L’impatto dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica connessi alla rete sullo sviluppo futuro della rete elettrica

L’impatto dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica connessi alla rete sul futuro sviluppo della rete:
1. Impatto dei picchi e valli del carico sulla rete elettrica. Poiché il sistema di generazione di energia solare fotovoltaica connesso alla rete non ha la capacità di regolazione dei picchi e di regolazione della frequenza, avrà un impatto sul carico di picco mattutino e sul carico di picco serale della rete. L’aumento della produzione di energia dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica collegati alla rete non riduce il numero delle unità rotanti tradizionali. La rete elettrica deve preparare un gran numero di unità di riserva rotanti per il sistema di generazione di energia fotovoltaica per risolvere il problema dei picchi di carico mattutini e serali. I sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica connessi alla rete forniscono energia alla rete al costo di ridurre il numero di ore per unità di utilizzo, che ovviamente non è ciò che i produttori di energia vogliono vedere.
2. Influenza del cambiamento del giorno e della notte, della differenza oraria est-ovest e del cambiamento stagionale sulla rete elettrica. A causa della periodicità del sole e del carico, l’aumento della produzione di energia dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica connessi alla rete non può ridurre la domanda di capacità installata della rete.
3. Cambiamenti nelle condizioni meteorologiche. Quando la produzione di energia connessa alla rete sul tetto fotovoltaico di una città raggiunge una certa scala, se la geografia e il clima cambiano notevolmente, la rete fornirà sufficienti unità di standby rotanti regionali e capacità di compensazione della potenza reattiva affinché il sistema di generazione di energia solare fotovoltaica connesso alla rete possa controllare e regolare la frequenza e la tensione del sistema. In questo caso, la rete elettrica sacrificherà la modalità operativa economica per garantire il funzionamento sicuro e stabile della rete elettrica.
4. Trasmissione di energia fotovoltaica a lunga distanza. Quando il sistema di generazione di energia solare fotovoltaica connesso alla rete sarà economicamente e tecnicamente capace di trasmissione a lunga distanza, porterà nuovi problemi di stabilità alla rete AC perché non vi è inerzia rotativa, regolatore e sistema di eccitazione per la generazione di energia fotovoltaica connessa alla rete. Se la generazione di energia fotovoltaica connessa alla rete forma una scala per utilizzare la trasmissione CA/CC ad alta tensione, ciò porterà stabilità e problemi economici al sistema CA adiacente al sistema di trasmissione di energia fotovoltaica connesso alla rete. Le linee di trasmissione dedicate alla generazione di energia fotovoltaica connessa alla rete, a causa della bassa efficienza, limiteranno l’uso dell’energia solare del deserto. Le linee di trasmissione utilizzate per prendere in prestito o prendere in considerazione l'elettricità dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica collegati alla rete, a causa del basso tasso di carico, sono antieconomiche. Indipendentemente dalla trasmissione ad alta tensione CA o CC, le centrali elettriche fotovoltaiche connesse alla rete devono essere dotate di dispositivi di regolazione automatica della tensione reattiva. Per quanto riguarda l'impatto sulla stabilità della rete elettrica, non esiste un modello matematico della generazione di energia fotovoltaica (incluso il modello di alimentazione e il modello di carico) nel calcolo della stabilità della rete elettrica. Non è ancora chiaro quale impatto avrà la produzione di energia fotovoltaica sul funzionamento sicuro e stabile della rete.
5. Problemi di consumo. Uno dei principali vantaggi della produzione di energia fotovoltaica connessa alla rete è che può sostituire il consumo di combustibili fossili. Poiché la produzione di energia fotovoltaica connessa alla rete aumenta la riserva rotativa o la riserva termica del generatore rotante della centrale elettrica, l'effettivo rapporto di riduzione del consumo della produzione di energia fotovoltaica connessa alla rete dovrebbe detrarre l'energia persa dalla riserva rotativa o dalla riserva termica. L'efficienza di riduzione del consumo della produzione di energia fotovoltaica connessa alla rete dovrebbe considerare la perdita di efficienza causata dalla riduzione delle ore di utilizzo del gruppo elettrogeno della società di produzione di energia a causa dell'elettricità fornita dal sistema di generazione di energia solare fotovoltaica connesso alla rete. Poiché il sistema energetico funziona nel suo insieme, la produzione di energia connessa alla rete fotovoltaica violerà gli interessi di altri produttori di energia, una questione che i politici devono considerare. Ciò è dovuto alla considerazione che affinché la rete funzioni in modo sicuro, stabile ed economico non è solo necessario utilizzare la centrale idroelettrica come riserva rotante. Pertanto, la riduzione teorica del consumo di carbone standard equivalente alla quantità totale di produzione di energia fotovoltaica connessa alla rete nel sistema dovrebbe essere moltiplicata per un fattore inferiore a 1 e la perdita di potenza dell’impianto dell’unità rotante di riserva dovrebbe essere sottratta in parti uguali.
La formula per valutare l’effettivo effetto di riduzione dei consumi della produzione di energia fotovoltaica:
w =[(Wc/Wn)* Wp-(Pc/Pn)Pd);1
1)W -- la riduzione effettiva del consumo di energia fotovoltaica connessa alla rete (standard per il carbone);
2)Wc - produzione di energia termica totale della rete elettrica;
3)Wn -- produzione di energia totale della rete;
4)Wp -- Riduzione teorica del consumo della produzione di energia fotovoltaica connessa alla rete (standard per il carbone)
5) PC-consumo energetico totale della centrale termoelettrica (carbone standard);
6)Pn- consumo totale di energia elettrica dell'impianto nella rete elettrica (carbone standard);
7) Perdita di potenza dell'unità di riserva rotativa PD (carbone standard).
6. Tutela dell'ambiente; Resta da studiare se l’effetto di riduzione delle emissioni della produzione di energia fotovoltaica debba considerare solo le emissioni di anidride solforosa e di anidride carbonica della produzione di energia termica, perché quando la produzione di energia fotovoltaica è collegata alla rete, la rete considera anche la sicurezza, la stabilità e l’economia. funzionamento della rete, spesso non solo la centrale termoelettrica riduce la produzione, ma tiene conto anche della rotazione di riserva. Né sono solo le centrali idroelettriche ad assumersi il compito di rotazione di backup (le centrali idroelettriche hanno meno da perdere dalle attività di rotazione di backup).