Накопичення енергії при запуску з чорного режиму: Чи здатні гібридні інвертори та системи накопичення енергії при запуску з чорного режиму? Захист від тимчасових перебоїв у електропостачанні та відключень електроенергії

Більшість інверторів не здатні до запуску з чорного стану. З деякими інверторами можливо виконати запуск з чорного стану, зарядивши окремий акумулятор перед увімкненням інвертора. Однак це не завжди можливо і залежить від типу інвертора.

Нове покоління гібридних інверторів із функцією запуску з темряви оснащене резервним перемикачем живлення, що дозволяє вибраним навантаженням продовжувати отримувати аварійне живлення під час відключення електроенергії з мережі. Це резервне живлення забезпечує можливість запуску з темряви з гібридного інвертора. Також підтримується підзарядка від сонячної енергії, що дозволяє акумулятору продовжувати заряджатися під час відключення електроенергії з мережі для живлення навантажень.

Серія гібридних інверторів Fronius Prim GEN24 Plus

Гібридна інверторна серія Fronius Prim GEN24 Plus здатна запускатися з чорного режиму – Зображення: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Гібридна інверторна серія Fronius Prim GEN24 Plus здатна до запуску з темного режиму.

Гібридний інвертор GoodWe серії ET Plus потужністю 5-10 кВт

Гібридний інвертор для дому та накопичення енергії – від GoodWe – Зображення: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Гібридний інвертор GoodWe серії ET Plus потужністю 5-10 кВт оснащений функцією резервного живлення високої напруги (ДБЖ). У разі відключення електроенергії перемикання протягом 10 мілісекунд забезпечує безперебійне живлення підключених пристроїв.

Серія трифазних гібридних інверторів GoodWe ET-Plus розроблена для забезпечення стабільного живлення підключених навантажень. Ці пристрої мають трифазний аварійний вихід живлення з трифазним струмом та діапазоном потужності 5 кВт, 6,5 кВт, 8 кВт та 10 кВт.

Широкий діапазон напруги акумулятора від 180 В до 550 В забезпечує гнучку сумісність з кількома системами літієвих акумуляторів, представленими на ринку.

Вхідна потужність фотоелектричного генератора може перевищувати номінальну потужність до 30%. Це призводить до кращого виходу енергії як у спекотні, так і в дуже холодні дні. Функція ДБЖ (джерело безперебійного живлення) дозволяє перемикатися протягом 10 мілісекунд у разі відключення електроенергії. Інвертор також має відкритий інтерфейс керування акумулятором, що відповідає вимогам деяких постачальників енергії.

Гібридний інвертор GoodWe оснащений високовольтним підключенням для акумулятора та двома окремими, незалежними трекерами MPP, що забезпечує повний комплекс послуг. Цей пристрій можна оновлювати за допомогою застосунку GoodWe PV Master, а дані передаються на безкоштовний портал GoodWe SEMS через вбудований інтерфейс Wi-Fi.

Чи здатні інвертори HUAWEI забезпечувати аварійне живлення?

Ні, наразі ми не маємо інформації про те, чи буде щось опубліковано з цього приводу і коли.

Чи здатна технологія сонячної системи Enphase з мікроінвертором забезпечувати аварійне живлення?

На відміну від стрінгового інвертора, який централізовано контролює всі підключені сонячні модулі, у децентралізованій сонячній системі кожен сонячний модуль поєднується з мікроінвертором Enphase.

Детальніше про це тут:

• Нова та інноваційна: Децентралізована та модульна сонячна система plug & play – на відміну від інших

Системний контролер Enphase IQ ще не доступний у Німеччині, але очікується, що він буде випущений цього року (2023). Він виявляє збій електромережі та безперешкодно перемикає будинок з мережевого живлення на резервне.

Крім того, завдяки новому мікроінвертору Enphase IQ8 сонячна система здатна забезпечувати аварійне живлення у разі відключення електроенергії без необхідності використання системи акумуляторного зберігання енергії.

Мікроінвертор доступний у чотирьох версіях: версія лише з сонячною енергією без аварійного живлення, версія із резервним живленням від сонячного світла, здатна працювати автономно без акумуляторного накопичувача, версія Home Essentials Backup з невеликим акумуляторним накопичувачем та версія з повною енергонезалежністю з великим акумуляторним накопичувачем. Усі три ці автономні рішення потребують системного контролера Enphase для забезпечення будинку сонячною енергією під час відключення електроенергії.

Чорний пуск – це відновлення роботи електростанції або частини енергомережі після повного або часткового відключення без необхідності звертатися до зовнішньої мережі передачі електроенергії.

Енергія, необхідна для перезапуску електростанції, може надходити від резервного генератора на місці. Або ж, якщо потрібна велика кількість електроенергії, для її запуску можна використовувати з'єднувальну лінію з іншою електростанцією. Після того, як основні генеруючі агрегати будуть введені в експлуатацію, мережу передачі електроенергії можна знову підключити, а електричні навантаження відновити.

Енергію для запуску в темряві можна забезпечити за допомогою угоди, за якою певному постачальнику енергії платять за забезпечення електроенергією для запуску в темряві, коли це необхідно. Не всі електростанції підходять для забезпечення енергією для запуску в темряві мережі.

Можливість запуску з чорного стану особливо важлива під час масштабних відключень електроенергії для відновлення енергомережі. Зазвичай, потужність, необхідна для запуску генеруючого блоку, отримується з мережі. Енергія від генеруючих блоків, здатних до запуску з чорного стану, може бути використана для запуску генеруючих блоків, які не здатні до запуску з чорного стану.

На відміну від гідроелектростанцій, теплові електростанції потребують високого рівня (електричної) енергії для власного використання, перш ніж вони зможуть забезпечити електричну або теплову потужність. Додавши блок, здатний до запуску з чорного стану, з достатньою потужністю до блоку вугільної або атомної електростанції, можна досягти можливості запуску з чорного стану для всієї системи. Зазвичай це стосується газових турбін, які запускаються з використанням енергії від акумуляторів або дизельних генераторів під час запуску з чорного стану. Дизельні генератори часто присутні на атомних електростанціях з міркувань резервування, оскільки залишкове тепло розпаду генерується навіть після аварійної зупинки реактора (або навіть під час штатної зупинки), яке має розсіюватися теплоносієм. Відмова цієї системи була одним із факторів, що призвели до аварії на реакторі Фукусіми. Кожна енергомережа повинна бути оснащена достатньою кількістю електростанцій, здатних до запуску з чорного стану, щоб забезпечити швидке перезапуск мережі після її виходу з ладу.

Електростанція, здатна запускатися з чорного повітря, повинна мати спеціальні характеристики:

• Він повинен мати можливість швидко запускатися: якщо чорний пуск займає багато часу, то електростанція не може допомогти перезапустити зруйновану мережу; інші електростанції вже могли б допомогти їй під час запуску – тоді її здатність до чорного пуску стає марною.
• Він повинен мати можливість працювати незалежно від зовнішніх джерел живлення: не лише процес виробництва електроенергії, але й інші допоміжні вимоги повинні функціонувати незалежно від мережі (центр управління, телефонні та комунікаційні системи з оператором мережі та управлінням, підстанція тощо). За необхідності можлива робота в острівному режимі з підмережею (постачання критично важливих споживачів, таких як поліція, лікарня, пожежна служба, THW [Федеральне агентство з технічної допомоги]).
• Крім того, електростанція з функцією запуску з темного середовища повинна бути здатною витримувати високий пусковий струм, якщо попередньо не було можливості відключити її від мережі.
• Він повинен мати гнучку поведінку під час запуску.

Прикладами електростанцій, що використовуються в Німеччині та здатні до (прямого) запуску з темряви, є:

• Гідроелектростанції, включаючи руслові електростанції, гідроакумулюючі електростанції, гідроакумулюючі електростанції та
  газотурбінні електростанції, а також у поєднанні з іншими типами електростанцій, такими як атомні або вугільні електростанції.
  Згідно з моніторингом, проведеним згідно з розділом 35 Закону Німеччини про енергетичну промисловість (EnWG), станом на 2020 рік у Німеччині налічується 174 електростанції (агрегати електростанцій або турбіни), що здатні до запуску з чорного режиму, кожна з яких має номінальну потужність щонайменше 10 МВт.
• В Австрії налічується 32 підтверджені електростанції з можливістю запуску з чорного середовища та невідома кількість непідтверджених електростанцій з можливістю запуску з чорного середовища. Однак конкретні моделі багатьох підтверджених електростанцій публічно невідомі. Найвідомішими та найбільшими з них є гідроакумулюючі електростанції Мальти та Капруна потужністю 850 МВт та 813 МВт відповідно.

Не всі електростанції підходять для запуску без вітру. Вітрові турбіни не завжди підходять для запуску без вітру, оскільки вітер може бути недоступний, коли це необхідно. Вітрові турбіни, міні-гідроелектростанції або мікро-гідроелектростанції часто підключені до індукційних генераторів, які не здатні постачати електроенергію для відновлення мережі. Система запуску без вітру також повинна бути стабільною під час роботи з великим реактивним навантаженням довгої лінії електропередачі. Багато перетворювальних станцій постійного струму високої напруги (HVDC) також не можуть живити енергію в «мертву» мережу, оскільки їм потрібна комутаційна потужність від мережі на стороні навантаження. Система HVDC на основі широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) з перетворювачем джерела напруги не має цього обмеження.

Основною причиною, чому теплові електростанції рідко здатні до чорного пуску, є стискання та вкорочення вала турбіни, коли вона охолоджується від робочої температури до температури навколишнього середовища. Потім вона заклинює в корпусі і не може ні повертатися, ні вийматися; щоб перезапустити електростанцію, її спочатку потрібно попередньо нагріти, щоб вона знову могла вільно обертатися, перш ніж гаряча пара зможе проходити через неї.

Коли теплову електростанцію зупиняють, вал турбіни вчасно нагрівають, щоб електростанцію можна було перезапустити у запланований час.