Siyah başlangıçlı güç depolama: Enerji depolama gibi hibrit invertörler siyah başlangıçlı mı? Geçici elektrik kesintilerine ve elektrik kesintilerine karşı

Çoğu invertör siyah başlatma (black start) özelliğine sahip değildir. Bazı invertörlerde, invertörü çalıştırmadan önce ayrı bir aküyü şarj ederek siyah başlatma gerçekleştirmek mümkündür. Ancak bu her zaman mümkün değildir ve invertör tipine bağlıdır.

Yeni nesil black-start özellikli hibrit invertörler, şebeke kesintisi sırasında belirli yüklerin acil durum güçlerini almaya devam etmesini sağlayan bir yedek güç aktarım anahtarına sahiptir. Bu yedek güç, hibrit invertörün black-start özelliğine sahip olmasını sağlar. Güneş enerjisiyle şarj da desteklenir ve bu sayede şebeke kesintisi sırasında akünün şarj olmaya devam ederek yüklere güç sağlaması sağlanır.

Fronius Prim GEN24 Plus Hibrit İnvertör Serisi

Fronius Prim GEN24 Plus hibrit inverter serisi black start özelliğine sahiptir – Görsel: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Fronius Prim GEN24 Plus hibrit inverter serisi black start özelliğine sahiptir.

GoodWe Hibrit İnverter 5-10KW ET Plus Serisi

Ev ve enerji depolama için hibrit invertör – GoodWe'den – Görsel: Xpert.Digital / Sergey Nivens | Shutterstock.com

GoodWe Hibrit İnverter 5-10kW ET Plus serisi, yüksek voltajlı yedek güç (UPS) fonksiyonuna sahiptir. Elektrik kesintisi durumunda, 10 milisaniye içinde devreye girerek bağlı cihazlar için kesintisiz güç kaynağı sağlar.

GoodWe ET-Plus serisi üç fazlı hibrit invertörler, bağlı yükler için istikrarlı bir güç kaynağı sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu cihazlar, üç fazlı akım ve 5 kW, 6,5 kW, 8 kW ve 10 kW güç aralığına sahip üç fazlı acil durum güç çıkışı sunar.

180 V ile 550 V arasındaki geniş pil voltaj aralığı, piyasadaki çeşitli lityum pil sistemleriyle esnek uyumluluk sağlar.

Gelen PV jeneratör çıkışı, nominal çıkışı %30'a kadar aşabilir. Bu, hem sıcak hem de çok soğuk günlerde daha iyi enerji verimi sağlar. UPS (kesintisiz güç kaynağı) işlevi, elektrik kesintisi durumunda 10 milisaniye içinde devreye girmeyi sağlar. İnvertör ayrıca, bazı enerji sağlayıcılarının gereksinimlerini karşılayan açık bir akü yönetim arayüzüne sahiptir.

GoodWe hibrit invertör, yüksek voltajlı bir akü bağlantısı ve iki ayrı, bağımsız MPP izleyici ile donatılmış olup, eksiksiz bir paket sunar. Bu cihaz, GoodWe PV Master uygulaması aracılığıyla güncel tutulabilir ve veriler, entegre Wi-Fi arayüzü aracılığıyla ücretsiz GoodWe SEMS portalına iletilir.

HUAWEI invertörleri acil güç sağlama yeteneğine sahip mi?

Hayır, şu anda bu konuda herhangi bir açıklama yapılıp yapılmayacağına ve ne zaman yapılacağına dair bir bilgimiz yok.

Enphase mikro invertör güneş enerjisi teknolojisi acil durum gücü sağlama kapasitesine sahip mi?

Bağlı tüm güneş modüllerini (merkezi olarak) kaydeden dizi invertörünün aksine, merkezi olmayan bir güneş enerjisi sisteminde her güneş modülü bir Enphase mikro invertör ile birleştirilir.

Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

• Yeni ve yenilikçi: Merkezi olmayan ve modüler tak ve çalıştır güneş enerjisi sistemi - diğerlerinden farklı

Enphase IQ Sistem Kontrol Cihazı henüz Almanya'da satışa sunulmamıştır, ancak bu yıl (2023) piyasaya sürülmesi beklenmektedir. Elektrik şebekesinde bir arıza olduğunda bunu algılar ve evi şebeke elektriğinden yedek elektriğe sorunsuz bir şekilde geçirir.

Ayrıca yeni Enphase IQ8 mikro invertörü sayesinde güneş enerjisi sistemi, elektrik kesintisi durumunda akü depolamaya gerek kalmadan yedek güç sağlama kapasitesine sahip.

Mikro invertörün dört versiyonu mevcuttur: acil durum güç işlevi olmayan, yalnızca güneş enerjisiyle çalışan bir versiyon ve akü depolaması olmadan şebekeden bağımsız çalışma özelliğine sahip bir güneş ışığı yedekleme versiyonu. Sistem aynı zamanda Home Essentials yedekleme sürümünde küçük bir pil depolama alanıyla ve enerjiden tam bağımsız bir sürüm olarak da büyük depolama alanıyla birlikte mevcuttur. Bu son şebekeden bağımsız çözümlerin üçü de, elektrik kesintisi sırasında eve güneş enerjisi sağlamak için bir Enphase Sistem Kontrol Cihazı ile donatılmalıdır.

Siyah başlangıç, bir elektrik santralinin veya elektrik şebekesinin bir bölümünün, tamamen veya kısmen kapatılmasından sonra, harici bir elektrik iletim şebekesine başvurmaya gerek kalmadan tekrar faaliyete geçmesidir.

Bir santrali yeniden devreye almak için gereken enerji, tesis bünyesindeki yedek jeneratörden sağlanabilir. Alternatif olarak, büyük miktarda elektriğe ihtiyaç duyulursa, santrali devreye almak için başka bir santrale bağlantı hattı kullanılabilir. Ana üretim üniteleri faaliyete geçtikten sonra, enerji iletim şebekesi yeniden bağlanabilir ve elektrik yükleri geri kazanılabilir.

Belirli bir enerji tedarikçisine ihtiyaç duyulduğunda kara başlangıç ​​gücü sağlaması için ödeme yapılan bir anlaşmayla kara başlangıç ​​gücü sağlanabilir. Tüm enerji santralleri şebekeye kara başlangıç ​​gücü sağlamaya uygun değildir.

Yaygın bir elektrik kesintisi sırasında enerji şebekesinin yeniden çalışması için kara başlatma kabiliyeti özellikle önemlidir. Normalde, bir jeneratör ünitesini çalıştırmak için gereken güç şebekeden alınır. Kara başlatma özelliğine sahip jeneratör ünitelerinden gelen enerji, kara başlatma özelliği olmayan jeneratör ünitelerini çalıştırmak için kullanılabilir.

Hidroelektrik santrallerinin aksine, termik santraller elektrik veya termal çıkış sağlayabilmeleri için öncelikle kendi kullanımları için yüksek seviyede (elektrik) enerjiye ihtiyaç duyarlar. Kömürle çalışan veya nükleer bir santral ünitesine yeterli kapasiteye sahip, kara başlatma (black-start) yeteneğine sahip bir ünite eklenerek, tüm sistem için kara başlatma yeteneği elde edilebilir. Bu genellikle, kara başlatma sırasında akülerden veya dizel jeneratörlerden gelen enerjiyi kullanarak çalıştırılan gaz türbinlerini içerir. Dizel jeneratörler, nükleer santrallerde genellikle yedeklilik nedeniyle bulunur, çünkü acil bir durumda (veya normal bir kapatma sırasında bile) bir reaktör arızalansa bile artık bozunma ısısı oluşur ve bu ısının soğutucu tarafından dağıtılması gerekir. Bu sistemin arızalanması, Fukuşima reaktör kazasına yol açan faktörlerden biriydi. Her elektrik şebekesi, bir şebeke arızasından sonra şebekenin hızlı bir şekilde yeniden başlatılmasını sağlamak için yeterli sayıda kara başlatma (black-start) yeteneğine sahip santralle donatılmalıdır.

Siyah çalıştırma yeteneğine sahip bir santralin şu özelliklere sahip olması gerekir:

• Hızlı bir şekilde başlatılabilmelidir: Eğer siyah başlatma uzun sürerse, santral çöken şebekeyi yeniden başlatmaya yardımcı olamaz; diğer santraller başlatma sırasında ona zaten yardımcı olabilir - bu durumda siyah başlatma yeteneği işe yaramaz.
• Harici güç kaynaklarından bağımsız çalışabilmelidir: Sadece saf güç üretim süreci değil, aynı zamanda diğer yardımcı gereksinimler de şebekeden bağımsız olarak çalışmalıdır (kontrol merkezi, şebeke operatörü ve yönetimiyle telefon ve iletişim sistemleri, trafo merkezi vb.). Gerektiğinde, alt şebeke ile ada işletmesi mümkündür (polis, hastane, itfaiye, THW [Federal Teknik Yardım Ajansı] gibi kritik tüketicilere besleme).
• Ayrıca, kara start yapabilen bir santralin, daha önceden şebekeden ayrılması mümkün olmasa bile yüksek bir başlangıç ​​akımına dayanabilmesi gerekir.
• Esnek bir başlangıç ​​davranışına sahip olmalıdır.

Almanya'da kullanılan ve (doğrudan) black start yapabilen santrallere örnekler şunlardır:

• Nehir tipi santraller, depolamalı santraller, pompalı depolamalı santraller ve
  gaz türbinli santraller de dahil olmak üzere hidroelektrik santralleri, nükleer veya kömürle çalışan santraller gibi diğer santral türleriyle birlikte de kullanılabilir.
  Alman Enerji Endüstrisi Yasası'nın (EnWG) 35. Maddesi kapsamındaki izlemeye göre, Almanya'da (2020 itibarıyla) her biri en az 10 MW net nominal güce sahip 174 adet kara başlatma kapasiteli santral (santral ünitesi veya türbin) bulunmaktadır.
• Avusturya'da toplam 32 adet onaylanmış kara çalıştırma kapasitesine sahip santral ve sayısı bilinmeyen kara çalıştırma kapasitesine sahip santral bulunmaktadır. Ancak onaylanan santrallerin çoğunun spesifik modelleri kamuoyu tarafından bilinmemektedir. Bunların en bilinen ve en büyükleri, sırasıyla 850 MW ve 813 MW kapasiteli Malta ve Kaprun pompaj depolamalı santrallerdir.

Tüm enerji üretim tesisleri "kara başlangıç" için uygun değildir. Rüzgar türbinleri, rüzgar ihtiyaç duyulduğunda mevcut olmayabileceği için her zaman "kara başlangıç" için uygun değildir. Rüzgar türbinleri, mini hidroelektrik santralleri veya mikro hidroelektrik santralleri genellikle şebekeyi eski haline getirmek için güç sağlayamayan endüksiyon jeneratörlerine bağlanır. Kara başlangıç ​​sistemi, uzun bir iletim hattının yüksek reaktif yüküyle çalışırken de kararlı olmalıdır. Birçok yüksek gerilimli doğru akım (HVDC) dönüştürücü istasyonu da yük tarafında şebekeden komütasyon gücü gerektirdiği için "ölü" bir şebekeye güç sağlayamaz. Gerilim kaynağı dönüştürücülü darbe genişlik modülasyonuna (PWM) dayalı bir HVDC sisteminde bu sınırlama yoktur.

Termik santrallerin nadiren ani kalkış yapmasının başlıca nedenlerinden biri, türbin şaftının çalışma sıcaklığından ortam sıcaklığına soğuduğunda büzülüp kısalmasıdır. Bu durumda şaft gövde içinde sıkışır ve ne döndürülebilir ne de çıkarılabilir. Santrali yeniden çalıştırmak için, sıcak buharın içinden akabilmesi için önce serbestçe dönebilmesi için ön ısıtma yapılması gerekir.

Bir termik santralin devre dışı kalması durumunda türbin şaftı zamanında ısıtılarak santralin planlanan zamanda yeniden devreye alınması sağlanır.