כמה פרשנים נראה מודאג שרשתות החשמל שלנו עומדות בפני משבר מתח מתקרב, תוך ציון חששות שמתחדשים (פאנלים סולאריים על הגג בפרט) יאיימו על איכות אספקת החשמל שלנו.
חששות אלה נובעים מהעובדה שפאנלים סולאריים וגנרטורים ביתיים אחרים יכולים להעלות מתחים, מה שעלול להקשות על חברות הרשת לשמור על יציבות ברחבי הרשת. אך מה שמובן פחות טוב (והרבה פחות מדווח) הוא הפוטנציאל העצום של הדור המקומי לשפר בפועל את איכות הכוח שלנו ולא להפריע לה.
A דוח חדש משלנו רשתות מחודשות הפרויקט נועד להראות כיצד טכנולוגיות כמו "ממירים חכמים" יכולים לעזור בניהול מתח בקנה מידה ביתי ולא בתחנות מתח. זה ישפר את איכות הכוח שלנו ולהפוך את הבעיה האפשרית של מתחדשים ביתיים לפיתרון.
למה כל המהומה בעניין מתח?
חשמל מנקודות החשמל שלנו צריך להיות בערך 230 וולט, מבלי לסטות יותר מדי מעל או מתחת. זה משתנה לאורך היום, תלוי בכוח החשמל שמשתמשים בו.
הנה אנלוגיה: חשבו על מים הזורמים בצינורות. קווי הכוח הם הצינורות עצמם, והמתח הוא כמו לחץ המים בצינורות - כלומר, כמות הכוח הדוחפת את המים (או החשמל) לאורך. השימוש בכמויות כוח גדולות גורם למתח לרדת, בדומה למכונת הכביסה בזמן שאתה מתקלח; פתאום הלחץ יורד מכיוון שמכשירים אחרים משתמשים גם במים.
הלחץ מושפע גם מהקרוב המכשיר למקור. לדוגמה, אם מכונת הכביסה והמקלחת שלך היו מחוברות ממש למרגלות הסכר, במקום בסוף כמה קילומטרים של צינורות, הייתם יכולים להפעיל את שתיהן ולא להבחין בירידה בלחץ.
עבור מערכת הפצה חשמלית, פירוש הדבר הוא כי הבתים הרחוקים ביותר מתחנת המשנה הם הרגישים ביותר למתח (שקוע) נפול כאשר משתמשים בכמויות כוח גדולות.
ניהול מתח מתח תמיד היה נושא למפעילי הרשת, במיוחד במקומות כפריים שבהם קווי החשמל ארוכים יותר. מתח נמוך בקווי חשמל ארוכים פירושו לרוב אורות עמומים ומהבהבים עבור התושבים בסוף הקו.
בצד ההפוך, מתחים יתר עלולים לפגוע בציוד אלקטרוני רגיש - קצת כמו כאשר לחץ המים מפעיל את צינור הגינה שלכם מהברז.
תנודות אלה יכולות להפוך לבעיה עבור חברות כוח כאשר המתח יוצא מחוץ לטווח המותר.
איך כוח השמש משפיע על המתח?
רשתות החשמל שלנו לא נבנו במקור להרבה מקורות מהדור המקומי כמו פאנלים סולאריים על הגג או טורבינות רוח קטנות. עד לאחרונה כוח בדרך כלל זרם רק לכיוון אחד, מתחנת כוח גדולה (בדרך כלל פחמית) לצרכנים.
אל האני מספר הולך וגדל של לוחות סולאריים לבית ברשת שינו את הנוף הזה ועכשיו זורם הכוח לשני הכיוונים. פאנלים סולאריים יכולים להפוך את ניהול הרשת למורכב יותר, מכיוון שהמתח עולה במקום בו הם מייצרים חשמל.
הגדלת מתח קטנה אינה מהווה בעיה כאשר יש מספיק ביקוש לחשמל. אך כאשר איש אינו בבית בשכונה, כוח השמש עלול להרים את המתח מעבר לגבול העליון.
במקרה זה, מגיני המעגל בגנרטור כנראה יתנפצו והלוחות הסולאריים ינותקו, כדי להגן על הרשת. המשמעות היא גם שלמשק הבית לא תהיה גישה (או יקבל תשלום עבורו!) בכוח הסולארי שהוא מייצר.
כל גנרטור בבעלות לקוח יכול להשפיע על המתח - כולל גנרטורים סולאריים, סוללות או דיזל. אך אנו נוטים לשמוע על שמש כיוון שזהו ללא ספק האמצעי הפופולרי ביותר לדור המקומי; באוסטרליה יש כיום יותר מ 1.5 מיליון בתים עם שמש על הגג, והנתון הזה עולה במהירות.
בעוד שאנשים מסוימים עשויים לראות בכך סוגיה, לפעמים הפיתרון נעוץ בבעיה עצמה. במקרה זה, מערכות סולאריות חדשות יכולות להציע דרך הרבה יותר מתוחכמת לניהול מתח רשת.
החידוש: ממירים חכמים יכולים לשלוט סולאריים וסוללות כדי לסייע בייצוב המתח ברשת.
איך השמש יכולה להיות הפיתרון?
באופן מסורתי, פתרונות לניהול מתח הם בוטים למדי, ומשפיעים על עשרות ואף מאות נכסים בכל פעם, למרות העובדה שהתנאים עשויים להיות שונים למדי בכל נכס. הציוד המשמש - מלא בשמות נשמעים טכניים כמו "מחליפי הברגה בעומס" ו"מפצים ירידת קו "- הוא יקר ונמצא לרוב בתוך שנאים בתחנות הרכבת התחתית. כל ערכת ההנדסה החשמלית הזו מוסיפה למחיר האנרגיה של הלקוחות.
עם זאת, למערכות סולאריות וסוללות חדשות יש כעת את האינטליגנציה לניהול מתח בצורה זולה וממוקדת יותר, באמצעות הממירים ה"חכמים "שלהם. טכנולוגיות חדשות אלה עשויות לספק את הקישור החסר למקורות אנרגיה חדשים המתחדשים והאמינים.
כך זה עובד: סולארי למגורים, סוללות וגנרטורים אחרים מחוברים לרשת דרך ממירים שהטמיעו כעת IoT (אינטרנט של דברים) טכנולוגיית תקשורת. ממירים חכמים אלה מאפשרים לרשת "לדבר" עם הגנרטור המקומי ולבקש שירותי תמיכה, כולל דרך מה שנקרא כוח תגובתי (ראה גרפיקה למטה).
כוח תגובתי יכול לעזור להעלות ולהוריד את המתח ברשת, ולשפר את איכות הכוח שלנו כולל יציבות המתח. לפרטים טכניים נוספים ראה דו"ח שפורסם לאחרונה על הפוטנציאל של ממירים חכמים לעזור בניהול הרשת.
ממירים חכמים יכולים לייצא או לקלוט כוח אמיתי וגם תגובתי.
כל זה אפשרי רק אם עסקים ברשת פתוחים לדרך פעילה ופרואקטיבית חדשה - כפי שהוכח על ידי שותפי הפרוייקט המחודש של רשתות. יונייטד אנרגיה בויקטוריה ויקטוריה אנרגיה חיונית בניו דרום ויילס.
המשמעות היא שינוי חשיבה ממודל הלקוחות הסביל המסורתי - אנו מספקים לך אנרגיה! - לדינמי ושיתופי פעולה יותר בו הלקוחות יכולים למעשה לעזור בניהול הרשת, כמו גם שימוש בייצור חשמל.
בטח, מעבר של מערכת אנרגיה שלמה אינו דבר מושג, אך הוא מציע הזדמנות לבנות מערכת חשמל טובה וגמישה יותר הכוללת אנרגיה מתחדשת יותר.
אם נהיה חכמים, לא נצטרך להחליף את השפעת האקלים שלנו עם האמינות של מערכת החשמל שלנו. אנחנו רק צריכים להיות פתוחים לדרכים החדשות לפתור בעיות ישנות.
אם אתם מעוניינים לברר פרטים נוספים, המכון לעתיד בר-קיימא מקיים פורום ציבורי ברשתות המתחדשות בקמפוס UTS ביום שלישי בפברואר 14 בשעה 12: 15-3: 15 בערב. למידע נוסף כתובת דוא"ל זו מוגנת מפני spambots. אתה צריך לאפשר Javascript בכדי לצפות בה..
אודות הסופרים
לורנס מקינטוש, יועץ מחקר בכיר, המכון לעתיד בר-קיימא, אוניברסיטת סידני ודני אלכסנדר, מנהל מחקר, המכון לעתיד בר-קיימא, אוניברסיטת סידני
מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.
ספרים קשורים
