCM) ili kurejesha moto katika mazingira zinazokuwa na joto la juu, kushindilia kutoenda kwa moto.
2. ​Heleza ya Ulinzi ya Kiendelezi kwa Vyombo vya Kuimarisha Tena:
• ​Mtaani wa Kupunguza Mara Nyingi:
• Matukio ya Kipindi: Vyombo vya kuimarisha tena vinafanya kazi ya kwanza kuanzia sekunde 0.1 (kuchoma muda wa kutokujaza).
• Matukio Maalum: Vyombo vya kuimarisha tena vinastahimili na kuanza kubadilisha mikoa ya mikrogrid kwa ajili ya kutengeneza kwa pamoja.
• ​Usahihi wa Kuwapa Namba: Vyombo vya kuimarisha tena vinatumia mtaani wa wave ranging kurekebisha makosa kwa umbali wa ≤50 mita, kuchoma muda wa kutathmini kwa asilimia 40.
3. ​Fundi za Mtandao ya Kiendelezi za Vyombo vya Kuimarisha Tena:
• ​Badilisho la Chanzo cha Pili: Vyombo vya kuimarisha tena vinawezeshwa kwa gas turbines/energy storage, kurudi kwenye umeme kuanzia sekunde 0.5 wakati mtandao unapatikana na tatizo.
• ​Ufuatiliaji wa Umbali: Kutathmini kwa moja kwa moja kwa vyombo vya kuimarisha tena na parameta za mazingira (majimbo ya ardhi, H₂S) inafanikiwa kwa asilimia 95.
4. ​Uhamishaji wa Kiendelezi wa Vyombo vya Kuimarisha Tena:
• ​Mtaani wa Kupunguza Mara Nyingi: Vyombo vya kuimarisha tena vinaweza kugawa kwa ajili ya kutumika kwenye eneo lenye magonjwa, kuchoma muda wa kutengeneza kwa asilimia 50.
• ​Uhamishaji wa Pamoja: Hakikisho la spare parts la PLN linaweza kusaidia kwenye majanga ya vyombo vya kuimarisha tena ndani ya masaa minne.

Matokeo Yaliyopatikana

Vyombo vya kuimarisha tena vilipata mabadiliko mazuri katika mazingira ya geothermal ya Indonesia, kunielezea suala la ustawi wa mtandao. Matokeo muhimu ni:

• Muda wa Kutumika wa Mara Mbili: Mbinu za kutengeneza vyombo vya kuimarisha tena vinaweza kukua chini ya joto na kutokolewa na nyuzi zinazokolea vilivyotengenezwa.
• Kurudisha Matukio ya Kipindi: Heleza ya kipindi ya kuimarisha tena iliyotengenezwa kwa kiendelezi ilirudisha matukio ya kipindi kwa asilimia 90 kwa kutumia muda wa sekunde 0.1.
• Ufanisi wa Kutathmini: Usahihi wa kuwapa namba wa traveling-wave (<≤50m) ulichoma muda wa kutathmini kwa asilimia 40, kusaidia kutokolea matukio yasiyofaa.
• Ustawi wa Mtandao: Vyombo vya kuimarisha tena vilisaidia kutekeleza kazi ya pamoja wakati wa matukio maalum, kuboresha ustawi wa umma kwa asilimia 80 kwa kutumia mikrogrid switching kwa sekunde 0.5.
• Muda wa Kutumika: Kusaidia na ufuatiliaji wa umbali (asilimia >95) na uhamishaji wa kiendelezi (masaa minne), vyombo vya kuimarisha tena vilipata >99% uptime kwenye magonjwa, kuboresha uwezo wa geothermal wa Indonesia.