Fekete indítású energiatároló: Hibrid inverterek, például energiatárolók, amelyek képesek fekete indításra? Átmeneti áramkimaradások és áramkimaradások ellen

A legtöbb inverter nem képes fekete indításra. Egyes invertereknél lehetőség van a feketén indításra úgy, hogy a különálló akkumulátort az inverter bekapcsolása előtt feltöltik. Ez azonban nem mindig lehetséges, és az inverter típusától függ.

Az új, fekete indítású hibrid invertergeneráció tartalék tápellátást biztosít kapcsolókészülékkel, így áramkimaradás esetén a kiválasztott fogyasztókat továbbra is vészárammal látják el. Ez a „csereáram” lehetővé teszi, hogy a hibrid inverter képes legyen fekete indításra. Napelemes töltés is rendelkezésre áll, melynek során az akkumulátort hálózati hiba esetén is tovább töltik, hogy a fogyasztókat ellássák elektromos árammal.

Fronius Prim GEN24 Plus hibrid inverter sorozat

A Fronius Prim GEN24 Plus hibrid inverter sorozat fekete indításra képes - Kép: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

A Fronius Prim GEN24 Plus hibrid inverter sorozat fekete indításra képes.

GoodWe hibrid inverter 5-10KW ET Plus sorozat

Hibrid inverter otthoni és energiatároláshoz – a GoodWe-től – Kép: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

A GoodWe hibrid inverter 5-10KW ET Plus sorozat nagyfeszültségű vészüzemi funkcióval (UPS). Áramkimaradás esetén a kapcsolás 10 ezredmásodpercen belül megtörténik, hogy a csatlakoztatott fogyasztók zavartalan áramellátását biztosítsák.

A GoodWe ET-Plus sorozat háromfázisú hibrid invertereit úgy fejlesztették ki, hogy stabil áramellátást biztosítsanak a csatlakoztatott fogyasztók számára. Ezek az eszközök háromfázisú vészkimenettel rendelkeznek, háromfázisú árammal és 5 kW, 6,5 kW, 8 kW és 10 kW teljesítménytartományban.

A széles, 180 V-tól 550 V-ig terjedő akkumulátorfeszültség-tartomány rugalmas kompatibilitást tesz lehetővé a piacon kapható több lítium akkumulátorrendszerrel.

A bejövő PV generátor teljesítménye akár 30%-kal is nagyobb lehet a névleges teljesítménynél. Ez jobb energiahozamot eredményez meleg és nagyon hideg napokon. Az UPS (vészhelyzeti tápellátás) funkció lehetővé teszi a 10 ezredmásodpercen belüli átkapcsolást áramkimaradás esetén. Az inverter nyitott akkumulátorkezelő interfésszel is rendelkezik, amely megfelel egyes energiaszolgáltatók követelményeinek.

A GoodWe hibrid inverter nagyfeszültségű akkumulátor csatlakozással és két különálló MPP trackerrel van felszerelve, így teljes csomagot kínál. Ez az eszköz a GoodWe PV Master alkalmazáson keresztül naprakészen tartható, és az adatok az ingyenes GoodWe SEMS portálra az integrált WiFi interfészen keresztül továbbíthatók.

A HUAWEI inverterek képesek vészáramra?

Nem, jelenleg nem tudunk semmit arról, hogy történik-e valami ezzel kapcsolatban, és mikor.

Az Enphase mikroinverteres napelemes technológia képes vészhelyzeti áramellátásra?

Ellentétben a sztring inverterrel, amely az összes csatlakoztatott napelem modult (központilag) rögzíti, egy decentralizált szolárrendszerben minden napelem modul egy Enphase mikroinverterrel van kombinálva.

Bővebben itt:

• Új és innovatív: Decentralizált és moduláris plug & play napelemes rendszer – különbözik a többitől

Az Enphase IQ rendszervezérlője még nem kapható Németországban. De idén (2023-ban) meg kell jönnie. Érzékeli, ha az elektromos hálózat leáll, és zökkenőmentesen átkapcsolja az otthont hálózati áramról tartalék áramellátásra.

Ezenkívül az új Enphase IQ8 mikroinverterrel a napelemes rendszer képes tartalék tápellátást biztosítani áramkimaradás esetén anélkül, hogy akkumulátortárolásra lenne szükség.

A mikroinverter négy változatban kapható: csak napenergiával működő változatban, vészüzemi funkció nélkül, valamint napfény-tartalék változatban, amely képes a hálózaton kívüli működésre akkumulátor tárolása nélkül. A rendszer a Home Essentials biztonsági mentési változatában kis akkumulátortárolóval, valamint teljes energiafüggetlenségként nagy tárhellyel kombinálva is elérhető. Mindhárom utóbbi off-grid megoldást fel kell szerelni Enphase System Controllerrel, hogy áramkimaradás esetén napenergiával láthassa el otthonát.

A fekete indítás az erőmű vagy az elektromos hálózat egy részének működésének helyreállítása teljes vagy részleges leállás után anélkül, hogy külső erőátviteli hálózatot kellene igénybe venni.

Az erőmű újraindításához szükséges energia származhat egy helyszíni készenléti generátorból. Alternatív megoldásként, ha nagy mennyiségű áramra van szükség, a rendszer üzembe helyezéséhez egy másik erőműhöz csatlakozó vezetéket is lehet használni. A főtermelő egységek üzembe helyezését követően az erőátviteli hálózat újracsatlakoztatható és az elektromos terhelés helyreállítható.

A fekete indítási teljesítmény egy megállapodással biztosítható, amelynek értelmében egy adott energiaszolgáltatót fizetnek azért, hogy szükség esetén fekete indítási teljesítményt biztosítson. Nem minden erőmű alkalmas arra, hogy fekete indítású áramot biztosítson a hálózatnak.

A fekete indítási képesség különösen fontos széles körű áramszünet esetén az energiahálózat újbóli üzembe helyezéséhez. Általában az energiatermelő egység indításához szükséges teljesítményt a hálózatról veszik. A fekete indításra képes termelő egységek energiája ezután felhasználható a fekete indításra nem képes termelő egységek beindítására.

Ellentétben a vízerőművekkel, a hőerőműveknek nagy mennyiségű (villamos) energiára van szükségük saját szükségleteik kielégítésére, mielőtt maguk is elektromos vagy hőenergiát biztosítanának. Ha egy széntüzelésű vagy atomerőművi blokkot kellő teljesítményű fekete-indító egységgel látnak el, akkor a teljes rendszerre vonatkozóan is elérhető a feketeindítási képesség. Általában gázturbinákról van szó, amelyeket akkumulátorok vagy dízelgenerátorok energiájával állítanak üzembe fekete indításkor. A dízelgenerátorok egyébként is gyakran jelen vannak az atomerőművekben redundancia okokból, hiszen a reaktor vészleállítása (vagy egyszerűen rendszeres leállás) után is előfordul bomláshő, amit a hűtőközegnek kell elvezetnie. Ennek a rendszernek a meghibásodása volt az egyik szempont, amely a fukusimai atombalesethez vezetett. Minden hálózatban elegendő számú erőművet kell felszerelni feketeindítási képességgel, hogy a hálózat összeomlása után gyorsan újraindulhasson.

A fekete indítású erőműnek speciális jellemzőkkel kell rendelkeznie:

• Gyorsan be kell tudni indulni: ha a fekete indítás sokáig tart, akkor az erőmű nem tud segíteni egy összeomlott hálózat újraindításában; Más erőművek segíthetnének neki az indulásban – fekete rajtképessége ekkor használhatatlan.
• Képesnek kell lennie a külső áramforrásoktól független működésre: Nemcsak a tiszta áramtermelési folyamatnak, hanem az egyéb járulékos követelményeknek is a hálózattól függetlenül kell működnie (irányítóközpont, telefon- és kommunikációs rendszerek hálózatüzemeltetőkkel és menedzsmenttel, alállomás stb.) . Szükség esetén alhálózattal szigetüzem is lehetséges (fontos fogyasztók ellátása, pl. rendőrség, kórház, tűzoltóság, THW).
• Ezen túlmenően egy fekete indítású erőműnek ki kell bírnia a nagy indítási áramot, ha előzőleg nem lehetett leválasztani a hálózatról.
• Rugalmas indítási viselkedéssel kell rendelkeznie.

Példák a Németországban használt (közvetlen) fekete indítású erőművekre:

• Vízierőművek, ideértve a folyami erőműveket, a tárolóerőműveket és a szivattyús tárolós erőműveket, a
  gázturbinás erőműveket, más típusú erőművekkel, például atomerőművekkel vagy széntüzelésű erőművekkel kombinálva is.
  Az EnWG 35. szakasza szerinti megfigyelés szerint (2020-tól) 174 feketeindításra alkalmas rendszer (erőművi blokkok vagy turbinák) van Németországban, amelyek mindegyikének nettó névleges teljesítménye legalább 10 MW.
• Ausztriában összesen 32 megerősített fekete indítású erőmű és ismeretlen számú meg nem erősített fekete indítású erőmű van. Sok megerősített erőműről azonban nem tudni nyilvánosan, hogy konkrétan mely erőművekről van szó. Ezek közül a legismertebb és legnagyobb a máltai és a kapruni szivattyús tározós erőművek 850, illetve 813 MW-tal.

Nem minden energiatermelő rendszer alkalmas feketeindításra. A szélturbinák nem mindig alkalmasak feketeindításra, mivel szükség esetén előfordulhat, hogy a szél nem áll rendelkezésre. A szélturbinák, mini-vízerőművek vagy mikro-vízerőművek gyakran olyan indukciós generátorokhoz vannak csatlakoztatva, amelyek nem képesek áramot szolgáltatni a hálózat helyreállításához. A fekete indítórendszernek akkor is stabilnak kell lennie, ha egy hosszú távvezeték nagy reaktív terhelésével működik. Sok nagyfeszültségű egyenáramú (HVDC) átalakító állomás nem tud „halott” hálózatba betáplálni, mert a terhelési oldalon kommutációs energiát igényel a hálózattól. Az impulzusszélesség-moduláción (PWM) alapuló HVDC rendszer feszültségforrás-átalakítóval nem rendelkezik ezzel a korlátozással.

A fő ok, amiért a hőerőművek ritkán képesek feketeindításra, a turbina tengelyének összehúzódása és lerövidülése, amikor az üzemi hőmérsékletéről környezeti hőmérsékletre hűl. Ezután beszorul a házba, és nem lehet sem elfordítani, sem eltávolítani; Az erőmű újraindításához először elő kell melegíteni, hogy ismét szabadon foroghasson, mielőtt a forró gőz átáramlik rajta.

Hőerőmű leállása esetén időben megkezdődik a turbinatengely fűtése, hogy az erőművet a tervezett időpontban újra üzembe lehessen helyezni.