Застосування сонячних електростанцій та систем зберігання енергії для балансування потужності електричних мереж

Abstract

Сучасний розвиток відновлюваних джерел енергії створює проблеми при балансуванні електроенергетичної системи. Одним із ефективних рішень цієї проблеми є впровадження мережевих систем накопичення енергії на основі акумуляторних батарей, які можуть встановлюватися безпосередньо біля споживачів або на підстанціях у вузлових точках навантаження. Перевагами таких накопичувачів є модульна структура, компактність, висока функціональна гнучкість, широкі можливості автоматизації управління, а також простота інтеграції в інтелектуальні електричні мережі. При дослідженні проблеми балансування енергетичної системи за умов значної частки відновлювальних джерел енергії встановлено, що нестабільність їхньої генерації може компенсуватися за допомогою систем накопичення енергії. Підтримка баланcу попиту та генерації є необхідною умовою для забезпечення надійної та стабільної роботи мереж. Підключення потужних відновлювальних джерел енергії може впливати на втрати в електричних мережах - зазвичай зростають втрати електроенергії при передачі та погіршується її якість. Тому ці аспекти повинні ретельно враховуватися вже на етапі формування технічних умов в локальних електричних мережах. Рекомендується паралельно з будівництвом нових відновлювальних джерел енергії та систем накопичення енергії проводити модернізацію відповідних електричних мереж із впровадженням інтелектуальних технологій, наближаючи їх до концепції «Smart Grid». Основний ефект від впровадження накопичувачів у мережах полягає у забезпеченні безперебійного живлення споживачів, які потребують підвищеної надійності, у зменшенні втрат електроенергії та потужності, у скороченні інвестицій на розвиток генерації та мережевої інфраструктури, у розвантаженні мереж від реактивної потужності, підвищенні пропускної здатності та стабілізації напруги в ключових вузлах.

The modern development of renewable energy sources creates problems in balancing the power system. One of the effective solutions to this problem is the introduction of network energy storage systems based on batteries, which can be installed directly near consumers or at substations at load nodes. The advantages of such storage systems are modular structure, compactness, high functional flexibility, wide possibilities of control automation, as well as ease of integration into intelligent power networks. When studying the problem of balancing the power system under conditions of a significant share of renewable energy sources, it was found that the instability of their generation can be compensated by energy storage systems. Maintaining the balance of demand and generation is a necessary condition for ensuring reliable and stable operation of networks. Connecting powerful renewable energy sources can affect losses in power networks - usually electricity losses during transmission increase and its quality deteriorates. Therefore, these aspects should be carefully considered already at the stage of forming technical conditions in local electrical system. It is recommended that, in parallel with the construction of new renewable energy sources and energy storage systems, the relevant electrical networks be modernized with the introduction of intelligent technologies, bringing them closer to the “Smart Grid” concept. The main effect of introducing storage devices in networks is to ensure uninterrupted power supply to consumers who require increased reliability, to reduce electricity and power losses, to reduce investments in the development of generation and network infrastructure, to relieve networks of reactive power, to increase throughput and stabilize voltage at key nodes.