Huawei Solar - Ηλιακή ενέργεια νέας γενιάς: Μοναδικός σχεδιασμός και αποθήκευση ενέργειας για διασφάλιση της ευστάθειας του δικτύου

12:24 22/7/2021 - Πηγή: Businessnews

Η Huawei παρουσιάζει τις λύσεις νέας γενιάς για φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν όχι μόνο μία αλλά τρεις νέες συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν μαζί με έναν μοναδικό και έξυπνο τρόπο. Οι παραπάνω λύσεις διασφαλίζουν σημαντική εξοικονόμηση στο BoS (Balance of System) και αξιοσημείωτα αυξημένη απόδοση του συστήματος.

Με τη νέα λύση FusionSolar 8.0, που ενσωματώνει την αρχιτεκτονική

Gemini, η Huawei θέτει τα θεμέλια ώστε η ηλιακή ενέργεια να αποτελέσει μελλοντικά την κύρια πηγή ενέργειας.

Το σύστημα αποτελείται από τρία νέα στοιχεία τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να μειώσουν το “BoS” κόστος καθώς και για να αξιοποιήσουν πλήρως τα πλεονεκτήματα της κεντρικής και αποκεντρωμένης σχεδίασης εγκαταστάσεων. Πρώτον, αντί για έναν παραδοσιακό μετατροπέα στοιχειοσειράς, η Huawei προσφέρει τον «έξυπνο» string controller, Venus 2000-32-U0, ο οποίος είναι ένας DC-DC μετατροπέας με 8 MPPTs. Η συσκευή εγκαθίσταται κοντά στα πλαίσια, στις βάσεις στήριξης. Δεύτερον, ο έξυπνος PV Controller, SUN 2000-345KTL-H0, είναι ένας μετατροπέας DC σε AC που εγκαθίσταται γύρω από τον υποσταθμό ή την μπαταρία αποθήκευσης. Επίσης παρουσιάζουμε και το πολυ-αναμενόμενο, 2 MWh Luna 2000-1 / 2-S0, την πλήρως προκατασκευασμένη containerized λύση αποθήκευσης ενέργειας.

Αντί να χρησιμοποιεί παραδοσιακούς μετατροπείς στοιχειοσειράς σε κάθε βάση στήριξης, αυτή η λύση χρησιμοποιεί DC-DC μετατροπείς, τον έξυπνο string controller, κοντά στα πλαίσια. «Πρακτικά απομονώσαμε τον μετατροπέα DC-DC από τους μετατροπείς μας», αναφέρει o κος Hariram Subramanian, Huawei Smart PV CTO στην Ευρώπη. Οι μετατροπείς DC σε AC βρίσκονται κεντρικά γύρω από τον υποσταθμό και το προαιρετικό σύστημα αποθήκευσης. Αυτός ο τύπος αρχιτεκτονικής συστήματος επιτρέπει τη σημαντική μείωση του BoS κόστους, κατά 0,01 € ανά watt. Επιπλέον, εκτελώντας μόνο τη μετατροπή DC-σε-DC και την παρακολούθηση MPP σε επίπεδο βάσης στήριξης, ο εν λόγω bipolar σχεδιασμός επιτρέπει τη μετάδοση ενέργειας μέσω καλωδίων DC, με αποτέλεσμα να μειώνεται το συνολικό κόστος καλωδίωσης, καθώς επίσης και οι απώλειες. Τέλος, με μια τέτοια αρχιτεκτονική, είναι δυνατή η προσθήκη λύσης αποθήκευσης στην DC πλευρά του έργου. Το χαρακτηριστικό αυτό βελτιώνει τη συνολική απόδοση και αποτελεί τον επιθυμητό τρόπο προσθήκης αποθήκευσης – κάτι που έως τώρα δε μπορούσε να υλοποιηθεί σε συνδυασμό με μετατροπείς στοιχειοσειράς

Επίσης, όσον αφορά στο κομμάτι της αποθήκευσης ενέργειας μέσω μπαταριών, η Huawei παρουσιάζει μια σειρά καινοτομιών, όπως το battery container που διαθέτει χωρητικότητα 2 MWh. Οι μπαταρίες λιθίου-φωσφορικού σιδήρου, τοποθετούνται εντός ενός 20’ container και παραδίδονται προεγκατεστημένες και συνδεδεμένες στα αντίστοιχα ηλεκτρονικά ισχύος. Αυτή η λύση μπαταρίας LFP ανταγωνίζεται συστήματα που βασίζονται σε νικέλιο-μαγγάνιο-κοβάλτιο και είναι γνωστό ότι παρουσιάζει υψηλά επίπεδα θερμικής σταθερότητας.

Το σύστημα αποθήκευσης διαθέτει μια ολοκληρωμένη γκάμα ηλεκτρονικών ισχύος η οποία βελτιώνει το κόστος και τη διαθεσιμότητα ολόκληρου του συστήματος. Επιπλέον, τα racks μπορούν να ελεγχθούν ξεχωριστά, προσφέροντας μια modular προσέγγιση για βέλτιστη χρήση του συστήματος. Μέσω της ξεχωριστής διαχείρισης των racks και όχι ολόκληρων των packs μαζί, η Huawei υποστηρίζει ότι μπορεί να αυξήσει τη χωρητικότητα φόρτισης και εκφόρτισης κατά περίπου 15% σε σύγκριση με μια λύση η οποία βασίζεται σε κεντρικό σύστημα διαχείρισης μπαταριών. Επιπροσθέτως, μπορεί να διαχειριστεί την αναντιστοιχία μεταξύ battery packs πολύ καλύτερα και να ισοσταθμίσει την κατάσταση φόρτισης / εκφόρτισης με υψηλή ακρίβεια. Με αυτόν τον τρόπο βελτιώνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Σε μια συστοιχία, για παράδειγμα, 100 MW, η Huawei υποστηρίζει ότι κατέχει το σημαντικό πλεονέκτημα οργάνωσης των μετατροπέων, των υποσταθμών και των container αποθήκευσης σε block 8.8 MW η καθεμία. "Εάν επρόκειτο να το εγκαταστήσετε γύρω από block των 100 MW, για παράδειγμα, θα χρειαστείτε πολλές καλωδιώσεις χαμηλής τάσης", αναφέρει ο κος Subramanian. Επιπροσθέτως εξηγεί ότι ακόμη και με το bipolar DC σύστημα μετάδοσης της Huawei, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε καλωδίωση μέσης τάσης για μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις ώστε να εξοικονομήσετε απώλειες μετάδοσης καθώς και κόστος καλωδίωσης . Έτσι, αντί να υπάρχει ένας υποσταθμός και όλοι οι μετατροπείς και η αποθήκευση να βρίσκονται σε ένα σημείο, η Huawei προτείνει ότι είναι καλύτερο να υπάρχουν 12 υποσταθμοί και συσσωρευτές σε ένα πεδίο 100 MW.

Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό της νέας λύσης είναι η δυνατότητα παροχής εικονικής αδράνειας. Η αδράνεια σε ένα ηλεκτρικό σύστημα είναι η ικανότητα ενός συστήματος ισχύος να αντισταθμίζει ξαφνικές πτώσεις τάσης και τις επακόλουθες αποκλίσεις συχνότητας. Εάν το φορτίο σε ένα δίκτυο δεν είναι απόλυτα ευθυγραμμισμένο με την τροφοδοσία, η τάση του συστήματος μειώνεται, ελαττώνοντας τη συχνότητα. Όταν ο ρυθμός αλλαγής της απόκλισης συχνότητας γίνει πολύ μεγάλος - αρκεί λιγότερο από μισό Hertz - ενεργοποιείται το σύστημα ασφαλείας του δικτύου και ολόκληρα τμήματα ενός δικτύου τροφοδοσίας απομονώνονται, προκαλώντας εκτεταμένες διακοπές ρεύματος. Σε ένα παραδοσιακό σύστημα ισχύος, οι μεγάλοι ρότορες μέσα στις θερμικές γεννήτριες μπορούν να αντισταθμίσουν το αποτέλεσμα σε κάποιο βαθμό, καθώς υπόκεινται σε φυσική αδράνεια και δεν αλλάζει η ταχύτητα περιστροφής τους ξαφνικά.

Όταν ένα σύστημα ισχύος διαθέτει περισσότερο από το 30% των μεθόδων παραγωγής διασυνδεδεμένων ηλεκτρονικών ισχύος, υπάρχει ο ενδεχόμενος κίνδυνος να παραμείνει πολύ μικρή αδράνεια στο δίκτυο για να αντισταθμίσει τις απότομες αλλαγές φορτίου. Ως εκ τούτου, στο πλαίσιο ανάδειξης των Φ/Β σε κύρια πηγή ενέργειας, η Huawei ενδυναμώνει τους μετατροπείς της με τη δυνατότητα να παρέχουν εικονική αδράνεια.

Παρόλο που η πραγματική αδράνεια προκαλείται στιγμιαία, είναι αρκετή για να εφοδιάσει την τάση και, ως εκ τούτου, τη συχνότητα, σε διάστημα ενός δευτερολέπτου. «Ήδη εντοπίζουμε μια αγορά για αυτήν την εφαρμογή σταθερότητας δικτύου σε πολλές χώρες όπως πχ. στην Ιρλανδία και το Ηνωμένο Βασίλειο, στην Φινλανδία, στις Σκανδιναβικές χώρες και στην Αυστραλία», υπογραμμίζει ο κος Subramanian. «Πιστεύουμε ότι στο εγγύς μέλλον, αυτές οι ικανότητες θα μπορούσαν να καταστούν υποχρεωτικές και σε άλλες αγορές».