Складиштење енергије при црном старту: Да ли су хибридни инвертори и системи за складиштење енергије способни за црни старт? Заштита од привремених нестанка струје и нестанка струје

Већина инвертора није способна за црни старт. Код неких инвертора могуће је извршити црни старт пуњењем посебне батерије пре укључивања инвертора. Међутим, то није увек могуће и зависи од типа инвертора.

Нова генерација хибридних инвертора са могућношћу покретања из мреже поседује резервни прекидач за пренос напајања, омогућавајући одабраним оптерећењима да наставе да примају хитно напајање током нестанка мреже. Ово резервно напајање омогућава хибридном инвертору да буде способан за покретање из мреже. Такође је подржано соларно пуњење, што омогућава батерији да настави да се пуни током нестанка мреже како би напајала оптерећења.

Фрониус Прим ГЕН24 Плус серија хибридних инвертера

Хибридна серија инвертора Fronius Prim GEN24 Plus има могућност покретања из црног светла – Слика: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Хибридна серија инвертора Fronius Prim GEN24 Plus може да се покрене без напајања.

GoodWe хибридни инвертор 5-10KW ET Plus серија

Хибридни инвертор за дом и складиштење енергије – од GoodWe-а – Слика: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

GoodWe хибридни инвертор серије 5-10kW ET Plus има функцију резервног напајања високог напона (UPS). У случају нестанка струје, пребацивање у року од 10 милисекунди обезбеђује непрекидно напајање повезаних уређаја.

GoodWe ET-Plus серија трофазних хибридних инвертора је дизајнирана да гарантује стабилно напајање за повезана оптерећења. Ови уређаји имају трофазни излаз за хитне случајеве са трофазном струјом и опсегом снаге од 5 kW, 6,5 kW, 8 kW и 10 kW.

Широк опсег напона батерије од 180 V до 550 V омогућава флексибилну компатибилност са неколико литијумских батеријских система на тржишту.

Долазна излазна снага PV генератора може премашити номиналну снагу и до 30%. Ово резултира бољим приносом енергије и у топлим и у веома хладним данима. Функција UPS (непрекидно напајање) омогућава пребацивање у року од 10 милисекунди у случају нестанка струје. Инвертор такође има отворени интерфејс за управљање батеријом, што испуњава захтеве неких добављача енергије.

GoodWe хибридни инвертор је опремљен високонапонским прикључком за батерију и два одвојена, независна MPP трагача, нудећи тако комплетан пакет. Овај уређај се може ажурирати путем апликације GoodWe PV Master, а подаци се преносе на бесплатни GoodWe SEMS портал путем интегрисаног Wi-Fi интерфејса.

Да ли су HUAWEI инвертори способни да обезбеде напајање у хитним случајевима?

Не, тренутно немамо информације о томе да ли ће и када бити објављено нешто у вези са тим.

Да ли је технологија соларног система Enphase са микроинвертером способна да обезбеди напајање за хитне случајеве?

За разлику од стринг инвертора, који централно надгледа све повезане соларне модуле, у децентрализованом соларном систему сваки соларни модул је комбинован са Enphase микро-инвертором.

Више информација овде:

• Ново и иновативно: Децентрализовани и модуларни „plug & play“ соларни систем – за разлику од других

Системски контролер Enphase IQ још увек није доступан у Немачкој, али се очекује да ће бити објављен ове године (2023). Он детектује када дође до квара напајања из мреже и неприметно пребацује кућу са напајања из мреже на резервно напајање.

Штавише, са новим микроинвертером Enphase IQ8, соларни систем је у стању да обезбеди хитну енергију у случају нестанка струје без потребе за системом за складиштење батерија.

Микроинвертер је доступан у четири верзије: верзија само са соларном енергијом без напајања за хитне случајеве, верзија са резервном сунчевом светлошћу која може да ради ван мреже без складиштења енергије у батеријама, верзија са резервном батеријом за кућне потребе са малом јединицом за складиштење енергије у батеријама и верзија са потпуном енергетском независношћу са великом јединицом за складиштење енергије у батеријама. Сва три ова решења ван мреже захтевају контролер система Enphase за снабдевање куће соларном енергијом током нестанка струје.

Црни старт је обнављање рада електране или дела електроенергетске мреже након потпуног или делимичног искључења, без потребе за прибегавањем спољној мрежи за пренос електричне енергије.

Енергија потребна за поновно покретање електране може потицати из резервног генератора на лицу места. Алтернативно, ако је потребна велика количина електричне енергије, може се користити прикључна линија до друге електране да би се електрана укључила у рад. Када главне производне јединице буду оперативне, преносна мрежа може се поново повезати и електрична оптерећења се могу вратити у рад.

Енергија за црно паљење може се обезбедити путем споразума у ​​којем се одређеном добављачу енергије плаћа да обезбеди енергију за црно паљење када је то потребно. Нису све електране погодне за обезбеђивање енергије за црно паљење у мрежу.

Могућност црног старта је посебно важна током широко распрострањеног нестанка струје како би се обновила енергетска мрежа. Обично се снага потребна за покретање производне јединице црпи из мреже. Енергија из производних јединица које могу да покрену црну мрежу може се затим користити за покретање производних јединица које нису способне за црни старт.

За разлику од хидроелектрана, термоелектране захтевају висок ниво (електричне) енергије за сопствену употребу пре него што могу да обезбеде електричну или топлотну производњу. Додавањем јединице способне за црни старт са довољним капацитетом јединици електране на угаљ или нуклеарне електране, може се постићи могућност црног старта за цео систем. Ово обично укључује гасне турбине које се покрећу коришћењем енергије из батерија или дизел генератора током црног старта. Дизел генератори су често присутни у нуклеарним електранама због редундантности, јер се преостала топлота распада ствара чак и након што се реактор искључи у ванредном стању (или чак током редовног искључења), коју мора распршити расхладно средство. Квар овог система био је један од фактора који су довели до несреће реактора у Фукушими. Свака електроенергетска мрежа мора бити опремљена довољним бројем електрана способних за црни старт како би се осигурало брзо поновно покретање мреже након квара мреже.

Електрана са могућношћу црног стартовања треба да има посебне карактеристике:

• Требало би да буде у стању да се брзо покрене: Ако црни старт траје дуго, онда електрана не може да помогне у поновном покретању колабиране мреже; друге електране би јој већ могле помоћи током покретања – њена могућност црног старта је тада бескорисна.
• Мора бити у стању да ради независно од спољних извора напајања: Не само процес производње електричне енергије, већ и други помоћни захтеви морају функционисати независно од мреже (контролни центар, телефонски и комуникациони системи са оператером и управљањем мрежом, подстаница итд.). По потреби је могућ и острвски рад са подмрежом (снабдевање критичних потрошача као што су полиција, болница, ватрогасна служба, THW [Савезна агенција за техничку помоћ]).
• Штавише, електрана која може да покрене електрану без струје требало би да буде у стању да издржи високу стартну струју ако није било могуће претходно је искључити из мреже.
• Требало би да има флексибилно понашање при покретању.

Примери електрана које се користе у Немачкој и које су способне за (директан) црни старт су:

• Хидроелектране, укључујући проточне електране, акумулационе електране, пумпно-акумулационе електране и
  електране на гасне турбине, такође у комбинацији са другим типовима електрана као што су нуклеарне или електране на угаљ.
  Према праћењу у складу са чланом 35. немачког Закона о енергетској индустрији (EnWG), у Немачкој постоји (од 2020. године) 174 електране (јединице електрана или турбине) способне за црни старт, свака са нето номиналном снагом од најмање 10 MW.
• У Аустрији постоји укупно 32 потврђене електране са могућношћу црног старта и непознат број непотврђених електрана са могућношћу црног старта. Међутим, за многе од потврђених електрана, специфични модели нису јавно познати. Најпознатије и највеће од њих су пумпно-акумулационе електране Малта и Капрун са капацитетом од 850 MW и 813 MW, респективно.

Нису сви објекти за производњу електричне енергије погодни за црни старт. Ветротурбине нису увек погодне за црни старт јер ветар можда неће бити доступан када је потребан. Ветротурбине, мини-хидроелектране или микро-хидроелектране су често повезане са индукционим генераторима који нису у могућности да обезбеде енергију за обнављање мреже. Систем црног старта такође мора бити стабилан када ради са великим реактивним оптерећењем дугог далековода. Многе конверторске станице једносмерне струје високог напона (HVDC) такође не могу да напајају „мртву“ мрежу јер им је потребна комутациона снага из мреже на страни оптерећења. HVDC систем заснован на импулсно-ширинској модулацији (PWM) са конвертором извора напона нема ово ограничење.

Главни разлог зашто термоелектране ретко могу да се покрећу без прекида рада јесте контракција и скраћивање вратила турбине када се охлади са радне температуре на собну температуру. Оно се затим заглави у кућишту и не може се ни окретати ни уклонити; да би се електрана поново покренула, прво се мора претходно загрејати како би се поново могла слободно окретати пре него што врућа пара може да тече кроз њу.

Када се термоелектрана искључи, вратило турбине се благовремено загрева како би се електрана могла поново покренути у планирано време.