تاثیر سیستم های تولید برق خورشیدی فتوولتائیک متصل به شبکه بر توسعه شبکه برق آینده

تاثیر سیستم های تولید برق خورشیدی فتوولتائیک متصل به شبکه بر توسعه شبکه آینده:
1. تاثیر اوج بار و دره بر شبکه برق. از آنجایی که سیستم تولید برق فتوولتائیک خورشیدی متصل به شبکه، قابلیت تنظیم پیک و تنظیم فرکانس را ندارد، بر پیک بار صبحگاهی و بار اوج عصر شبکه تاثیر خواهد داشت. افزایش تولید برق سیستم های تولید برق فتوولتائیک خورشیدی متصل به شبکه، تعداد واحدهای روتاری سنتی را کاهش نمی دهد. شبکه برق نیاز به آماده سازی تعداد زیادی واحد آماده به کار دوار برای سیستم تولید برق فتوولتائیک دارد تا مشکل پیک بارگذاری در پیک های صبح و عصر را حل کند. سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک خورشیدی متصل به شبکه، برق را به قیمت کاهش تعداد ساعت‌ها در واحد استفاده به شبکه تامین می‌کنند، که البته این چیزی نیست که تولیدکنندگان برق می‌خواهند ببینند.
2. تأثیر تغییر روز و شب، اختلاف ساعت شرقی-غربی و تغییر فصلی بر شبکه برق. با توجه به تناوب بودن تابش آفتاب و بار، افزایش تولید برق سیستم های تولید برق فتوولتائیک خورشیدی متصل به شبکه نمی تواند تقاضا برای ظرفیت نصب شده شبکه را کاهش دهد.
3. تغییرات در شرایط هواشناسی. هنگامی که تولید برق متصل به شبکه سقف فتوولتائیک یک شهر به مقیاس معینی می رسد، اگر جغرافیا و آب و هوا به شدت تغییر کند، شبکه به اندازه کافی واحدهای آماده به کار دوار منطقه ای و ظرفیت جبران توان راکتیو برای سیستم تولید برق فتوولتائیک خورشیدی متصل به شبکه فراهم می کند تا کنترل و فرکانس و ولتاژ سیستم را تنظیم کنید. در این حالت، شبکه برق حالت عملیات اقتصادی را قربانی می کند تا عملکرد ایمن و پایدار شبکه برق را تضمین کند.
4. انتقال قدرت فتوولتائیک از راه دور. هنگامی که سیستم تولید برق خورشیدی فتوولتائیک متصل به شبکه از نظر اقتصادی و فنی قادر به انتقال از راه دور باشد، مشکلات پایداری جدیدی را برای شبکه AC به ارمغان می آورد زیرا هیچ سیستم اینرسی چرخشی، گاورنر و تحریک برای تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه وجود ندارد. اگر تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه مقیاسی را برای استفاده از انتقال AC/DC ولتاژ بالا تشکیل دهد، ثبات و مشکلات اقتصادی را برای سیستم AC مجاور سیستم انتقال برق فتوولتائیک متصل به شبکه به همراه خواهد داشت. خطوط انتقال اختصاص داده شده به تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه، به دلیل راندمان پایین، استفاده از انرژی خورشیدی صحرا را محدود خواهد کرد. خطوط انتقال مورد استفاده برای قرض گرفتن یا در نظر گرفتن برق سیستم های تولید برق خورشیدی فتوولتائیک متصل به شبکه، به دلیل نرخ بار کم، غیراقتصادی. مهم نیست که از انتقال AC یا DC ولتاژ بالا استفاده کنید، ایستگاه های برق متصل به شبکه فتوولتائیک باید به دستگاه های تنظیم خودکار ولتاژ راکتیو مجهز شوند. در مورد تاثیر بر پایداری شبکه برق، هیچ مدل ریاضی تولید برق فتوولتائیک (شامل مدل منبع تغذیه و مدل بار) در محاسبه پایداری شبکه برق وجود ندارد. هنوز مشخص نیست که تولید برق فتوولتائیک چه تأثیری بر عملکرد ایمن و پایدار شبکه خواهد داشت.
5. مسائل مصرف. یکی از مزایای اصلی تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه این است که می تواند جایگزین مصرف سوخت های فسیلی شود. از آنجایی که تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه، ذخیره دورانی یا ذخیره حرارتی ژنراتور دوار نیروگاه را افزایش می دهد، نسبت کاهش مصرف واقعی تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه باید انرژی از دست رفته توسط ذخیره دورانی یا ذخیره حرارتی را کاهش دهد. راندمان کاهش مصرف تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه باید افت راندمان ناشی از کاهش ساعات بهره برداری از مجموعه ژنراتور شرکت تولید برق به دلیل برق ارائه شده توسط سیستم تولید برق فتوولتائیک خورشیدی متصل به شبکه را در نظر بگیرد. از آنجایی که سیستم قدرت به طور کلی عمل می کند، تولید برق متصل به شبکه فتوولتائیک به شبکه، منافع سایر مولدهای برق را نقض می کند، که موضوعی است که سیاست گذاران باید در نظر بگیرند. این به این دلیل است که برای اینکه شبکه ایمن، پایدار و اقتصادی کار کند، تنها لازم نیست از نیروگاه آبی به عنوان پشتیبان چرخشی استفاده شود. بنابراین، کاهش مصرف زغال سنگ استاندارد نظری معادل مقدار کل تولید برق متصل به شبکه فتوولتائیک در سیستم باید در ضریب کمتر از 1 ضرب شود و تلفات نیروگاه واحد آماده به کار در حال چرخش باید به نسبت مساوی کم شود.
فرمول قضاوت در مورد اثر کاهش مصرف واقعی تولید برق فتوولتائیک:
w ٪7b٪7b0٪7d٪7d٪5b(WC٪2fWn)* WP-(PC٪2fPn)Pd)٪3b1
1) W -- کاهش مصرف واقعی تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه (استاندارد برای زغال سنگ).
2) Wc - کل تولید برق حرارتی شبکه برق؛
3)Wn -- کل تولید برق شبکه.
4) Wp -- کاهش مصرف نظری تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه (استاندارد برای زغال سنگ)
5) PC-مصرف برق کل نیروگاه حرارتی (زغال سنگ استاندارد).
6) Pn- کل مصرف برق نیروگاه در شبکه برق (زغال سنگ استاندارد).
7) از دست دادن توان واحد آماده به کار چرخشی PD (زغال سنگ استاندارد).
6. حفاظت از محیط زیست; اینکه آیا اثر کاهش انتشار تولید برق فتوولتائیک باید تنها انتشار دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن تولید برق حرارتی را در نظر بگیرد، هنوز مورد مطالعه قرار می گیرد، زیرا زمانی که تولید برق فتوولتائیک به شبکه متصل می شود، شبکه ایمنی، پایداری و اقتصادی را نیز در نظر می گیرد. عملکرد شبکه، اغلب نه تنها نیروگاه حرارتی خروجی را کاهش می دهد، بلکه چرخش حالت آماده به کار را نیز در نظر می گیرد. همچنین این فقط نیروگاه های برق آبی نیستند که وظیفه چرخش پشتیبان را بر عهده می گیرند (نیروگاه های برق آبی کمتر از کارهای پشتیبان چرخشی ضرر می کنند).