1. Tradičný dizajn rozvodnej siete nie je vhodný pre rozsiahly distribuovaný prístup k energii
Príklad
Tradičný dizajn elektrickej siete je založený hlavne na centralizovaných elektrárňach dodávajúcich elektrinu užívateľom, zatiaľ čo s rozsiahlou integráciou distribuovanej výroby (DG), ako je solárna fotovoltaika (PV), veterná energia atď., sa distribučná sieť postupne transformovala z jednosmerná pasívna sieť na obojsmernú aktívnu sieť. Táto zmena sťažuje tradičným návrhom a metódam plánovania elektrickej siete splniť nové požiadavky. Napríklad v Shandongu, Henane a na ďalších miestach v dôsledku rýchleho tempa rastu distribuovanej fotovoltaickej inštalovanej kapacity niektoré regionálne energetické siete zaznamenali fenomén spätného silného preťaženia, to znamená, že počas špičkového obdobia výroby fotovoltaickej energie sa posiela nadmerné množstvo elektriny. späť zo strany nízkeho napätia na stranu vysokého napätia, čo prináša dodatočný tlak do elektrickej siete.
2. Plánovanie distribučnej siete sa musí posunúť smerom k pravdepodobnostnému plánovaniu s viacerými scenármi
Príklad
S rastúcim podielom distribuovanej novej energie sa značne zvýšila aj neistota, ktorej čelí distribučná sieť. Aby bolo možné lepšie zvládnuť tieto neistoty a náhodnosť, plánovanie distribučnej siete sa musí posunúť od tradičného deterministického plánovania k pravdepodobnostnému plánovaniu, ktoré zohľadňuje viacero scenárov. To znamená nielen vyhodnocovať výkon elektrickej siete za statických podmienok, ale aj simulovať dynamickú odozvu pri rôznych poveternostných podmienkach, modeloch zaťaženia a iných faktoroch. Napríklad Smernice pre hodnotenie nosnosti distribuovaných zdrojov energie pripojených k rozvodným sieťam definujú rôzne hodnotiace kritériá pre nosnosť distribučných sietí a vyžadujú viaceré testy, ako je výpočet tepelnej stability a overenie odchýlky napätia, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka siete. elektrickej siete.
3. Systém funguje komplexným spôsobom, čo sťažuje prispôsobenie sa výstavbe nových energetických systémov
Príklad
Pridanie distribuovanej novej energie zmenilo pôvodnú štruktúru energetického systému, čím sa prevádzka systému stala zložitejšou. Najmä pri vysokej miere penetrácie už nie je použiteľný tradičný model plánovania „dynamického zaťaženia zdroja“ a je nahradený komplexnejším „interakciou zdroja zaťaženia“. To si vyžaduje, aby elektrická sieť mala vyššiu flexibilitu, aby sa mohla prispôsobiť rýchlo sa meniacim pracovným podmienkam. Napríklad v niektorých regiónoch, keď sa súčasne generuje veľké množstvo distribuovanej fotovoltaiky, môže to spôsobiť problémy, ako je vysoké lokálne sieťové napätie alebo nestabilná frekvencia, čo ovplyvňuje stabilitu celého systému.
4. Výzvy riadenia napätia a frekvencie
Príklad
Po integrácii distribuovanej fotovoltaiky, najmä v období silného slnečného žiarenia, sa napätie na konci distribučnej siete zvýši nad povolený rozsah, čím sa prejaví spoľahlivosť napájania a kvalita elektrickej energie. Navyše v dôsledku prerušovania a kolísania výkonu DG predstavuje hrozbu aj pre frekvenčnú stabilitu systému. Preto je inteligentná invertorová technológia široko používaná na udržiavanie úrovní napätia úpravou výstupného výkonu; Zároveň je potrebné prijať pokročilé stratégie riadenia napätia, ako sú zariadenia na kompenzáciu reaktívneho výkonu (RPC), aby sa zabezpečila normálna prevádzka elektrickej siete.
5. Problémy s preťažením a prepätím svoriek
Príklad
Distribuovaný fotovoltický prístup sa často sústreďuje v špecifických oblastiach, najmä vo vidieckych alebo prímestských oblastiach miest, čo môže viesť k výraznému zvráteniu trendu v danej oblasti – prebytočná elektrina počas dňa bude prúdiť späť do rozvodne vyššieho stupňa pozdĺž napájacieho vedenia. Ak táto časť výkonu prekročí projektovanú kapacitu linky, spôsobí to takzvané „reverzné preťaženie“. Okrem toho pre koncových používateľov, ktorí sú ďaleko od zdroja energie, sa napätie, ktoré zažívajú, výrazne zvýši v dôsledku dodatočného prúdu generovaného fotovoltaickým poľom, čím sa vytvorí „koncové prepätie“, ktoré predstavuje potenciálne riziko pre bezpečnosť zariadenia.
6. Ťažkosti s predpovedaním a plánovaním zaťaženia
Príklad
Jedným z hlavných problémov, ktorým v súčasnosti čelíme, sú ťažkosti s predpovedaním, riadením a plánovaním novej energie. Výkon distribuovaných zdrojov energie závisí od prírodných podmienok, ako je intenzita slnečného žiarenia a rýchlosť vetra, ktoré je ťažké presne predpovedať. Existujúce metódy predpovedania zaťaženia preto nedokážu presne zachytiť skutočný príspevok DG, čo následne ovplyvňuje celkovú plánovaciu účinnosť elektrickej siete. Na vyriešenie tohto problému výskumníci skúmajú využitie nových technológií, ako je analýza veľkých dát a algoritmy strojového učenia, na vývoj presnejších modelov DG a predpovede počasia.
7. Ekonomický model a finančná podpora
Príklad
Investičný a prevádzkový model distribuovaných energetických systémov ešte nie je zrelý, chýba mu dlhodobá stabilná finančná podpora a mechanizmy návratnosti. Na jednej strane sú počiatočné náklady na výstavbu relatívne vysoké, vrátane nákupu zariadenia, inštalácie a uvedenia do prevádzky a následnej údržby; Na druhej strane v dôsledku zmien v politikách a nariadeniach a rýchleho tempa technologického pokroku čelia investori značným trhovým rizikám. Vláda by mala zaviesť príslušné politiky na podporu vstupu sociálneho kapitálu do tejto oblasti a vytvoriť primeraný systém rozdeľovania príjmov na zabezpečenie trvalo udržateľného rozvoja projektov.
8. Riadiaca a monitorovacia technika
Príklad
Technológia na riadenie a monitorovanie rozsiahlych distribuovaných energetických systémov ešte nie je dostatočne vyspelá. S čoraz väčším počtom malých jednotiek na výrobu elektrickej energie pripojených k sieti sa stáva naliehavým problémom, ktorý treba vyriešiť, ako efektívne zbierať údaje, monitorovať stav v reálnom čase a včas reagovať. V súčasnosti, aj keď došlo k určitým počiatočným pokusom, ako napríklad implementácia diaľkového ovládania založeného na platformách internetu vecí (IoT), celkovo je stále v plienkach. V budúcnosti je potrebný ďalší výskum a vývoj príslušných technológií a nástrojov na zlepšenie prevádzkovej efektívnosti a bezpečnosti systému.
9. Technické normy a interoperabilita
Príklad
V súčasnosti v tomto odvetví neexistuje jednotný štandard pre distribuovaný prístup k energii a existujú problémy s kompatibilitou medzi produktmi od rôznych výrobcov. To znamená, že aj v rámci tej istej krajiny môžu existovať nezrovnalosti v rozhraniach, čo zvyšuje náročnosť implementácie projektu. Preto je potrebné vyvinúť kompletný súbor národných a dokonca aj medzinárodných noriem na štandardizáciu procesu prístupu a technických parametrov GR a podporiť bezproblémovú integráciu medzi rôznymi komponentmi.
