7 dersten 1.
Şebekede Yenilenebilirler: Büyük Resim
Şebekeye yenilenebilir üretim eklemek sadece bir enerji kaynağını diğeriyle değiştirmek değildir — bu platformun geri kalan temellerinin üzerine inşa edildiği bazı temel fiziksel varsayımları değiştirir. Bu ders, rotanın geri kalanı her teknolojiye tek tek bakmadan önce, yenilenebilirleri gerçekten farklı kılan şeyi ortaya koyuyor.
Gerçekten farklı olan üç şey
- Değişkenlik
- Güneş ve rüzgar çıkışı bir operatörün kararına değil, hava durumuna bağlıdır. Üretim, geleneksel santrallerin hiç yönetmek zorunda kalmadığı şekillerde dakikalar içinde önemli ölçüde yükselebilir veya düşebilir.
- Dönen kütle yok
- Güneş panellerinin hiç hareketli parçası yoktur, ve modern rüzgar türbinlerinin çoğu, bir jeneratörü doğrudan şebeke frekansında döndürmek yerine güç elektroniği üzerinden (tamamen ya da çift beslemeli tasarımlarda kısmen) şebekeye bağlanır. Bu önemlidir, çünkü dönen kütle, geleneksel şebekeye fiziksel ataletini veren tam olarak o şeydir — Şebeke Kararlılığı rotasının konusu.
- Merkezi değil, dağıtık
- Çatı üstü güneş panelleri ve daha küçük rüzgar çiftlikleri, iletime beslenen birkaç büyük santralde yoğunlaşmak yerine dağıtım şebekesi boyunca yayılmıştır — bu, Akıllı Şebekeler rotasında ele alınan güç akışı örüntülerini yeniden şekillendirir.
Bunun neden sadece bir mühendislik dipnotu olmadığı
Güç sistemlerinin geleneksel olarak kararlı ve dengeli kalmak için kullandığı her teknik — ani frekans değişimlerine direnen atalet, talebi takip etmek için güç artıran dispatch edilebilir santraller, senkron makinelerden gelen reaktif güç desteği — büyük dönen jeneratörlerin hakim olduğu bir şebeke etrafında inşa edilmişti. Yenilenebilirler üretimin daha büyük bir kısmını oluşturdukça, şebekelerin, o dönen makinelerin sadece var olmanın bir yan etkisi olarak bedavaya sağladığı şeyin yerini alacak yeni araçlara giderek daha fazla ihtiyacı oluyor.
Bu rotanın tamamının teması
Bu rotanın kapsadıkları
Sonraki dersler önce güneş PV ve rüzgar üretimine tek tek bakıyor, sonra invertörlere — neredeyse tüm yenilenebilir üretimi şebekeye bağlayan güç elektroniğine —, ardından enerji depolamaya, hidroelektrik ve diğer yenilenebilir kaynaklara kısa bir bakışa, ve son olarak tüm bunları büyük ölçekte birleştirmekten doğan şebeke entegrasyonu zorluklarına geçiyor.
Önemli çıkarımlar
- Yenilenebilirler konvansiyonel üretimden üç bağlantılı şekilde farklıdır: değişkenlik, dönen kütle eksikliği, ve dağıtık bağlantı noktaları.
- Geleneksel şebekenin kararlılık araçları büyük dönen jeneratörler etrafında gelişti — yenilenebilirler aynı desteği aynı şekilde sağlayamaz.
- Yenilenebilir entegrasyon mühendisliğinin büyük kısmı, dönen jeneratörlerin fiziksel tasarımlarının bir yan ürünü olarak eskiden sağladığı şeyin yerini almakla ilgilidir.
Daha fazla okuma
- IRENA, Power System Flexibility for the Energy Transition, Part 1: Overview for Policy Makers. Abu Dhabi: IRENA, 2018. — bu entegrasyon zorlukları üzerine geniş çapta atıf yapılan, herkese açık bir genel bakış
- NREL, Renewable Electricity Futures Study (4 vols.), NREL/TP-6A20-52409. Golden, CO: NREL, 2012. — yüksek yenilenebilir oranlı şebeke işletimi üzerine temel, herkese açık araştırma