Cómo Smart Solar puede proteger nuestras redes de energía vulnerables

Cómo Smart Solar puede proteger nuestras redes de energía vulnerables

Algunos comentaristas parece estar preocupado que nuestras redes de electricidad están enfrentando una inminente crisis de tensión, citando el temor de que las energías renovables (paneles solares en la azotea en particular) amenacen la calidad de nuestro suministro de energía.

Estas preocupaciones dependen del hecho de que los paneles solares y otros generadores domésticos pueden aumentar los voltajes, lo que puede dificultar a las empresas de red mantener la estabilidad en toda la red. Pero lo que se entiende menos (y mucho menos se informa) es el enorme potencial de la generación local para mejorar realmente la calidad de nuestro poder, en lugar de obstaculizarlo.

A nuevo reporte De nuestros Redes renovadas El objetivo del proyecto es mostrar cómo las tecnologías tales como los "inversores inteligentes" pueden ayudar a administrar el voltaje en la escala doméstica, en lugar de en las subestaciones. Esto mejoraría la calidad de nuestro poder y convertiría el problema potencial de las energías renovables en una solución.

¿Por qué todo el alboroto sobre el voltaje?

La electricidad de nuestros puntos de energía debe ser de aproximadamente 230 voltios, sin desviarse demasiado por encima o por debajo. Fluctúa a lo largo del día, dependiendo de cuánta energía se está utilizando.

Aquí hay una analogía: piense en el agua que fluye a través de las tuberías. Las líneas eléctricas son las mismas tuberías, y el voltaje es como la presión del agua en las tuberías, es decir, la cantidad de fuerza que impulsa el agua (o la electricidad). Usar grandes cantidades de energía hace que el voltaje baje, como cuando la lavadora se enciende mientras se está duchando; de repente, la presión disminuye porque otros aparatos también usan el agua.

La presión también se ve afectada por la proximidad del dispositivo a la fuente. Por ejemplo, si su lavadora y su ducha estuvieran conectadas justo al pie de la presa, en lugar de al final de varias millas de tuberías, podría tenerlas encendidas y sin notar una caída en la presión.

Para un sistema de distribución eléctrica, esto significa que las casas más alejadas de la subestación son las más susceptibles a la caída de tensión (menor) cuando se utilizan grandes cantidades de energía.


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La gestión de la tensión siempre ha sido un problema para los operadores de la red, especialmente en las zonas rurales donde las líneas eléctricas son más largas. El bajo voltaje en las líneas de alta tensión a menudo significa luces oscuras y parpadeantes para los residentes al final de la línea.

Por otro lado, las sobretensiones pueden dañar el equipo electrónico sensible, un poco como cuando la presión del agua saca la manguera de su jardín del grifo.

Estas fluctuaciones pueden convertirse en un problema para las compañías eléctricas cuando el voltaje se sale del rango permitido.

¿Cómo afecta la energía solar al voltaje?

Nuestras redes eléctricas no se construyeron originalmente para muchas fuentes de generación local, como paneles solares en la azotea o pequeñas turbinas eólicas. Hasta hace poco, la energía generalmente fluía solo en una dirección, desde una gran central eléctrica (usualmente alimentada con carbón) hasta los consumidores.

El número creciente de paneles solares domésticos en la red han cambiado este panorama y ahora el poder fluye en ambos sentidos. Los paneles solares pueden hacer que la administración de la red sea más compleja, porque la tensión aumenta donde están generando energía.

Un pequeño aumento de voltaje no es un problema cuando hay suficiente demanda de electricidad. Pero cuando nadie está en casa en el vecindario, la energía solar puede elevar el voltaje más allá del límite superior.

En este caso, los protectores del circuito en el generador probablemente se dispararán y los paneles solares serán cortados, para proteger la red. Esto también significa que el hogar no tendrá acceso (¡ni se le pagará por!) La energía solar que está generando.

Cualquier generador propiedad del cliente puede afectar el voltaje, incluidos los generadores solares, de baterías o diesel. Pero tendemos a escuchar acerca de la energía solar porque es, de lejos, el medio más popular de generación local; Australia ahora tiene más de 1.5 millones de hogares con solar en la azotea.y esa cifra está aumentando rápidamente.

Mientras que algunas personas pueden ver esto como un problema, a veces la solución radica en el problema en sí. En este caso, los nuevos sistemas solares pueden ofrecer una forma mucho más sofisticada de administrar el voltaje de la red.

cuadrículas más inteligentes
La innovación: los inversores inteligentes pueden controlar la energía solar y las baterías para ayudar a estabilizar el voltaje en la red.

¿Cómo puede la energía solar convertirse en la solución?

Tradicionalmente, las soluciones de administración de voltaje son bastante directas, afectando a decenas o incluso cientos de propiedades a la vez, a pesar del hecho de que las condiciones pueden ser bastante diferentes en cada propiedad. El equipo utilizado, repleto de nombres que suenan técnicamente, como "cambiadores de tomas bajo carga" y "compensadores de caída de línea", es costoso y, a menudo, se ubica dentro de los transformadores de las subestaciones. Todo este kit de ingeniería eléctrica se suma al costo de la energía para los clientes.

Sin embargo, los nuevos sistemas solares y de baterías ahora tienen la inteligencia para administrar el voltaje de una manera más económica y específica, a través de sus inversores "inteligentes". Estas nuevas tecnologías pueden proporcionar el eslabón perdido a nuevas fuentes de energía renovables y confiables.

Así es como funciona: la energía solar residencial, las baterías y otros generadores están conectados a la red a través de inversores que ahora tienen IoT incorporado (Internet de las cosas) tecnología de las comunicaciones. Estos inversores inteligentes permiten a la red "hablar" con el generador local y solicitar servicios de soporte, incluso a través de lo que se llama Poder reactivo (ver gráfico a continuación).

La potencia reactiva puede ayudar a elevar y reducir el voltaje en la red, mejorando la calidad de nuestra potencia, incluida la estabilidad del voltaje. Para obtener más detalles técnicos, consulte nuestro informe recientemente publicado sobre el potencial de los inversores inteligentes para ayudar a administrar la red.

inversores inteligentes
Los inversores inteligentes pueden exportar o absorber tanto la potencia real como la reactiva.

Todo esto solo es posible si las empresas de la red están abiertas a nuevas formas proactivas de operar, como lo demuestran nuestros socios del proyecto Redes Renovadas. Energía unida en Victoria y Energía esencial en Nueva Gales del Sur.

Esto significa un cambio en el pensamiento del modelo tradicional de cliente pasivo: ¡le entregamos energía! - a una más dinámica y de colaboración en la que los clientes realmente pueden ayudar a administrar la red, así como a usar y generar energía.

Claro, la transición de un sistema de energía completo no es tarea fácil, pero ofrece la oportunidad de construir un sistema eléctrico mejor y más resistente que incluya más energía renovable.

Si somos inteligentes, no necesitaremos intercambiar nuestro impacto climático con la confiabilidad de nuestro sistema eléctrico. Solo debemos estar abiertos a las nuevas formas de resolver viejos problemas.

Si está interesado en obtener más información, el Instituto de Futuros Sostenibles llevará a cabo un foro público sobre Redes Renovadas en el campus de UTS el martes de febrero 14 en 12: 15-3: 15 pm. Para mayor información contactar a Dani Alexander.

Acerca de los Autores

Lawrence McIntosh, Consultor de Investigación Senior, Instituto para Futuros Sostenibles, Universidad de Tecnología de Sydney y Dani Alexander, director de investigación del Institute for Sustainable Futures, Universidad de Tecnología de Sydney

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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