منابع انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک می توانند باعث قطع برق شوند

بر اساس یک مطالعه جدید، انرژی های تجدیدپذیری که به شبکه اصلی برق وارد می شود، می تواند سیستم را بی ثبات کند و به طور بالقوه باعث قطع برق شود.

ریاضیدانان دانشگاه ناتینگهام از داده‌های کنتورهای هوشمند برای ردیابی چگونگی تغییر ترکیب شبکه در طول زمان استفاده کردند و دریافتند انعطاف‌پذیری در طول یک روز متفاوت است و جذب بالای صفحات خورشیدی می‌تواند شبکه را بیشتر در معرض شکست قرار دهد. یافته های آنها امروز در منتشر شده است Science Advances منتشر شده است.

تولید انرژی تجدیدپذیر خانگی با بیش از یک میلیون سیستم فتوولتائیک خورشیدی (PV) در مقیاس کوچک در بریتانیا به سرعت در حال رشد است. این ژنراتورهای تجدیدپذیر در مقیاس کوچک، خروجی کم و متناوب هستند و اغلب در سراسر شبکه های برق توزیع شده و در تعداد زیادی در داخل شبکه های برق تعبیه شده اند.

تولید خانگی یک جزء کلیدی از ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر را تشکیل می‌دهد و شامل «تعرفه خوراک» است که به تولیدکننده برای تأمین برق ذخیره‌شده خود در بالادست به شبکه پرداخت می‌کند. این منبع برق با روشن و خاموش شدن متناوب ژنراتورها و پذیرفتن نقش مصرف کنندگان یا تولیدکنندگان توسط خانوارها به عنوان استفاده روزانه و فصلی قابل پیش بینی نیست و شرایط جوی متفاوت است. این نوسانات می تواند شبکه را در معرض خطر خرابی سیستم قرار دهد.

الیور اسمیت، محقق دانشگاه ناتینگهام، این مطالعه را رهبری کرد و توضیح داد: “تکثیر فزاینده منابع انرژی تجدیدپذیر کوچک و متناوب باعث تغییر سریع در ساختار و ترکیب شبکه برق می شود. در واقع، ساختار موثر شبکه می تواند تغییر کند. در طول یک روز، زمانی که مصرف کنندگان و ژنراتورهای مقیاس کوچک به صورت آنلاین و آفلاین می‌آیند. با استفاده از داده‌های کنتورهای هوشمند در خانواده‌های بریتانیا، نحوه تغییر ترکیب شبکه را در طول زمان ردیابی کردیم. سپس از یک مدل دینامیکی برای ارزیابی تأثیر این تغییرات استفاده کردیم. انعطاف پذیری شبکه های برق در برابر خرابی های فاجعه بار. ما دریافتیم که انعطاف پذیری در طول یک روز متفاوت است و جذب بالای پنل های خورشیدی می تواند شبکه را بیشتر در معرض خرابی قرار دهد.

بخش اول این تحقیق تئوری تغییر نسبت و اندازه ژنراتورها را با مدلسازی یک سیستم با استفاده از تعداد زیادی ژنراتور در مقیاس کوچک بررسی کرد و در همه موارد نشان داد که شبکه باید قوی‌تر از استفاده از یک منبع برق باشد. با این حال، زمانی که داده‌های کنتور هوشمند دنیای واقعی گنجانده شد، محققان دریافتند که واقعیت برای یک شبکه با تعداد زیادی ژنراتور در مقیاس کوچک که در زمان‌های مختلف کار می‌کنند به این معنی است که شبکه به سطوح بهینه برای دستیابی به این انعطاف‌پذیری نمی‌رسد و آن را مستعد می‌کند. شکست ها

محققان دریافتند که انرژی تجدیدپذیر ذخیره شده در باتری های خانگی تنها برای به حداقل رساندن هزینه های برق خانگی استفاده می شود و برای به حداقل رساندن خطر خرابی شبکه کار چندانی انجام نمی دهد.

آنها توصیه می کنند که تامین برق از این باتری ها باید به گونه ای برنامه ریزی شود که برای انعطاف پذیری شبکه برق نیز بهینه شود.

الیور ادامه می دهد: «مشکل اصلی میزان نوسانات موجود در عرضه انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک است. یک راه مقرون‌به‌صرفه برای غلبه بر این مسئله، برنامه‌ریزی هوشمندانه انتشار انرژی PV ذخیره‌شده از باتری‌های خانگی در زمان‌های مشخص است. این کنترل بسیار بیشتری را فراهم می کند و خطر خرابی سیستم را کاهش می دهد.

 – این بیانیه مطبوعاتی در ابتدا در وب سایت دانشگاه ناتینگهام منتشر شد