Το CEA απαιτεί από τα έργα να έχουν αντιδραστική ικανότητα ίση με το 33% της εγκατεστημένης παραγωγικής ικανότητας.
Η αναζήτηση για ενεργειακή ασφάλεια και καθαρή ενέργεια έχει οδηγήσει σε σημαντική ανάπτυξη της ικανότητας ανανεώσιμης ενέργειας στην Ινδία. Μεταξύ των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η ηλιακή ενέργεια και η αιολική ενέργεια είναι και οι δύο πηγές διαλείπουσης ισχύος που έχουν αυξηθεί σημαντικά και πρέπει να παρέχουν αντιδραστική αντιστάθμιση ισχύος (αδράνεια του δικτύου) και σταθερότητα τάσης για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια του δικτύου.
Το μερίδιο της ηλιακής και αιολικής ενέργειας σε συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα αυξήθηκε σε περίπου 25,5% τον Δεκέμβριο του 2022 από λιγότερο από 10% στα τέλη του 2013, σύμφωνα με την έρευνα Mercom India.
Όταν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχουν πολύ χαμηλότερη διείσδυση του δικτύου, μπορεί να συνδεθεί ή να εξαντληθεί χωρίς να επηρεάζει σημαντικά τη σταθερότητα του πλέγματος. Ωστόσο, καθώς η ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο αυξάνεται, οποιαδήποτε απόκλιση θα επηρεάσει σοβαρά τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του συστήματος ισχύος.
Οι αντιδραστικές υπηρεσίες ενέργειας χρησιμοποιούνται για να διασφαλιστεί ότι τα επίπεδα τάσης παραμένουν εντός συγκεκριμένων ορίων. Η τάση διατηρεί τη φυσική μεταφορά ισχύος από τη γεννήτρια στο φορτίο. Η αντιδραστική ισχύς θα επηρεάσει την τάση του συστήματος, επηρεάζοντας έτσι σημαντικά την ασφάλεια του δικτύου.
Η κυβέρνηση έλαβε τα βήματα φέτος, αφού διάφορα περιστατικά απώλειας ισχύος απειλούσαν το εθνικό δίκτυο.
Η Κεντρική Αρχή Ηλεκτρικής Ενέργειας (CEA) ανέφερε πρόσφατα 28 περιστατικά απόκλισης συχνότητας δικτύου από τα όρια που καθορίζονται από τον Ιανουάριο του 2022, με αποτέλεσμα την απώλεια άνω των 1.000 MW ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αυτό αυξάνει τις ανησυχίες για συχνότερες διακοπές ρεύματος.
Τα περισσότερα από τα αναφερόμενα συμβάντα σχετίζονται με υπερτάξεις κατά τη διάρκεια των εργασιών μεταγωγής, διακυμάνσεις χαμηλής συχνότητας των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των σφαλμάτων κοντά σε σύμπλοκα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η ανάλυση αυτών των συμβάντων δείχνει ότι η ανεπαρκής αντιδραστική υποστήριξη ισχύος από μεταβλητές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι ένας από τους παράγοντες που συμβάλλουν τόσο στις στατικές όσο και στις δυναμικές συνθήκες.
Τα έργα ηλιακής και αιολικής ενέργειας αντιπροσωπεύουν σχεδόν το 63% της εγκατεστημένης χωρητικότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της χώρας, αλλά παραβιάζουν την απαίτηση CEA ότι η αντιδραστική ισχύς αντιπροσωπεύει το 33% της παραγωγικής ικανότητας ενός έργου, ειδικά στη βόρεια περιοχή. Το δεύτερο τρίμηνο του 2023 μόνο, η Ινδία παρήγαγε 30 δισεκατομμύρια μονάδες ηλιακής ενέργειας.
Η CEA έχει από τότε σκηνοθετήσει όλους τους προγραμματιστές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που υπέβαλαν αίτηση για σύνδεση μέχρι τις 30 Απριλίου 2023, για να συμμορφωθούν με τους κανόνες σύνδεσης της CEA μέχρι τις 30 Σεπτεμβρίου ή να κλείσουμε το πρόσωπο.
Σύμφωνα με τους κανονισμούς, απαιτείται υποστήριξη για δυναμικά μεταβαλλόμενη αντιδραστική ισχύς κατά τη διάρκεια της μετάδοσης χαμηλής τάσης (LVRT) και υψηλής τάσης (HVRT).
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τράπεζες σταθερού πυκνωτή ισχύος μπορούν να παρέχουν μόνο αντιδραστική υποστήριξη ισχύος υπό συνθήκες σταθερής κατάστασης και να παρέχουν σταδιακά υποστήριξη μετά από περίοδο καθυστέρησης. Επομένως, η παροχή δυναμικά μεταβαλλόμενης αντιδραστικής υποστήριξης ισχύος είναι κρίσιμη για την εξασφάλιση της σταθερότητας και της ασφάλειας του δικτύου.
Η δυναμική υποστήριξη επιτρέπει την παραγωγή ή την εξαγωγή αντιδραστικής ισχύος εντός χιλιοστών του δευτερολέπτου για την πρόληψη των αποτυχιών κατά τη διάρκεια των υπερφόρτωσης ρεύματος/τάσης.
Ο Mercom, ο χειριστής συστήματος του ελεγκτή πλέγματος στην Ινδία, δήλωσε στο Merccom: "Ένας από τους λόγους για χαμηλή τάση, ακόμη και 85% ή λιγότερο από την ονομαστική τιμή, είναι η αδυναμία των ηλιακών ή των γεννητριών του αιολικού ενέργειας να παρέχουν δυναμική αντιδραστική υποστήριξη ισχύος. Σταθμός συσσωμάτωσης. Για τα ηλιακά έργα, καθώς αυξάνεται η εισροή της ηλιακής ακτινοβολίας στο πλέγμα, αυξάνεται το φορτίο στις κύριες γραμμές μετάδοσης της εξόδου, γεγονός που με τη σειρά του προκαλεί την τάση στον τομέα της συσσωμάτωσης του υποσταθμού/ανανεώσιμης γεννήτριας.
"Τα ηλιακά και αιολικά έργα που δεν πληρούν τα πρότυπα CEA ενδέχεται να δυσλειτουργούν, με αποτέλεσμα σοβαρές απώλειες παραγωγής. Ομοίως, η απόρριψη φορτίου των καλωδίων χρησιμότητας μπορεί με τη σειρά του να προκαλέσει συνθήκες υψηλής τάσης. Σε αυτή την περίπτωση, οι γεννήτριες αιολικής και ηλιακής ενέργειας δεν θα μπορούν να παρέχουν επαρκή ισχύ. " Η δυναμική υποστήριξη αντιδραστικής ισχύος είναι υπεύθυνη για την πτώση της τάσης. "
Ένας προγραμματιστής έργου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που συνέντευξη από την MERCOM δήλωσε ότι οι διακυμάνσεις και τα προβλήματα διακοπής προκύπτουν ελλείψει αδράνειας δικτύου ή αντιδραστικής ισχύος, η οποία στις περισσότερες περιοχές παρέχεται από την ικανότητα παροχής αντιδραστικής ισχύος. Υποστηρίζονται θερμικά ή υδροηλεκτρικά έργα. Και επίσης αντλώντας το από το πλέγμα ανάλογα με τις ανάγκες.
"Το πρόβλημα προκύπτει ιδιαίτερα σε περιοχές όπως το Rajasthan, όπου η εγκατεστημένη χωρητικότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι 66 GW και Gujarat, όπου σχεδιάζεται 25-30 GW μόνο στην περιοχή Kafda", ανέφερε. Δεν υπάρχουν πολλοί θερμικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής ή υδροηλεκτρικοί σταθμοί. Τα φυτά που μπορούν να διατηρήσουν την αντιδραστική ισχύ για να αποφύγουν τις αποτυχίες του δικτύου. Τα περισσότερα από τα έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που χτίστηκαν στο παρελθόν δεν το έλαβαν ποτέ υπόψη, γι 'αυτό το δίκτυο στο Ρατζαστάν καταρρέει κατά καιρούς, ειδικά στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ".
Ελλείψει αδράνειας δικτύου, τα έργα θερμικής ισχύος ή υδροηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να εγκαταστήσουν έναν μεταβλητό αντισταθμιστή που μπορεί να παρέχει αντιδραστική ισχύ στο δίκτυο και να εξαγάγει αντιδραστική ισχύ όταν είναι απαραίτητο.
Ο χειριστής του συστήματος εξήγησε: "Για έργα ανανεώσιμης ενέργειας, ένας συντελεστής χωρητικότητας 0,95 είναι αρκετά λογικός. Οι γεννήτριες που βρίσκονται μακριά από το κέντρο φορτίου θα πρέπει να είναι σε θέση να λειτουργούν από συντελεστή ισχύος 0,90 καθυστερούν σε συντελεστή ισχύος 0,95 που οδηγούν, ενώ οι γεννήτριες που βρίσκονται κοντά στο κέντρο φορτίου θα πρέπει να είναι σε θέση να λειτουργούν από 0,90 S συντελεστή ισχύος μέχρι 0,95 με κορυφαίο συντελεστή ισχύος από +0,85 έως -0.95 με οδηγό. Για μια γεννήτρια ανανεώσιμης ενέργειας, ένας συντελεστής ισχύος 0,95 ισοδυναμεί με το 33% της ενεργού ισχύος, η οποία είναι αντιδραστική ισχύς. δυνατότητες που πρέπει να παρέχονται εντός της ονομαστικής ενεργού εύρους ισχύος. "
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος πιεστικού, οι σχεδιαστές συμβουλεύονται να εγκαταστήσουν συσκευές (Flexible AC System Transmission System), όπως στατικοί αντισταθμιστές VAR ή στατικοί σύγχρονοι αντισταθμιστές (Statcom). Αυτές οι συσκευές μπορούν να αλλάξουν την αντιδραστική ισχύ τους πιο γρήγορα ανάλογα με τη λειτουργία του ελεγκτή. Χρησιμοποιούν διπολικά διπολικά τρανζίστορ πύλης (IGBTs) και άλλα χειριστήρια θυρίστορ για να παρέχουν ταχύτερη εναλλαγή.
Επειδή οι κανόνες καλωδίωσης της CEA δεν παρέχουν σαφή καθοδήγηση σχετικά με την εγκατάσταση αυτών των συσκευών, πολλοί προγραμματιστές έργων δεν έχουν λάβει υπόψη την υποχρέωση να παρέχουν αντιδραστική υποστήριξη ισχύος και συνεπώς έχουν λάβει υπόψη το κόστος της στη διαδικασία υποβολής προσφορών για πολλά χρόνια.
Τα υπάρχοντα έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας χωρίς αυτόν τον εξοπλισμό απαιτούν εφεδρική ισχύ από μετατροπείς που είναι εγκατεστημένοι στο σύστημα. Αυτό εξασφαλίζει ότι ακόμη και αν δημιουργούν ισχύ σε πλήρες φορτίο, εξακολουθούν να έχουν κεφαλή για να παρέχουν κάποια καθυστέρηση ή να οδηγήσουν αντιδραστική υποστήριξη ισχύος για να εμποδίσουν το σημείο τάσης διασύνδεσης από την υπέρβαση των αποδεκτών ορίων. Ο μόνος άλλος τρόπος είναι η εκτέλεση εξωτερικής αντιστάθμισης στους τερματικούς σταθμούς του εργοστασίου, που είναι μια δυναμική συσκευή αντιστάθμισης.
Ωστόσο, ακόμη και με διαθέσιμη μόνο ισχύ, ο μετατροπέας πηγαίνει σε λειτουργία ύπνου όταν το πλέγμα σβήνει, έτσι απαιτείται ένας στατικός ή μεταβλητός αντισταθμιστής συντελεστή ισχύος.
Ένας άλλος προγραμματιστής έργου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δήλωσε: "Νωρίτερα, οι προγραμματιστές δεν έπρεπε ποτέ να ανησυχούν για αυτούς τους παράγοντες, καθώς αποφασίστηκαν ως επί το πλείστον στο επίπεδο του υποσταθμού ή στο ινδικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Με την αύξηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που εισέρχεται στο δίκτυο, οι προγραμματιστές πρέπει να θέσουν τέτοιους παράγοντες. " Για ένα μέσο έργο 100 MW, πρέπει να εγκαταστήσουμε 10 MVAR Statcom, το οποίο μπορεί εύκολα να κοστίσει οπουδήποτε από Rs 3 έως 400 crore (περίπου 36,15 έως 48,2 εκατομμύρια δολάρια) και λαμβάνοντας υπόψη το κόστος του έργου, αυτό είναι ένα δύσκολο τίμημα.
Πρόσθεσε: "Αναμένεται ότι αυτές οι πρόσθετες απαιτήσεις για τα υπάρχοντα έργα θα ληφθούν υπόψη σύμφωνα με τις αλλαγές στους νομικούς όρους των συμφωνιών αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν ο κώδικας του πλέγματος κυκλοφόρησε το 2017, δόθηκε υπόψη το κατά πόσον θα πρέπει να εγκατασταθούν οι τράπεζες στατικών πυκνωτών ή οι δυναμικές τράπεζες πυκνωτών. αντιδραστήρες, και στη συνέχεια Statcom. Όλες αυτές οι συσκευές είναι σε θέση να αντισταθμίσουν την ανάγκη για αντιδραστική ισχύ του δικτύου. Οι προγραμματιστές δεν είναι απρόθυμοι να εγκαταστήσουν τέτοιες συσκευές, αλλά το κόστος είναι ένα ζήτημα. Το κόστος αυτό δεν έχει προηγουμένως ληφθεί υπόψη στις τιμολογιακές προτάσεις, επομένως πρέπει να συμπεριληφθεί στο πλαίσιο των νομοθετικών αλλαγών, διαφορετικά το έργο θα γίνει μη βιώσιμο ».
Ένας ανώτερος κυβερνητικός διευθυντής συμφώνησε ότι η εγκατάσταση δυναμικού εξοπλισμού αντιδραστικής ισχύος θα επηρεάσει σίγουρα το κόστος του έργου και τελικά θα επηρεάσει τις μελλοντικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας.
Είπε, "Ο εξοπλισμός Statcom χρησιμοποιήθηκε για να εγκατασταθεί στο CTU. Ωστόσο, πρόσφατα η CEA εισήγαγε τους κανόνες διασύνδεσης που απαιτούν από τους προγραμματιστές έργων να εγκαταστήσουν αυτόν τον εξοπλισμό σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Για τα έργα όπου έχουν οριστικοποιηθεί τα τιμολόγια ηλεκτρικής ενέργειας, οι προγραμματιστές μπορούν να προσεγγίσουν την Κεντρική Επιτροπή Ρυθμιστικής Επιτροπής Ισχύος υποβάλλει αίτημα αναθεώρησης των όρων της "αλλαγής του νόμου" για τέτοιες περιπτώσεις και την αποζημίωση της ζήτησης. Τελικά, η CERC θα αποφασίσει εάν θα το παράσχει. Όσον αφορά την κυβέρνηση, βλέπουμε την ασφάλεια του δικτύου ως κορυφαία προτεραιότητα και θα διασφαλίσουμε ότι ο εξοπλισμός αυτός είναι διαθέσιμος για να αποφευχθούν οι διαταραχές στα δίκτυα. "
Δεδομένου ότι η ασφάλεια του δικτύου αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τη διαχείριση της αυξανόμενης ικανότητας ανανεώσιμης ενέργειας, δεν φαίνεται να υπάρχει άλλη επιλογή παρά η εγκατάσταση του απαραίτητου εξοπλισμού Statcom για επιχειρησιακά έργα, τα οποία τελικά οδηγούν σε αυξημένο κόστος έργου, τα οποία ενδέχεται να εξαρτώνται ή να μην εξαρτηθούν από τις αλλαγές στις νομικές συνθήκες. .
Στο μέλλον, οι προγραμματιστές έργων θα πρέπει να λάβουν υπόψη αυτά τα έξοδα κατά την υποβολή προσφορών. Η καθαρή ενέργεια θα γίνει αναπόφευκτα πιο ακριβή, αλλά η ασημένια επένδυση είναι ότι η Ινδία μπορεί να προσβλέπει σε πιο στενή και πιο σταθερή διαχείριση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, επιτρέποντας την αποτελεσματική ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύστημα.
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-23-2023