Mustkäivituse energia salvestamine: Kas hübriid-inverterid ja energiasalvestussüsteemid on mustkäivituse võimelised? Kaitse ajutiste voolukatkestuste ja elektrikatkestuste eest

Enamik invertereid ei ole võimelised mustkäivituseks. Mõne inverteri puhul on mustkäivitus võimalik teostada eraldi aku laadimise teel enne inverteri sisselülitamist. See pole aga alati võimalik ja sõltub inverteri tüübist.

Uue põlvkonna mustkäivitusvõimelistel hübriidmuunduritel on varutoite ülekandelüliti, mis võimaldab valitud koormustel võrgu katkestuse ajal avariitoidet jätkata. See varutoide võimaldab hübriidmuunduril olla mustkäivitusvõimeline. Samuti toetatakse päikeseenergial laadimist, mis võimaldab akul võrgu katkestuse ajal laadimist jätkata, et koormusi toita.

Fronius Prim GEN24 Plus hübriidmuundurite seeria

Fronius Prim GEN24 Plus hübriid-inverterite seeria on mustkäivituse võimeline – Pilt: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Fronius Prim GEN24 Plus hübriid-inverterite seeria on võimeline mustkäivitust.

GoodWe hübriid-inverter 5-10KW ET Plus seeria

Hübriidmuundur koduseks kasutamiseks ja energia salvestamiseks – GoodWe-lt – Pilt: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

GoodWe hübriidinverteril 5–10 kW ET Plus seerias on kõrgepinge varutoite (UPS) funktsioon. Voolukatkestuse korral tagab 10 millisekundi jooksul ümberlülitumine ühendatud seadmetele katkematu toite.

GoodWe ET-Plus seeria kolmefaasilised hübriidmuundurid on loodud ühendatud koormuste stabiilse toite tagamiseks. Nendel seadmetel on kolmefaasiline avariitoite väljund kolmefaasilise vooluga ja võimsusvahemikus 5 kW, 6,5 kW, 8 kW ja 10 kW.

Lai aku pingevahemik 180 V kuni 550 V võimaldab paindlikku ühilduvust mitmete turul olevate liitiumaku süsteemidega.

Sissetulev päikesepaneelide generaatori väljundvõimsus võib ületada nimivõimsust kuni 30%. See annab parema energiasaagi nii kuumadel kui ka väga külmadel päevadel. UPS-i (katkematu toiteallika) funktsioon võimaldab voolukatkestuse korral ümberlülitumist 10 millisekundi jooksul. Inverteril on ka avatud akuhaldusliides, mis vastab mõnede energiapakkujate nõuetele.

GoodWe hübriidinverter on varustatud kõrgepinge akuühenduse ja kahe eraldi, sõltumatu MPP-jälgijaga, pakkudes seega terviklikku paketti. Seadet saab ajakohasena hoida GoodWe PV Masteri rakenduse kaudu ning andmed edastatakse integreeritud WiFi-liidese kaudu tasuta GoodWe SEMS-portaali.

Kas HUAWEI inverterid on võimelised pakkuma avariitoidet?

Ei, hetkel pole meil teavet selle kohta, kas ja millal sellega seoses midagi avaldatakse.

Kas Enphase'i mikroinverteriga päikesesüsteemi tehnoloogia on võimeline pakkuma avariitoidet?

Erinevalt string-inverterist, mis jälgib tsentraalselt kõiki ühendatud päikesemooduleid, on detsentraliseeritud päikesesüsteemis iga päikesemoodul ühendatud Enphase mikroinverteriga.

Lisateavet leiate siit:

• Uus ja uuenduslik: detsentraliseeritud ja modulaarne plug & play päikesesüsteem – erinevalt teistest

Enphase IQ süsteemikontroller pole Saksamaal veel saadaval, kuid see peaks ilmuma sel aastal (2023). See tuvastab elektrivõrgu rikke ja lülitab maja sujuvalt võrgutoitelt varutoitele.

Lisaks on päikesesüsteem tänu uuele Enphase IQ8 mikroinverterile võimeline elektrikatkestuse korral varustama avariitoidet ilma akusalvestussüsteemi vajaduseta.

Mikroinverter on saadaval neljas versioonis: ainult päikeseenergial töötav versioon ilma avariitoiteallikata, päikesevalgusega varutoitel töötav versioon, mis on võimeline töötama võrgust sõltumatult ilma akutoiteta, kodu esmatarbekaupade varutoitel töötav versioon väikese akutoiteallikaga ja täieliku energiasõltumatusega versioon suure akutoiteallikaga. Kõik need kolm võrgust sõltumatut lahendust vajavad Enphase süsteemikontrollerit, et varustada maja elektrikatkestuse ajal päikeseenergiaga.

Mustkäivitus on elektrijaama või elektrivõrgu osa töö taastamine pärast täielikku või osalist seiskamist ilma välise elektrivõrgu abita.

Elektrijaama taaskäivitamiseks vajalikku energiat saab kohapealsest varugeneraatorist. Teise võimalusena, kui on vaja suurt elektrienergiat, saab jaama tööle panemiseks kasutada ühendusliini teise elektrijaamaga. Kui peamised tootmisüksused on tööle hakanud, saab elektrivõrgu taasühendada ja elektrikoormused taastada.

Mustkäivitusenergiat saab tagada lepinguga, mille kohaselt makstakse konkreetsele energiatarnijale vajaduse korral mustkäivitusenergia pakkumiseks. Mitte kõik elektrijaamad ei sobi mustkäivitusenergia pakkumiseks võrku.

Mustkäivitusvõime on eriti oluline ulatusliku elektrikatkestuse ajal elektrivõrgu taastamiseks. Tavaliselt ammutatakse elektritootmisüksuse käivitamiseks vajalik energia võrgust. Mustkäivitusvõimeliste elektritootmisüksuste energiat saab seejärel kasutada selliste elektritootmisüksuste käivitamiseks, mis ei ole mustkäivitusvõimelised.

Erinevalt hüdroelektrijaamadest vajavad soojuselektrijaamad enne elektri- või soojusenergia tootmist oma tarbeks suures koguses (elektri)energiat. Piisava võimsusega ja isekäivitusvõimelise seadme lisamisega söeküttel või tuumaelektrijaamale saab saavutada kogu süsteemi isekäivitusvõime. See hõlmab tavaliselt gaasiturbiine, mis käivitatakse isekäivituse ajal akude või diiselgeneraatorite energia abil. Diiselgeneraatorid on tuumaelektrijaamades koondamise eesmärgil sageli niikuinii olemas, kuna isegi pärast reaktori ajutist väljalülitust avariiolukorras (või isegi tavalise seiskamise ajal) tekib jääksoojus, mis tuleb jahutusvedelikuga hajutada. Selle süsteemi rike oli üks teguritest, mis viis Fukushima reaktori õnnetuseni. Iga elektrivõrk peab olema varustatud piisava arvu isekäivitusvõimeliste elektrijaamadega, et tagada võrgu kiire taaskäivitamine pärast võrguriket.

Mustkäivitusvõimega elektrijaamal peaksid olema erilised omadused:

• See peaks suutma kiiresti käivituda: kui mustkäivitus võtab kaua aega, siis ei saa elektrijaam aidata kokkuvarisenud elektrivõrku taaskäivitada; teised elektrijaamad saaksid seda juba käivitamise ajal aidata – mustkäivituse võimekus on siis kasutu.
• See peab suutma töötada sõltumatult välistest toiteallikatest: mitte ainult puhas energiatootmisprotsess, vaid ka muud abinõuded peavad toimima võrgust sõltumatult (juhtimiskeskus, telefoni- ja sidesüsteemid koos võrguoperaatori ja haldusega, alajaam jne). Vajadusel on võimalik saaretalitlus alamvõrguga (kriitiliste tarbijate, näiteks politsei, haigla, tuletõrje, THW [föderaalne tehnilise abi amet] varustamine).
• Lisaks peaks mustkäivitusvõimeline elektrijaam suutma taluda suurt käivitusvoolu, kui seda ei olnud võimalik eelnevalt võrgust lahti ühendada.
• Sellel peaks olema paindlik käivituskäitumine.

Näited Saksamaal kasutatavatest elektrijaamadest, mis on võimelised (otseseks) mustkäivituseks, on:

• Hüdroelektrijaamad, sealhulgas jõgede läbivooluelektrijaamad, akumulatsioonielektrijaamad, pump-akumulatsioonielektrijaamad ja
  gaasiturbiinelektrijaamad, samuti kombinatsioonis muud tüüpi elektrijaamadega, näiteks tuuma- või söeküttel töötavate elektrijaamadega.
  Saksamaa energiatööstuse seaduse (EnWG) paragrahvi 35 kohase seire kohaselt on Saksamaal (2020. aasta seisuga) 174 mustkäivitusvõimelist jaama (elektrijaamaüksust või turbiini), mille igaühe nimivõimsus on vähemalt 10 MW.
• Austrias on kokku 32 kinnitatud mustkäivitusvõimelist elektrijaama ja teadmata arv kinnitamata mustkäivitusvõimelisi elektrijaamu. Paljude kinnitatud elektrijaamade puhul ei ole aga konkreetsed mudelid avalikult teada. Neist tuntuimad ja suurimad on Malta ja Kapruni pump-akumulatsioonelektrijaamad võimsusega vastavalt 850 MW ja 813 MW.

Mitte kõik elektrijaamad ei sobi mustkäivituseks. Tuuleturbiinid ei sobi alati mustkäivituseks, kuna tuul ei pruugi vajaduse korral saadaval olla. Tuuleturbiinid, minihüdroelektrijaamad või mikrohüdroelektrijaamad on sageli ühendatud induktsioongeneraatoritega, mis ei suuda võrgu taastamiseks elektrit tarnida. Mustkäivitussüsteem peab olema stabiilne ka pika ülekandeliini suure reaktiivkoormuse korral. Paljud kõrgepinge alalisvoolu (HVDC) konverterjaamad ei saa ka "surnud" võrku toita, kuna nad vajavad koormuse poolel võrgust kommutatsioonivõimsust. Impulsslaiusmodulatsioonil (PWM) põhineval pingeallika muunduriga HVDC-süsteemil seda piirangut pole.

Peamine põhjus, miks soojuselektrijaamad harva mustkäivitust sooritavad, on turbiinivõlli kokkutõmbumine ja lühenemine, kui see jahtub töötemperatuurilt toatemperatuurile. Seejärel jääb see korpusesse kinni ja seda ei saa pöörata ega eemaldada; elektrijaama taaskäivitamiseks tuleb seda kõigepealt eelsoojendada, et see saaks uuesti vabalt pöörelda, enne kui kuum aur sellest läbi voolab.

Soojuselektrijaama seiskamisel kuumutatakse turbiini võlli õigeaegselt, et elektrijaama saaks plaanipäraselt taaskäivitada.