SIEĆ ELEKTRYCZNA
Przez większość ostatnich 100 lat sieci elektryczne obejmowały scentralizowane wytwarzanie energii na dużą skalę, zlokalizowane z dala od konsumentów. Nowoczesne sieci elektryczne są znacznie bardziej złożone. Oprócz dużych elektrowni na skalę przemysłową nowoczesne sieci obejmują również zmienne źródła energii, takie jak energia słoneczna i wiatrowa, systemy magazynowania energii, urządzenia energoelektroniczne, takie jakfalownikioraz systemy wytwarzania energii na małą skalę, takie jakinstalacje dachowei mikrosieci. Te mniejsze i rozproszone źródła energii są ogólnie znane jakorozproszone źródła energii(DER).
Sieć elektryczna jest podzielona na systemy przesyłowe i dystrybucyjne. Sieć przesyłowa to sieć linii wysokiego napięcia, które przenoszą energię elektryczną ze scentralizowanych źródeł wytwarzania, takich jak duże elektrownie. Te wysokie napięcia umożliwiają przesyłanie energii na duże odległości bez nadmiernych strat. Sieć dystrybucyjna odnosi się do linii niskiego napięcia, które ostatecznie docierają do domów i firm. Podstacje i transformatory przetwarzają energię między wysokim a niskim napięciem. Tradycyjnie energia elektryczna musiała płynąć przez te systemy tylko w jedną stronę: od centralnego źródła wytwarzania do konsumenta. Jednak systemy takie jak fotowoltaika na dachu wymagają teraz, aby sieć obsługiwała dwukierunkowy przepływ energii elektrycznej, ponieważ systemy te mogą wstrzykiwać nadwyżkę energii, którą wytwarzają z powrotem do sieci.Zobacz infografikę wyjaśniającą, jak działa siatka.
ENERGOELEKTRONIKA
Zwiększona energia słoneczna i DER w sieci elektrycznej oznacza większą integracjęenergoelektronicznyurządzenia, które przetwarzają energię z jednej postaci w drugą. Może to obejmować konwersję między wysokim i niskim napięciem, regulację ilości przepływu mocy lub konwersję między prądem stałym (DC) a prądem przemiennym (AC), w zależności od tego, dokąd zmierza energia elektryczna i jak będzie wykorzystywana. Do 2030 r. o ile80 procent energii elektrycznejmoże przepływać przez urządzenia energoelektroniczne. Jednym z typów urządzeń energoelektronicznych, który jest szczególnie ważny dla integracji energii słonecznej, jest tzwfalownik. Falowniki przetwarzają prąd stały, który jest wytwarzany przez panel słoneczny, na prąd przemienny, który wykorzystuje sieć elektryczna.
PRZECHOWYWANIE SOLAR PLUS
Ponieważ energia słoneczna może być generowana tylko wtedy, gdy świeci słońce, zdolność do tegomagazynować energię słonecznądo późniejszego wykorzystania jest ważne: Pomaga zachować równowagę między wytwarzaniem energii elektrycznej a popytem. Oznacza to, że rozwój baterii lub magazynowania ciepła jest kluczem do dodania większej ilości energii słonecznej.
ODPORNOŚĆ I NIEZAWODNOŚĆ SIECI
Sieć elektryczna musi być w stanie niezawodnie dostarczać energię, dlatego ważne jest, aby zakłady użyteczności publicznej i inni operatorzy systemów elektroenergetycznych mieli informacje w czasie rzeczywistym o tym, ile energii elektrycznej wytwarzają systemy słoneczne. Rosnąca ilość energii słonecznej i DER w sieci stwarza zarówno możliwości, jak i wyzwania dla niezawodności sieci. Złożone nowoczesne sieci z mieszanką tradycyjnej generacji i DER mogą utrudniać reagowanie na anormalne sytuacje, takie jak burze lub przerwy w dostawie prądu. Jednak energoelektronika może zbierać informacje o sieci w czasie rzeczywistym i pomagać w kontrolowaniu operacji sieciowych. W rzeczywistości specjalne falowniki „tworzące sieć” mogłyby wykorzystywać energię słoneczną do ponownego uruchomienia sieci w przypadku awarii zasilania.
