تأثير أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة على تطوير شبكات الطاقة المستقبلية

تأثير أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة على تطوير الشبكة المستقبلية:
1. تأثير ذروة الحمل والوادي على شبكة الكهرباء. نظرًا لأن نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة لا يتمتع بالقدرة على تنظيم الذروة وتنظيم التردد، فسيكون له تأثير على ذروة الحمل الصباحي وذروة الحمل المسائية للشبكة. إن الزيادة في توليد الطاقة من أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة لا تقلل من عدد الوحدات الدوارة التقليدية. تحتاج شبكة الكهرباء إلى تجهيز عدد كبير من الوحدات الاحتياطية الدوارة لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية لحل مشكلة ذروة التحميل في فترات الذروة الصباحية والمسائية. تعمل أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة على توفير الطاقة للشبكة على حساب تقليل عدد الساعات لكل وحدة استخدام، وهو ما لا يرغب منتجو الطاقة في رؤيته بالطبع.
2. تأثير تغير النهار والليل وفارق التوقيت بين الشرق والغرب والتغير الموسمي على شبكة الكهرباء. نظرًا لدورية أشعة الشمس والحمل، فإن الزيادة في توليد الطاقة لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة لا يمكن أن تقلل من الطلب على السعة المركبة للشبكة.
3. التغيرات في الأحوال الجوية. عندما يصل توليد الطاقة المتصلة بالشبكة على السطح الكهروضوئي في المدينة إلى مستوى معين، إذا تغيرت الجغرافيا والطقس بشكل كبير، ستوفر الشبكة ما يكفي من الوحدات الاحتياطية الدورية الإقليمية وقدرة تعويض الطاقة التفاعلية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة للتحكم و ضبط التردد والجهد للنظام. في هذه الحالة، ستضحي شبكة الطاقة بوضع التشغيل الاقتصادي لضمان التشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة.
4. نقل الطاقة الكهروضوئية لمسافات طويلة. عندما يكون نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة قادرًا اقتصاديًا وتقنيًا على النقل لمسافات طويلة، فإنه سيجلب مشاكل استقرار جديدة لشبكة التيار المتردد لأنه لا يوجد نظام جمود دوار ومنظم وإثارة لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة. إذا كان توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة يشكل مقياسًا لاستخدام نقل التيار المتردد / التيار المستمر عالي الجهد، فإنه سيجلب الاستقرار والمشاكل الاقتصادية لنظام التيار المتردد المجاور لنظام نقل الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة. خطوط النقل المخصصة لتوليد الطاقة الكهروضوئية المرتبطة بالشبكة، بسبب كفاءتها المنخفضة، ستقيد استخدام الطاقة الشمسية الصحراوية. خطوط النقل المستخدمة لاستعارة أو مراعاة كهرباء أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المرتبطة بالشبكة، بسبب انخفاض معدل التحميل، غير اقتصادية. بغض النظر عن استخدام نقل التيار المتردد أو التيار المستمر عالي الجهد، فإن محطات الطاقة المتصلة بالشبكة الكهروضوئية تحتاج إلى أن تكون مجهزة بأجهزة تنظيم الجهد التفاعلي التلقائي. أما بالنسبة للتأثير على استقرار شبكة الطاقة، فلا يوجد نموذج رياضي لتوليد الطاقة الكهروضوئية (بما في ذلك نموذج إمدادات الطاقة ونموذج الحمل) في حساب استقرار شبكة الطاقة. ليس من الواضح بعد مدى تأثير توليد الطاقة الكهروضوئية على التشغيل الآمن والمستقر للشبكة.
5. قضايا الاستهلاك. إحدى المزايا الرئيسية لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة هي أنها يمكن أن تحل محل استهلاك الوقود الأحفوري. نظرًا لأن توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة يزيد من الاحتياطي الدوار أو الاحتياطي الحراري للمولد الدوار لمحطة الطاقة، فإن نسبة تخفيض الاستهلاك الفعلي لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة يجب أن تخصم الطاقة المفقودة بسبب الاحتياطي الدوار أو الاحتياطي الحراري. يجب أن تأخذ كفاءة تقليل استهلاك توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في الاعتبار فقدان الكفاءة الناجم عن انخفاض ساعات استخدام مجموعة المولدات الخاصة بشركة توليد الطاقة بسبب الكهرباء التي يوفرها نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة. ونظرًا لأن نظام الطاقة يعمل ككل، فإن توليد الطاقة المتصلة بالشبكة الكهروضوئية سوف ينتهك مصالح مولدات الطاقة الأخرى، وهي مسألة يجب على صانعي السياسات أخذها في الاعتبار. ويرجع ذلك إلى اعتبار أنه لكي تعمل الشبكة بشكل آمن ومستقر واقتصادي، ليس من الضروري فقط استخدام محطة الطاقة الكهرومائية كمحطة احتياطية دوارة. لذلك، يجب ضرب التخفيض النظري القياسي لاستهلاك الفحم المكافئ للكمية الإجمالية لتوليد الطاقة المتصلة بالشبكة الكهروضوئية في النظام بعامل أقل من 1، ويجب طرح فقدان طاقة المحطة للوحدة الاحتياطية الدوارة بنسبة متساوية.
صيغة الحكم على تأثير تخفيض الاستهلاك الفعلي لتوليد الطاقة الكهروضوئية:
ث =[(Wc/Wn)* Wp-(Pc/Pn)Pd);1
1) ث -- التخفيض الفعلي للاستهلاك لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة (قياسي للفحم)؛
2) مرحاض - إجمالي توليد الطاقة الحرارية لشبكة الكهرباء؛
3)Wn -- إجمالي توليد الطاقة للشبكة؛
4)Wp -- تقليل الاستهلاك النظري لتوليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة (قياسي للفحم)
5) استهلاك الطاقة الإجمالي للكمبيوتر الشخصي لمحطة الطاقة الحرارية (الفحم القياسي)؛
6)Pn- إجمالي استهلاك طاقة المحطة في شبكة الطاقة (الفحم القياسي)؛
7) فقدان الطاقة لوحدة الاستعداد الدوارة PD (الفحم القياسي).
6. حماية البيئة. ما إذا كان تأثير تقليل الانبعاثات لتوليد الطاقة الكهروضوئية يجب أن يأخذ في الاعتبار فقط انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون لتوليد الطاقة الحرارية، لأنه عندما يتم توصيل توليد الطاقة الكهروضوئية بالشبكة، تأخذ الشبكة أيضًا في الاعتبار السلامة والاستقرار والاقتصاد. تشغيل الشبكة، في كثير من الأحيان لا تقلل محطة الطاقة الحرارية فقط من الإنتاج، ولكنها تأخذ في الاعتبار أيضًا دوران وضع الاستعداد. كما أن محطات الطاقة الكهرومائية ليست فقط هي التي تتولى مهمة النسخ الاحتياطي الدوري (محطات الطاقة الكهرومائية لن تخسر الكثير من مهام النسخ الاحتياطي الدورية).