Vpliv razpršenih virov energije na tradicionalna omrežja

Besedilo: Matic Podobnik, univ. dipl. inž. el.
Kategorija: Nasveti / sreda, 22. maj 2019 / 10:20  

Električno omrežje predstavljata prenosno omrežje, v katero so priključene proizvodnje enote večjih moči, in distribucijsko oz. razdelilno omrežje, v katero je priključena večina porabnikov električne energije.

Prenosno omrežje tvorijo medsebojno povezani vodi, ki obratujejo na visokonapetostnem nivoju in povezujejo centre proizvodnje s centri porabe električne energije. Glavna naloga prenosnega omrežja je zagotavljanje dobave električne energije, ki mora biti neprekinjena in nasploh ustrezne kakovosti, kot je npr. vzdrževanje nazivne frekvence in električne napetosti. Sistemske storitve, ki se izvajajo v prenosnem omrežju, so: regulacija frekvence, regulacija napetosti, zagotavljanje rezerv (za pokrivanje odstopanj), pokrivanje izgub v omrežju, vodenje obratovanja in zagon omrežja po razpadu.

Tradicionalna distribucijska omrežja se napajajo iz prenosnega omrežja in energijo razdeljujejo porabnikom; pretok električne energije je torej enosmeren, od centrov proizvodnje do porabnikov. Vodi, ki sestavljajo takšna omrežja, so tako nadzemni kot kabelski. Tudi v distribucijskem omrežju se izvajajo sistemske storitve, kot so vodenje, regulacija napetosti, pokrivanje izgub in zagon omrežja po razpadu.

Elektroenergetski sistem se razvija zaradi vse večjega pomena električne energije kot energetskega vira, razvoj sistema pa določa predvsem rast porabe te energije. Tradicionalna struktura omrežja se je začela spreminjati zaradi več dejavnikov: naraščanja porabe električne energije, liberalizacije trga z električno energijo, stremljenja k vključevanju okolju prijaznih virov energije, boljše dostopnosti novih tehnologij proizvodnje električne energije.

Vse večje število razpršenih proizvodnih virov (RV) vpliva na obratovanje distribucijskega omrežja. RV vplivajo na pretoke moči, obremenitve vodov ter napetostne razmere. Možnost regulacije RV je navadno omejena in večja vključenost teh virov v omrežje povzroča težave pri nekaterih sistemskih storitvah, kot so regulacija napetosti, zagotavljanje selektivnosti zaščite, vzdrževanje kakovosti napetosti. Navadno so RV odvisni od naravnih dejavnikov, torej je njihova proizvodnja zelo spremenljiva. Nihanje proizvodnje električne energije otežuje izenačevanje porabe in proizvodnje, ki pa je nujno za stabilno obratovanje električnega omrežja.

RV so navadno priključeni v omrežje bližje porabniku kot centralna proizvodnja, kar lahko pomeni nižje izgube pri prenosu in distribuciji električne energije. V tradicionalnem elektroenergetskem sistemu se energija pretaka z nivoja višje napetosti proti nivoju nižje napetosti. Ob vključenih RV v omrežju pa pretok energije oz. moči ni vedno enosmeren; če je proizvodnja RV višja kot poraba, se pretok moči obrne, na kar pa tradicionalno omrežje ni pripravljeno. Za ohranitev določene kakovosti električne energije je potrebna prilagoditev distribucijskega omrežja.