Батареи масштабирования сетки в Шотландии стабилизируют мощность

Аккумулятор в масштабе сетки в шотландском нагорье получил шанс доказать свою силу в марте, когда, через 11 дней после начала, огромный генератор сжигания дерева в северной Англии неожиданно закрылся. Внезапно не хватало 1877 мегаватт поставки, в результате чего 50-херц частота переменного тока сетки вылетала ниже его рабочего предела 49,8 Гц всего за 8 секунд.

Но новая аккумуляторная станция мощностью 200 МВт вступила в действие в течение миллисекунды, выпустив дополнительную мощность, чтобы помочь арестовать коллапс частоты и сохранить сетку.

Обычные генераторы ископаемого топлива исторически помогали сорвать такие проблемы. С инерцией их вращающихся роторов, их кинетическая энергия Обеспечивает буфер против быстрых колебаний частоты и напряжения. Но ответ в высокогорье был Первые в мире примеры батареи в масштабе сетки поручили выполнять такую работу, стабилизирующую сетку.

Без движущихся частей, литийная батарея Сайт хранения – крупнейший в Европе и расположенный Блэкхиллок, Шотландия, – симулирует инерцию с использованием электроникаПолем И в инновационном повороте tОн батарея может также предоставьте ток короткого замыкания в ответ на Ошибка, как обычные генераторы мощности.

Еще четыре из этих сайтов батареи находятся в стадии строительства в ШотландияПолем

Как сетка Инверторы Работа?

А батареи может предоставить эти стабилизирующие услуги благодаря их передовым инверторам с сетью, которые конвертируют постоянный ток от литиевые батареи в чередующемся токе для сетки и наоборот, когда батареи заряжаются. Вместо того, чтобы «следовать» частоте и напряжению сетки, как это делают почти все другие инверторы сетки, сетчатые инверторы маршат на свой барабани иногда может действовать быстрее, чем обычные генераторы.

«Эти инверторы, образующие сетку, которые мы устанавливаем в Шотландии-никто не делает это»,-говорит Джулиан ЛеслиГлавный инженер и стратегическое планирование энергии DIRECTOR для национального оператора энергетической системы (NESO), базирующегося в Уорике, Англия. Энди Хокэксперт по технологии формирования сетки и главный инженер в США Национальная лаборатория возобновляемой энергииговорит, что дополнения Шотландии определенно продвигают конверт. «Это супер захватывающие проекты», – говорит Хок.

Может ли Великобритания работать без газовых заводов?

NESO полагается на батареи, образующие сетку, чтобы помочь достичь амбициозной цели, которую он установил на 2025 год: чтобы показать, что Великобритания может жить без его ловких, устойчивых к устойчивости газовых растений. Великобритания закрыла свой последний угольный электростанция В прошлом году и к концу этого года NESO планирует продемонстрировать, что он также может работать без газовых заводов.

«К концу года мыУ меня будет пару часов с нулевой углеродной работой, которая будет удивительной »,-говорит Лесли. Это будет крупнейшая в мире демонстрация работы с сети без ископаемых.

Это не трюк «эко -эго». Повышенная стабильность от электроники электроники означает, что больше солнечных генераторов, а ветряные генераторы могут подключаться к сетии сводит к минимуму, как часто NESO должна ограничивать свое поколениеПолем Лондон Зеноббыли, глинОператор батареи RID за тремя новыми шотландскими батарейными участками, по оценкам, только Blackhillock сэкономит потребителям 309 миллионов фунтов стерлингов (418 миллионов долларов США) в течение 15 лет.

Шотландия – это ноль для сети Великобритании декарбонизация испытание. Он уже закрыл не только свои угольные заводы, но и газовые заводы. Это одна оставшаяся атомная электростанция, Торнесс, отключится к 2030 году. С закрытием Торнесса единственными синхронными генераторами, оставленными в Шотландии гидроэнергетика Растения – настолько долго поддерживали стабильность сетки с механической скоростью их роторов. Установки ветровой и солнечной энергии, на которую страна делает ставки на свою энергию Будущее имеют инверторы с сетью Это мало способствует стабильности сетки.

Таким образом, решения необходимы. Операторы по всему миру усиливают свои сетки, установив Синхронные конденсаторы – Синдалоновые синхронные генераторы, роторы которых вращаются с помощью мощности сетки. Храненная кинетическая энергия затем доступна, когда сетка спотыкается, так же, как обычная электростанция. А Государства Балтии заказали плот этих выделенных стабилизаторов в преддверии их недавнего перехода от синхронизации с российской сетью в Европу.

NESO, однако, приобретает другой приготовление в своей подготовке к операции с нулевым углеродом. Вместо того, чтобы просто указать синхронные конденсаторыNESO определил, где он нуждался в большей стабильности, и пригласил разработчиков разыгрывать технологические решения. Сетчатые батареи набрали большие в тендере NESO 2022 года. 323 миллиона фунтов стерлингов (427 миллионов долларов) пакет победных заявок Включена ШотландияУсовершенствованные батареи масштабирования сетки вместе с пятью синхронными конденсаторами.

Короткие инновации

Что наиболее инновационно в батареях, образующих сетку, является то, что NESO поручил обеспечить ток короткого замыкания, как это делают синхронные генераторы. При падении деревьев и других неудачи соединяют линию передачи к земле, коротко закручивая сетку, синхронные генераторы электростанций выпустить всплеск тока, который Помогает поддержать напряжениеПолем Взрыв тока также является важным сигналом, который запускает реле сетки, чтобы открыть, и изолировать развернутый сегмент передачи на долю секундыПолем

Подражать этому поведению трудно для электроники. Инвертор с сетью поддерживает свое собственное напряжение и частоту, предоставляя любой ток, который требуется. Когда напряжение падает, контроллер сразу же позволяет больше тока через инвертор транзисторыПолем Все идет нормально. Но инверторы могут быстро ударить по стене. Высокие течения похожи на криптонит для электроники, производящие тепло, которое может быстро жарить их транзисторы. В результате инверторы обычно работают на 10-20 процентов выше своего текущего рейтингв то время как токи из синхронного генератора могут увеличить на 700 процентов во время разлома.

Самый простой способ увеличения пропускной способности тока – добавить больше транзисторовно это дорого для биполярного т биполярного ТРанзисторы, используемые в преобразователях на уровне передачи. Немецкий производитель инвертора SMA Solar Technologyкоторый поставлял инвертор Блэкхиллока, нашла более дешевый способ удовлетворить потребность, воспользовавшись краткостью тока короткого замыкания.

Они запрограммировали БлэкхиллокИнвертор, чтобы достичь 250 процентов выше номинального тока, чтобы доставить 140 миллисекундного импульса, который требует NESO, говорит Аарон Гердеманнменеджер по развитию бизнеса для SMA. После этого устройство отступит, что позволит схемам остыть.

Может ли электроника стабилизировать сетку?

ЗенобГлобальный директор Enethipnfrastructure, Semih Oztrevesпрогнозирует, что сетчатые батареи в конечном итоге будут заправлять рынок стабильности благодаря их неотъемлемой многофункциональности. В то время как синхронные конденсаторы в основном сидят на холостом ходу, ожидая редкого разлома сетки, ZenobРасширенные батареи еты получают ежедневный доход, делая то, что делают большинство других сайтов хранения. Например, они арбитраж энергии, поглощая мощность, когда она дешевая, и продается, когда расходные материалы становятся напряженными.

Но отбивные с коротким замыканием аккумуляторов, образующих сетку, еще не столкнулись с реальным тестом. До тех пор сомневается, что реле трансмиссии соответствующим образом реагируют на цифровой цифровой всплеск тока.Полем В отчет В прошлом году для австралийского оператора сетки ТрансгридОдин эксперт посоветовал против чрезмерной зависимости от инверторов, образующих сетку для короткого замыкания, заявив, что он будет нести «высокий до очень высокого риска». Позже утилита объявила о 10 синхронных конденсаторах и 5 батареях, образующих сетку, чтобы поддержать свою сетку.

Так что на данный момент, с высокими ставками, сохраняя несколько более дорогих синхронных конденсаторов в миксе, вероятно, имеет смысл, говорит Хоук. «Это может быть не оптимальное решение, но это может быть мудрым решением»,-говорит он.