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新研究揭示小规模可再生能源可能导致电力故障

技术工程 2022-04-06 21:53:10

power grid Credit:根据一项新的研究,馈入主电网的CC0公共领域可再生能源可能会破坏系统的稳定,并可能导致电力故障。诺丁汉大学的数学家使用sma rt仪表的数据来跟踪电网组成如何随时间变化,并发现弹性在一天中会发生变化,并且大量使用太阳能电池板会使电网更容易出现故障。他们的发现今天发表在科学进展。

国内可再生能源发电正在快速增长,英国的小型太阳能光伏发电系统刚刚超过100万个。这些小规模、可再生的发电机产量低、时断时续,通常大量分布在电网中。

家庭发电是可再生能源整合的一个关键组成部分,包括“上网电价”,它向生产者支付将ir储存的电力供应回上游电网的费用。这种电力供应是不可预测的,发电机间歇性地启动和关闭,家庭在日常和季节性使用中扮演消费者或生产者的角色,并且气象条件变化。这些波动会使电网面临系统故障的风险。

诺丁汉大学的研究员奥利弗·史密斯领导了这项研究,他解释说:“小型、间歇性可再生能源的日益扩散正在导致电网的结构和组成发生快速变化。事实上,随着消费者和小型发电机的上线和下线,电网的有效结构会在一天中发生变化。利用英国家庭smar电表的数据,我们追踪了电网组成如何随时间变化。然后,我们使用一个动态模型来评估这些变化如何影响电网对灾难性故障的恢复能力。我们发现,弹性在一天中会发生变化,大量使用太阳能电池板会使电网更容易出现故障。”

研究的第一部分通过模拟一个使用许多小规模发电机的系统,研究了改变发电机比例和大小的理论,在所有情况下,它表明电网应该比使用一个电源更稳定。然而,当纳入现实世界的智能电表数据时,研究人员发现,许多小规模发电机在不同时间运行的网络现实意味着电网没有达到实现这种弹性的最佳水平,从而容易发生故障。

研究人员发现,储存在家用电池中的可再生能源仅用于最小化家庭电力成本,对最小化网络故障的风险几乎没有作用。

他们建议,这些电池的电力供应也应该进行调度,以优化电网的弹性。

奥利弗继续说道:“主要问题是小规模可再生能源供应的波动性。克服这一问题的一个经济有效的方法是智能地安排在特定时间从家用电池中释放储存的光伏能量。这将提供更好的控制,并降低系统故障的风险。”

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