- Sama specyfika źródeł rozproszonych powoduje, że są one z reguły instalowane bardzo blisko odbiorców, a więc straty przesyłowe są bardzo ograniczone. W ten sposób można również uniknąć strat związanych z transformacją napięcia. Rezultatem masowej instalacji rozproszonych źródeł energii jest jednak problem w utrzymaniu prawidłowych poziomów napięć w sieci energetycznej. Jest to obecnie największe wyzwanie dla OSD.
Regulacja napięcia jest tradycyjnie realizowana za pomocą przełącznika zaczepów na transformatorze oraz poprzez regulację mocy biernej w stacjach wysokiego i średniego napięcia (WN/SN).
Największy problem OZE: spadki i wzrosty napięcia
Operatorzy systemów przygotowują zazwyczaj różne scenariusze działania zgodne z sezonowymi krzywymi obciążenia. W wyniku wprowadzania do sieci energii ze źródeł rozproszonych, może nastąpić sytuacja, w której w jednym fragmencie sieci napięcie bardzo mocno wzrośnie, a w innymi zmaleje.
Rozwiązaniem jest regulacja rozproszona
W tym wypadku sama regulacja napięcia na transformatorze WN/SN jest niewystarczająca i należy wówczas zastosować regulację w głębi sieci, np. na transformatorach średniego napięcia na niskie (SN/nn). Mamy w tym przypadku do czynienia z regulacją rozproszoną.
Dostępne dzisiaj transformatory SN/nn typu SMART mogą posiadać nawet 9 odczepów regulujących poziom napięcia. Są one przełączane za pomocą styczników, wytrzymujących nawet 1 milion łączeń i nie wymagają żadnych przeglądów. Taki system powinien współpracować z systemem ADMS, który musi koordynować tę regulację z regulacją na wyższym poziomie (WN/SN).
Tak pracujący system regulacji napięcia może również pełnić funkcję układu redukującego straty techniczne w sieci. W przypadku sieci posiadających bardzo duże obciążenia takie rozwiązanie może być wykorzystywane do maksymalnego podnoszenia napięcia i redukowania prądów obciążenia przy zadanej mocy.
Tym samym redukowane są straty Joules’a w liniach i transformatorach. System ten może również pracować przy minimalnym napięciu, sieci niedociążonej, aby zminimalizować straty w transformatorach. Dodatkową zaletą takiego układu jest jego wykorzystanie do wygładzania krzywej obciążenia. Dzięki temu ograniczona jest potrzeba inwestycji w dodatkowe źródła energii, kosztowne i często wysoce emisyjne.
Jakie są doświadczenia Schneider Electric z wdrożeń rozwiązań Smard Grid
- Schneider Electric to globalna firma specjalizująca się w zarządzaniu energią elektryczną. Mamy szereg zrealizowanych projektów na całym świecie. Bierzemy również udział w wielu projektach pilotażowych, gdzie współpraca między światowymi liderami na rynku jest niezwykle potrzebna i jak pokazują efekty - bardzo owocna. Wspomniany system ADMS pracuje między innymi w 28 Centrach Dystrybucyjnych we włoskim ENEL-u i praktycznie pokrywa swoim działaniem całe Włochy – mówi Michał Ajchel.
Jak dodaje, korzystając z doświadczeń włoskiego operatora, wiemy, że zaraz po wdrożeniu systemu oszczędności energii sięgały 6,5 proc. Analiza systemu wykazała możliwość oszczędności nawet do 10 proc., a przy wprowadzeniu planowych przełączeń sezonowych osiągnięte trwałe oszczędności wynoszą 4 proc. rocznie. Może ktoś powie, że to tylko 4 proc., ale ten "mały" procent daje ogromne redukcje paliwa i emisji CO2. W samym 2011 roku była to oszczędność na poziomie 144 GWh energii i 75 tys. ton CO2 – podkreśla ekspert.
Na pytanie, czy wprowadzane obecnie systemy Inteligentnego Opomiarowania AMI (Advanced Metering Infrastructure) mogą również pomóc w poprawie efektywności energetycznej, odpowiada, że zdecydowanie tak. - AMI to duże wsparcie działań ograniczających starty techniczne, ale to także doskonałe narzędzie do redukcji strat bilansowych. Według naszych obliczeń około 90 proc. tych strat ma miejsce w sieciach niskiego napięcia i mogą sięgać nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych na jedną stację SN/nn na rok. Biorąc pod uwagę ilość takich stacji w systemie energetycznym, możemy mówić o milionach złotych traconych w wyniku braku odpowiednich informacji o konsumpcji energii Zidentyfikowanie miejsc, w których tracimy energię, jest więc tutaj kluczowe - podkreśla Ajchel.
Na pewno przełomowym momentem jest zastosowanie inteligentnego opomiarowania. Wdrożenie AMI pozwala na precyzyjne określenie różnicy pomiędzy energią dostarczaną przez transformator do linii zasilającej a energią zafakturowaną odbiorcom korzystającym z tej linii i tym samym błyskawiczne zlokalizowanie źródła strat.
- Doświadczenia Schneider Electric pokazują, że klienci, którzy wykorzystują nasze systemy, są w stanie zidentyfikować miejsce i wielkość powstających start z dużą dokładnością. Dla przykładu w sieci niskiego napięcia zasilanej przez transformator o mocy 630 kVA, do którego przyłączonych jest od 5 do 15 odbiorców, można zlokalizować starty na poziomie 100W. Jest to moc jednej żarówki! Ta liczba najlepiej oddaje możliwości narzędzi, jakimi dzisiaj dysponujemy. To od nas zależy, czy chcemy i będziemy z nich korzystać, tworząc naprawdę wydajny i energooszczędny system energetyczny w Polsce mówi wiceprezes rynku energetyki w Schneider Electric Polska.
Rozmawiał: Dariusz Ciepiela