Съхранение на енергия при стартиране без захранване: Възможно ли е хибридните инвертори и системите за съхранение на енергия да стартират без захранване без захранване? Защита срещу временни прекъсвания на електрозахранването и прекъсвания на електрозахранването

Повечето инвертори не са способни на черен старт. При някои инвертори е възможно да се извърши черен старт чрез зареждане на отделна батерия преди включване на инвертора. Това обаче не винаги е възможно и зависи от вида на инвертора.

Новото поколение хибридни инвертори с функция за стартиране от тъмнина разполагат с резервен превключвател за превключване на захранването, който позволява на избрани товари да продължат да получават аварийно захранване по време на прекъсване на мрежата. Това резервно захранване позволява на хибридния инвертор да бъде способен на стартиране от тъмнина. Поддържа се и соларно презареждане, което позволява на батерията да продължи да се зарежда по време на прекъсване на мрежата, за да захранва товарите.

Серия хибридни инвертори Fronius Prim GEN24 Plus

Хибридната инверторна серия Fronius Prim GEN24 Plus е с възможност за стартиране от тъмно – Изображение: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Хибридната инверторна серия Fronius Prim GEN24 Plus е способна на стартиране от тъмно.

GoodWe хибриден инвертор 5-10KW серия ET Plus

Хибриден инвертор за дома и съхранение на енергия – от GoodWe – Изображение: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Серията GoodWe Hybrid Inverter 5-10kW ET Plus разполага с функция за резервно захранване с високо напрежение (UPS). В случай на прекъсване на захранването, превключването в рамките на 10 милисекунди осигурява непрекъснато захранване за свързаните устройства.

Серията трифазни хибридни инвертори GoodWe ET-Plus е проектирана да гарантира стабилно захранване за свързани товари. Тези устройства разполагат с трифазен авариен изход с трифазен ток и диапазон на мощност от 5 kW, 6,5 kW, 8 kW и 10 kW.

Широкият диапазон на напрежение на батерията от 180 V до 550 V позволява гъвкава съвместимост с няколко литиево-йонни батерийни системи на пазара.

Входящата мощност на фотоволтаичния генератор може да надвиши номиналната мощност с до 30%. Това води до по-добър добив на енергия както в горещи, така и в много студени дни. Функцията UPS (непрекъсваемо захранване) позволява превключване в рамките на 10 милисекунди в случай на прекъсване на захранването. Инверторът разполага и с отворен интерфейс за управление на батерията, който отговаря на изискванията на някои доставчици на енергия.

Хибридният инвертор GoodWe е оборудван с високоволтова връзка за батерия и два отделни, независими MPP тракера, предлагайки по този начин цялостен пакет. Устройството може да се актуализира чрез приложението GoodWe PV Master, а данните се предават към безплатния портал GoodWe SEMS чрез интегрирания Wi-Fi интерфейс.

Способни ли са инверторите на HUAWEI да осигуряват аварийно захранване?

Не, в момента нямаме информация дали и кога ще бъде публикувано нещо по този въпрос.

Технологията на слънчевата система Enphase с микроинвертор може ли да осигури аварийно захранване?

За разлика от стринг инвертор, който централно следи всички свързани соларни модули, в децентрализираната слънчева система всеки соларен модул е ​​комбиниран с Enphase микроинвертор.

Повече информация тук:

• Ново и иновативно: Децентрализирана и модулна plug & play слънчева система – за разлика от другите

Системният контролер Enphase IQ все още не е наличен в Германия, но се очаква да бъде пуснат на пазара тази година (2023 г.). Той открива кога електропреносната мрежа откаже и безпроблемно превключва къщата от захранване от мрежата към резервно захранване.

Освен това, с новия микроинвертор Enphase IQ8, слънчевата система е в състояние да осигури аварийно захранване в случай на прекъсване на захранването, без да е необходима система за съхранение на батерии.

Микроинверторът се предлага в четири версии: версия само със слънчева енергия без аварийно захранване, версия със слънчева светлина, способна да работи автономно от мрежата без батериен капацитет, версия Home Essentials Backup с малък батериен капацитет и версия с пълна енергийна независимост с голям батериен капацитет. И трите автономни решения изискват системен контролер Enphase, който да захранва къщата със слънчева енергия по време на прекъсване на електрозахранването.

Черен старт е възстановяване на работата на електроцентрала или част от електропреносната мрежа след пълно или частично спиране, без да е необходимо да се прибягва до външна електропреносна мрежа.

Енергията, необходима за рестартиране на електроцентрала, може да дойде от резервен генератор на място. Като алтернатива, ако е необходимо голямо количество електроенергия, може да се използва свързваща линия към друга електроцентрала, за да се включи централата. След като основните генераторни агрегати заработят, електропреносната мрежа може да бъде свързана отново и електрическите товари да бъдат възстановени.

Захранването с безжична енергия може да се осигури чрез споразумение, при което на конкретен доставчик на енергия се заплаща да осигурява безжична енергия, когато е необходимо. Не всички електроцентрали са подходящи за осигуряване на безжична енергия към мрежата.

Възможността за стартиране без захранване е особено важна по време на широко разпространено прекъсване на електрозахранването, за да се възстанови енергийната мрежа. Обикновено енергията, необходима за стартиране на генераторен блок, се извлича от мрежата. Енергията от генераторни блокове, способни на стартиране без захранване, може след това да се използва за стартиране на генераторни блокове, които не са способни на стартиране без захранване.

За разлика от водноелектрическите централи, топлоелектрическите централи се нуждаят от високо ниво (електрическа) енергия за собствено ползване, преди да могат да осигурят електрическа или топлинна мощност. Чрез добавяне на блок, способен да стартира без ток, с достатъчен капацитет, към блок на въглищна или атомна електроцентрала, може да се постигне способност за стартиране без ток за цялата система. Това обикновено включва газови турбини, които се стартират с енергия от батерии или дизелови генератори по време на стартиране без ток. Дизеловите генератори често присъстват в атомните електроцентрали поради причини, свързани с резервиране, тъй като остатъчна топлина от разпадането се генерира дори след аварийно спиране на реактора (или дори по време на редовно спиране), която трябва да се разсее от охлаждащата течност. Отказът на тази система беше един от факторите, довели до аварията с реактора във Фукушима. Всяка електропреносна мрежа трябва да бъде оборудвана с достатъчен брой електроцентрали, способни да стартират без ток, за да се осигури бързо рестартиране на мрежата след повреда в мрежата.

Електроцентрала, способна да стартира без ток, трябва да има специални характеристики:

• Трябва да може да стартира бързо: Ако стартирането без захранване отнеме много време, електроцентралата не може да помогне за рестартирането на сринала се мрежа; други електроцентрали биха могли да ѝ помогнат по време на стартирането – тогава способността ѝ за стартиране без захранване е безполезна.
• Трябва да може да работи независимо от външни източници на енергия: Не само процесът на производство на чиста електроенергия, но и други спомагателни изисквания трябва да функционират независимо от мрежата (контролен център, телефонни и комуникационни системи с оператор и управление на мрежата, подстанция и др.). Ако е необходимо, е възможна работа на остров с подмрежа (захранване на критични потребители като полиция, болница, пожарна, THW [Федерална агенция за техническа помощ]).
• Освен това, електроцентрала, способна да стартира без захранване, трябва да може да издържи на висок пусков ток, ако не е било възможно предварителното ѝ изключване от мрежата.
• Трябва да показва гъвкаво поведение при стартиране.

Примери за електроцентрали, използвани в Германия, които са способни на (директен) пълен старт, са:

• Водноелектрически централи, включително речни електроцентрали, акумулиращи централи, помпено-акумулиращи централи и
  газотурбинни електроцентрали, също и в комбинация с други видове електроцентрали, като например атомни или въглищни електроцентрали.
  Според мониторинга по раздел 35 от Закона за енергийната индустрия на Германия (EnWG), към 2020 г. в Германия има 174 централи (електроцентрали или турбини), способни да стартират без ток, всяка с нетна номинална мощност най-малко 10 MW.
• В Австрия има общо 32 потвърдени електроцентрали с възможност за стартиране от тъмна зона и неизвестен брой непотвърдени електроцентрали с такава възможност. За много от потвърдените електроцентрали обаче конкретните модели не са публично известни. Най-известните и най-големи от тях са помпено-акумулиращите електроцентрали Малта и Капрун с мощност съответно 850 MW и 813 MW.

Не всички съоръжения за производство на електроенергия са подходящи за стартиране без захранване. Вятърните турбини не винаги са подходящи за стартиране без захранване, тъй като вятърът може да не е наличен, когато е необходим. Вятърните турбини, мини-водноелектрически централи или микро-водноелектрически централи често са свързани към индукционни генератори, които не са в състояние да доставят енергия за възстановяване на мрежата. Системата за стартиране без захранване трябва да бъде стабилна и при работа с голямо реактивно натоварване на дълга преносна линия. Много преобразувателни станции за постоянен ток с високо напрежение (HVDC) също не могат да захранват „мъртва“ мрежа, защото изискват комутационна мощност от мрежата от страната на товара. HVDC система, базирана на импулсно-ширинна модулация (PWM) с преобразувател на източник на напрежение, няма това ограничение.

Основна причина, поради която топлоелектрическите централи рядко са способни на пускане без ток, е свиването и скъсяването на вала на турбината, когато тя се охлади от работната си температура до околната температура. След това тя се заклещва в корпуса и не може нито да се завърти, нито да се извади; за да се рестартира електроцентралата, първо трябва да се загрее предварително, за да може да се върти свободно отново, преди горещата пара да може да премине през нея.

Когато топлоелектрическа централа бъде спряна, валът на турбината се загрява своевременно, така че електроцентралата да може да бъде рестартирана в планираното време.