1. Tradicionalni dizajn električne mreže nije prikladan za distribuirani pristup energiji velikih razmjera
Primjer
Tradicionalni dizajn električne mreže uglavnom se temelji na centraliziranim elektranama koje isporučuju električnu energiju korisnicima, dok se s velikom integracijom distribuirane proizvodnje (DG) kao što su solarni fotonapon (PV), energija vjetra itd., distribucijska mreža postupno transformirala iz jednosmjernu pasivnu mrežu u dvosmjernu aktivnu mrežu. Ova promjena otežava tradicionalnim metodama dizajna električne mreže i planiranja da zadovolje nove zahtjeve. Na primjer, u Shandongu, Henanu i drugim mjestima, zbog brze stope rasta distribuiranog fotonaponskog instaliranog kapaciteta, neke regionalne elektroenergetske mreže doživjele su obrnuti fenomen teškog preopterećenja, odnosno, tijekom vršnog razdoblja fotonaponske proizvodnje energije, šalje se prekomjerna električna energija natrag s niskonaponske na visokonaponsku stranu, što dovodi do dodatnog pritiska u elektroenergetskoj mreži.
2. Planiranje distribucijske mreže treba se pomaknuti prema probabilističkom planiranju s više scenarija
Primjer
S povećanjem udjela distribuirane nove energije, neizvjesnost s kojom se suočava distribucijska mreža također je uvelike porasla. Kako bi se bolje nosilo s tim neizvjesnostima i slučajnošću, planiranje distribucijske mreže treba prijeći s tradicionalnog determinističkog planiranja na probabilističko planiranje koje razmatra višestruke scenarije. To ne znači samo procjenu performansi električne mreže u statičkim uvjetima, već i simulaciju dinamičkog odgovora pod različitim vremenskim uvjetima, uzorcima opterećenja i drugim čimbenicima. Na primjer, Smjernice za procjenu nosivosti raspodijeljenih izvora energije spojenih na elektroenergetske mreže definiraju različite kriterije ocjenjivanja za nosivost distribucijskih mreža i zahtijevaju višestruka ispitivanja kao što su izračun toplinske stabilnosti i verifikacija odstupanja napona kako bi se osigurao siguran rad električna mreža.
3. Sustav funkcionira složeno, što otežava prilagodbu izgradnji novih elektroenergetskih sustava
Primjer
Dodatak distribuirane nove energije promijenio je izvornu strukturu elektroenergetskog sustava, čineći rad sustava složenijim. Osobito kod visokih stopa prodora, tradicionalni model rasporeda "dinamičkog opterećenja izvora" više nije primjenjiv i zamijenjen je složenijom "interakcijom opterećenja izvora". To zahtijeva veću fleksibilnost električne mreže kako bi se prilagodila radnim uvjetima koji se brzo mijenjaju. Na primjer, u nekim regijama, kada se veliki broj distribuiranih fotonaponskih jedinica generira istovremeno, to može uzrokovati probleme poput visokog lokalnog mrežnog napona ili nestabilne frekvencije, što utječe na stabilnost cijelog sustava.
4. Izazovi upravljanja naponom i frekvencijom
Primjer
Nakon integracije distribuiranih fotonapona, posebno u razdobljima jakog sunčevog zračenja, napon na kraju distribucijske mreže raste iznad dopuštenog raspona, što utječe na pouzdanost napajanja i kvalitetu električne energije. Osim toga, zbog isprekidanosti i fluktuacije DG izlaza, također predstavlja prijetnju frekvencijskoj stabilnosti sustava. Stoga se tehnologija inteligentnog pretvarača široko koristi za održavanje razine napona podešavanjem izlazne snage; U isto vrijeme, napredne strategije kontrole napona kao što su uređaji za kompenzaciju jalove snage (RPC) moraju se usvojiti kako bi se osigurao normalan rad električne mreže.
5. Obrnuto preopterećenje i problemi s prenaponom na terminalu
Primjer
Distribuirani fotonaponski pristup često je koncentriran u određenim područjima, posebno u ruralnim ili prigradskim područjima gradova, što može dovesti do značajnih pojava preokreta trenda u tom području - višak električne energije tijekom dana teći će natrag u trafostanicu više razine duž napojne linije. Ako ovaj dio snage premašuje projektirani kapacitet linije, to će uzrokovati ono što je poznato kao "obrnuto preopterećenje". Osim toga, za krajnje korisnike koji su daleko od izvora napajanja, napon koji doživljavaju značajno će se povećati zbog dodatne struje koju generira fotonaponski niz, stvarajući "terminalni prenapon", što predstavlja potencijalni rizik za sigurnost opreme.
6. Poteškoće u predviđanju i rasporedu opterećenja
Primjer
Jedan od glavnih problema s kojima se trenutno suočava je poteškoća u predviđanju, kontroli i planiranju nove energije. Izlaz distribuiranih izvora energije ovisi o prirodnim uvjetima kao što su intenzitet sunčeve svjetlosti i brzina vjetra, koje je teško točno predvidjeti. Stoga postojeće metode predviđanja opterećenja ne mogu točno uhvatiti stvarni doprinos DG, što zauzvrat utječe na ukupnu učinkovitost rasporeda električne mreže. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači istražuju korištenje novih tehnologija kao što su analiza velikih podataka i algoritmi strojnog učenja za razvoj točnijih modela DG i predviđanja vremena.
7. Ekonomski model i financijska podrška
Primjer
Model ulaganja i rada distribuiranih energetskih sustava još nije zreo, nedostaju mu dugoročna stabilna financijska podrška i mehanizmi povrata. S jedne strane, početni trošak izgradnje relativno je visok, uključujući nabavu opreme, instalaciju i puštanje u pogon te naknadne troškove održavanja; S druge strane, zbog promjena politika i propisa te brzog tempa tehnološkog napretka, ulagači se suočavaju sa značajnim tržišnim rizicima. Vlada bi trebala uvesti relevantne politike za poticanje društvenog kapitala da uđe u ovo područje i uspostavi razuman sustav raspodjele prihoda kako bi se osigurao održivi razvoj projekata.
8. Tehnologija upravljanja i nadzora
Primjer
Tehnologija za upravljanje i nadzor velikih distribuiranih energetskih sustava još nije dovoljno zrela. Uz sve više i više malih proizvodnih jedinica priključenih na mrežu, kako učinkovito prikupljati podatke, pratiti status u stvarnom vremenu i pravodobno reagirati postalo je hitan problem koji treba riješiti. Trenutačno, iako je bilo nekih početnih pokušaja, kao što je implementacija daljinskog upravljanja temeljenog na platformama interneta stvari (IoT), općenito je još uvijek u povojima. U budućnosti su potrebna daljnja istraživanja i razvoj relevantnih tehnologija i alata za poboljšanje operativne učinkovitosti i sigurnosti sustava.
9. Tehnički standardi i interoperabilnost
Primjer
Trenutačno ne postoji jedinstveni standard za distribuirani pristup energiji u industriji i postoje problemi s kompatibilnošću između proizvoda različitih proizvođača. To znači da čak i unutar iste zemlje može doći do nedosljednosti u sučeljima, što povećava poteškoće u provedbi projekta. Stoga je potrebno razviti cjeloviti skup nacionalnih, pa čak i međunarodnih standarda kako bi se standardizirao proces pristupa Glavnoj upravi i tehnički parametri te promicala besprijekorna integracija između različitih komponenti.
