O impacto dos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica conectados à rede no futuro desenvolvimento da rede elétrica

O impacto dos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica conectados à rede no futuro desenvolvimento da rede:
1. Impacto do pico e vale de carga na rede elétrica. Como o sistema de geração de energia solar fotovoltaica conectado à rede não tem a capacidade de regulação de pico e regulação de frequência, ele terá um impacto no pico de carga matinal e no pico noturno da rede. O aumento na geração de energia de sistemas de geração de energia solar fotovoltaica conectados à rede não reduz o número de unidades rotativas tradicionais. A rede elétrica precisa preparar um grande número de unidades rotativas de reserva para o sistema de geração de energia fotovoltaica para resolver o problema de pico de carga nos picos da manhã e da noite. Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica conectados à rede fornecem energia à rede ao custo da redução do número de horas por unidade de utilização, o que obviamente não é o que os produtores de energia desejam ver.
2. A influência da mudança diurna e noturna, da diferença horária leste-oeste e da mudança sazonal na rede elétrica. Devido à periodicidade da insolação e da carga, o aumento na geração de energia dos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica conectados à rede não pode reduzir a demanda pela capacidade instalada da rede.
3. Mudanças nas condições meteorológicas. Quando a geração de energia fotovoltaica conectada à rede no telhado de uma cidade atinge uma certa escala, se a geografia e o clima mudarem muito, a rede fornecerá unidades rotativas de reserva regionais suficientes e capacidade de compensação de energia reativa para o sistema de geração de energia solar fotovoltaica conectado à rede para controlar e ajuste a frequência e a tensão do sistema. Neste caso, a rede elétrica sacrificará o modo de operação econômica para garantir a operação segura e estável da rede elétrica.
4. Transmissão de energia fotovoltaica de longa distância. Quando o sistema de geração de energia solar fotovoltaica conectado à rede for econômica e tecnicamente capaz de transmissão de longa distância, ele trará novos problemas de estabilidade para a rede CA porque não há inércia rotativa, regulador e sistema de excitação para geração de energia fotovoltaica conectada à rede. Se a geração de energia fotovoltaica conectada à rede formar uma escala para usar a transmissão CA/CC de alta tensão, isso trará estabilidade e problemas econômicos ao sistema CA adjacente ao sistema de transmissão de energia fotovoltaica conectado à rede. As linhas de transmissão dedicadas à geração de energia fotovoltaica conectada à rede, devido à baixa eficiência, restringirão o uso da energia solar no deserto. As linhas de transmissão usadas para emprestar ou contabilizar a eletricidade dos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica conectados à rede, devido à baixa taxa de carga, são antieconômicas. Independentemente do uso de transmissão CA ou CC de alta tensão, as usinas fotovoltaicas conectadas à rede precisam ser equipadas com dispositivos automáticos de regulação de tensão reativa. Quanto ao impacto na estabilidade da rede elétrica, não existe um modelo matemático de geração de energia fotovoltaica (incluindo o modelo de fonte de alimentação e o modelo de carga) no cálculo da estabilidade da rede elétrica. Ainda não está claro qual o impacto que a geração de energia fotovoltaica terá na operação segura e estável da rede.
5. Questões de consumo. Uma das principais vantagens da geração de energia fotovoltaica conectada à rede é que ela pode substituir o consumo de combustíveis fósseis. Como a geração de energia fotovoltaica conectada à rede aumenta a reserva rotativa ou reserva térmica do gerador rotativo da usina, a taxa real de redução do consumo da geração de energia fotovoltaica conectada à rede deve deduzir a energia perdida pela reserva rotativa ou reserva térmica. A eficiência de redução do consumo da geração de energia fotovoltaica conectada à rede deve considerar a perda de eficiência causada pela redução nas horas de utilização do grupo gerador da empresa de geração de energia devido à eletricidade fornecida pelo sistema de geração de energia solar fotovoltaica conectado à rede. Dado que o sistema energético funciona como um todo, a geração de energia fotovoltaica ligada à rede irá infringir os interesses de outros geradores de energia, o que é uma questão que os decisores políticos precisam de considerar. Isto se deve à consideração de que para que a rede opere de forma segura, estável e econômica, não é necessário apenas utilizar a usina hidrelétrica como backup rotativo. Portanto, a redução teórica padrão do consumo de carvão equivalente à quantidade total de geração de energia fotovoltaica conectada à rede no sistema deve ser multiplicada por um fator menor que 1, e a perda de energia da planta da unidade rotativa de reserva deve ser subtraída em igual proporção.
A fórmula para avaliar o efeito real de redução do consumo da geração de energia fotovoltaica:
w =[(Wc/Wn)* Wp-(Pc/Pn)Pd);1
1)W -- a redução real do consumo de geração de energia fotovoltaica conectada à rede (padrão para carvão);
2)Wc - geração total de energia térmica da rede elétrica;
3)Wn -- geração total de energia da rede;
4)Wp -- Redução teórica do consumo de geração de energia fotovoltaica conectada à rede (padrão para carvão)
5) PC-consumo total de energia da usina termelétrica (carvão padrão);
6)Pn- consumo total de energia da planta na rede elétrica (carvão padrão);
7) Perda de potência da unidade de reserva rotativa PD (carvão padrão).
6. Proteção ambiental; Resta estudar se o efeito de redução de emissões da geração de energia fotovoltaica deve considerar apenas as emissões de dióxido de enxofre e dióxido de carbono da geração de energia térmica, porque quando a geração de energia fotovoltaica está conectada à rede, a rede também considera a segurança, a estabilidade e a economia. operação da rede, muitas vezes não apenas a usina termelétrica reduz a produção, mas também considera a rotação do modo de espera. Nem são apenas as usinas hidrelétricas que assumem a tarefa de backup rotativo (as usinas hidrelétricas têm menos a perder com as tarefas de backup rotativo).