Wpływ podłączonych do sieci systemów fotowoltaicznych wytwarzających energię słoneczną na przyszły rozwój sieci elektroenergetycznych

Wpływ podłączonych do sieci systemów wytwarzania energii fotowoltaicznej na przyszły rozwój sieci:
1. Wpływ szczytu i doliny obciążenia na sieć elektroenergetyczną. Ponieważ podłączony do sieci system wytwarzania energii fotowoltaicznej nie ma możliwości regulacji szczytowej i regulacji częstotliwości, będzie miał wpływ na poranne obciążenie szczytowe i wieczorne obciążenie szczytowe sieci. Wzrost produkcji energii z systemów fotowoltaicznych podłączonych do sieci nie powoduje zmniejszenia liczby tradycyjnych jednostek obrotowych. Sieć elektroenergetyczna musi przygotować dużą liczbę obrotowych jednostek rezerwowych dla fotowoltaicznego systemu wytwarzania energii, aby rozwiązać problem szczytowego obciążenia w szczytach porannych i wieczornych. Systemy wytwarzania energii fotowoltaicznej podłączone do sieci dostarczają energię do sieci kosztem zmniejszenia liczby godzin na jednostkę wykorzystania, czego oczywiście nie chcą producenci energii.
2. Wpływ zmiany dnia i nocy, różnicy czasu wschód-zachód oraz zmian sezonowych na sieć elektroenergetyczną. Ze względu na okresowość nasłonecznienia i obciążenia wzrost produkcji energii przez systemy fotowoltaiczne przyłączone do sieci nie może zmniejszyć zapotrzebowania na moc zainstalowaną sieci.
3. Zmiany warunków meteorologicznych. Kiedy produkcja energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci dachowej miasta osiągnie określoną skalę, jeśli położenie geograficzne i pogoda znacznie się zmienią, sieć zapewni wystarczającą liczbę regionalnych obrotowych jednostek rezerwowych i zdolność kompensacji mocy biernej, aby system wytwarzania energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci mógł kontrolować i dostosować częstotliwość i napięcie systemu. W takim przypadku sieć elektroenergetyczna poświęci tryb pracy ekonomicznej na rzecz zapewnienia bezpiecznej i stabilnej pracy sieci elektroenergetycznej.
4. Fotowoltaiczny przesył energii na duże odległości. Gdy podłączony do sieci system wytwarzania energii fotowoltaicznej będzie ekonomicznie i technicznie zdolny do przesyłania energii na duże odległości, spowoduje to nowe problemy ze stabilnością w sieci prądu przemiennego, ponieważ nie ma bezwładności obrotowej, regulatora i układu wzbudzenia do wytwarzania energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci. Jeśli wytwarzanie energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci utworzy skalę umożliwiającą wykorzystanie przesyłu prądu przemiennego/stałego wysokiego napięcia, spowoduje to stabilność i problemy ekonomiczne w systemie prądu przemiennego sąsiadującym z systemem przesyłu energii fotowoltaicznej podłączonym do sieci. Linie przesyłowe przeznaczone do wytwarzania energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci, ze względu na niską sprawność, będą ograniczać wykorzystanie pustynnej energii słonecznej. Linie przesyłowe wykorzystywane do pożyczania lub uwzględniania energii elektrycznej z przyłączonych do sieci systemów wytwarzania energii fotowoltaicznej, ze względu na niski współczynnik obciążenia, są nieekonomiczne. Niezależnie od tego, czy wykorzystuje się transmisję wysokiego napięcia prądu przemiennego, czy stałego, elektrownie przyłączone do sieci fotowoltaicznej muszą być wyposażone w urządzenia automatycznej regulacji napięcia biernego. Jeśli chodzi o wpływ na stabilność sieci elektroenergetycznej, w obliczeniach stabilności sieci elektroenergetycznej nie występuje model matematyczny generacji energii fotowoltaicznej (w tym model zasilania i model obciążenia). Nie jest jeszcze jasne, jaki wpływ będzie miała produkcja energii fotowoltaicznej na bezpieczną i stabilną pracę sieci.
5. Kwestie konsumpcyjne. Jedną z głównych zalet wytwarzania energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci jest to, że może ona zastąpić zużycie paliw kopalnych. Ponieważ wytwarzanie energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci zwiększa rezerwę obrotową lub rezerwę cieplną generatora obrotowego elektrowni, rzeczywisty współczynnik redukcji zużycia energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci powinien odjąć energię traconą przez rezerwę obrotową lub rezerwę cieplną. Efektywność redukcji zużycia energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci powinna uwzględniać utratę wydajności spowodowaną skróceniem godzin użytkowania agregatu prądotwórczego przedsiębiorstwa wytwarzającego energię w wyniku energii elektrycznej dostarczanej przez fotowoltaiczny system wytwarzania energii podłączony do sieci. Ponieważ system elektroenergetyczny działa jako całość, wytwarzanie energii przyłączonej do sieci fotowoltaicznej będzie naruszać interesy innych wytwórców energii, co jest kwestią, którą decydenci muszą rozważyć. Wynika to z faktu, że aby sieć działała bezpiecznie, stabilnie i ekonomicznie, konieczne jest nie tylko wykorzystanie elektrowni wodnej jako rezerwy obrotowej. Dlatego też teoretyczną standardową redukcję zużycia węgla odpowiadającą całkowitej ilości energii wytworzonej w systemie fotowoltaicznym należy pomnożyć przez współczynnik mniejszy niż 1, a w równych proporcjach odjąć straty mocy elektrowni wirowej jednostki rezerwowej.
Wzór na ocenę rzeczywistego efektu redukcji zużycia energii fotowoltaicznej:
w =[(Wc/Wn)* Wp-(Pc/Pn)Pd);1
1)W -- rzeczywiste zmniejszenie zużycia energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci (standard dla węgla);
2)Wc – całkowita moc cieplna wytworzona w sieci elektroenergetycznej;
3)Wn -- całkowita moc wytworzona w sieci;
4)Wp -- Teoretyczna redukcja zużycia energii fotowoltaicznej podłączonej do sieci (standard dla węgla)
5) PC – całkowity pobór mocy elektrowni cieplnej (węgiel zwykły);
6)Pn – całkowity pobór mocy elektrowni w sieci elektroenergetycznej (węgiel standardowy);
7) Strata mocy jednostki rezerwowej PD-rotacyjnej (węgiel standardowy).
6. Ochrona środowiska; Nie wiadomo, czy wpływ redukcji emisji w przypadku wytwarzania energii fotowoltaicznej powinien uwzględniać jedynie emisję dwutlenku siarki i dwutlenku węgla w przypadku wytwarzania energii cieplnej, ponieważ w przypadku podłączenia wytwarzania energii fotowoltaicznej do sieci, sieć bierze pod uwagę również bezpieczeństwo, stabilność i ekonomiczność Podczas pracy sieci często nie tylko elektrownia cieplna ogranicza moc, ale uwzględnia także rotację stanu gotowości. Nie tylko elektrownie wodne podejmują się zadania rotacyjnego zasilania rezerwowego (elektrownie wodne mają mniej do stracenia na zadaniach rotacyjnego zasilania rezerwowego).