Beberapa pengulas nampaknya bimbang bahawa rangkaian elektrik kita menghadapi krisis voltan yang akan datang, memetik kebimbangan bahawa tenaga boleh diperbaharui (panel solar di atas bumbung khususnya) akan mengancam kualiti bekalan kuasa kita.

Kebimbangan ini bergantung kepada hakikat bahawa panel solar dan penjana domestik yang lain boleh menaikkan voltan, berpotensi menjadikannya lebih sukar bagi syarikat rangkaian untuk mengekalkan kestabilan di seluruh grid. Tetapi apa yang kurang difahami (dan jauh kurang dilaporkan) adalah potensi besar untuk generasi tempatan untuk benar-benar meningkatkan kualiti kuasa kita, dan bukannya menghalangnya.

A laporan baru dari kami Rangkaian diperbaharui Projek ini bertujuan untuk menunjukkan bagaimana teknologi seperti "inverter pintar" dapat membantu menguruskan voltan pada skala isi rumah, dan bukannya di pencawang. Ini akan meningkatkan kualiti kuasa kita dan menyelipkan potensi masalah pembaharuan isi rumah ke dalam penyelesaian.

Mengapa semua kekecohan tentang voltan?

Elektrik dari titik kuasa kita harus berada pada kira-kira voltan 230, tanpa menyimpang terlalu jauh di atas atau di bawah. Ia berubah sepanjang hari, bergantung kepada berapa banyak kuasa yang sedang digunakan.

Inilah analogi: fikirkan air mengalir melalui paip. Barisan kuasa adalah paip sendiri, dan voltan seperti tekanan air di dalam paip - iaitu jumlah daya yang mendorong air (atau elektrik) sepanjang. Dengan menggunakan kuasa yang banyak menyebabkan voltan jatuh, agak seperti apabila mesin basuh datang semasa anda mandi; tiba-tiba tekanan turun kerana peralatan lain menggunakan air juga.

Tekanan juga terjejas oleh seberapa dekat perkakas itu ke sumbernya. Sebagai contoh, jika mesin basuh dan pancuran anda disambungkan tepat di kaki empangan, bukannya pada penghujung beberapa kilometer paip, anda boleh menghidupkan kedua-dua mereka dan tidak melihat penurunan tekanan.

Untuk sistem pengedaran elektrik, ini bermakna bahawa rumah-rumah paling jauh dari pencawang adalah yang paling mudah terdedah kepada kendur (rendah) voltan apabila terdapat banyak kuasa digunakan.

Pengurusan voltan sentiasa menjadi isu bagi pengendali grid, terutamanya di lokasi luar bandar di mana garis kuasa lebih lama. Voltan rendah pada garisan kuasa panjang sering bererti lampu merah dan berkelip untuk penghuni pada akhir garisan.

Di sisi lain, overvoltage dapat merosakkan peralatan elektronik sensitif - sedikit seperti ketika tekanan air memunculkan selang taman anda dari keran.

Ini turun naik boleh menjadi masalah bagi syarikat kuasa apabila voltan itu berada di luar julat yang dibenarkan.

Bagaimanakah kuasa solar menjejaskan voltan?

Rangkaian elektrik kami tidak pada mulanya dibina untuk banyak sumber generasi tempatan seperti panel solar bumbung atau turbin angin kecil. Sehingga baru-baru ini, kuasa umumnya mengalir hanya dalam satu arah, dari stesen kuasa besar (biasanya arang batu) ke pengguna.

. semakin banyak panel solar isi rumah di rangkaian telah mengubah landskap ini dan kini kuasa mengalir kedua-dua cara. Panel solar boleh membuat pengurusan grid lebih rumit, kerana voltan meningkat di mana mereka menghasilkan kuasa.

Peningkatan voltan kecil tidak menjadi masalah apabila terdapat permintaan elektrik yang mencukupi. Tetapi apabila tiada siapa yang berada di rumah di kawasan kejiranan, kuasa solar mungkin mengangkat voltan melebihi had atas.

Dalam kes ini, pelindung litar di penjana mungkin pergi dan panel solar akan dipotong, untuk melindungi rangkaian. Ini juga bermakna bahawa isi rumah tidak akan mempunyai akses kepada (atau mendapatkan bayaran untuk!) Tenaga solar yang dihasilkan.

Mana-mana penjana milik pelanggan boleh menjejaskan voltan - termasuk penjana solar, bateri, atau diesel. Tetapi kita cenderung mendengar tentang solar kerana ia adalah cara paling popular generasi tempatan; Australia kini mempunyai lebih daripada 1.5 juta rumah dengan bumbung suria, dan angka itu meningkat dengan pesat.

Walaupun sesetengah orang mungkin melihat ini sebagai isu, kadang-kadang penyelesaiannya terletak pada masalah itu sendiri. Dalam kes ini, sistem solar baru boleh menawarkan cara yang lebih canggih untuk menguruskan voltan grid.

Inovasi: inverter pintar boleh mengawal solar dan bateri untuk membantu menstabilkan voltan pada grid.

Bagaimana solar boleh menjadi penyelesaian?

Secara tradisinya, penyelesaian pengurusan voltan cukup tumpul, yang mempengaruhi puluhan atau bahkan beratus-ratus sifat pada suatu masa, walaupun pada hakikatnya keadaan mungkin agak berbeza pada setiap harta benda. Peralatan yang digunakan - lengkap dengan nama-nama yang berbunyi teknikal seperti "penukar paip di-beban" dan "pemampat talian" - mahal dan sering terletak dalam transformer di pencawang. Semua kit kejuruteraan elektrik ini menambah kos tenaga untuk pelanggan.

Walau bagaimanapun, sistem solar dan bateri baru kini mempunyai kecerdasan untuk menguruskan voltan dengan cara yang lebih murah dan lebih tertumpu, melalui penyongsang "pintar" mereka. Teknologi-teknologi baru ini mungkin menyediakan pautan yang hilang kepada sumber tenaga baru yang boleh diperbaharui dan boleh dipercayai.

Inilah cara ia berfungsi: solar suria, bateri dan penjana lain disambungkan ke grid melalui penyongsang yang kini telah tertanam IoT (internet perkara) teknologi komunikasi. Inverter pintar ini membenarkan rangkaian untuk "bercakap" dengan penjana tempatan dan meminta perkhidmatan sokongan, termasuk melalui apa yang dipanggil kuasa reaktif (lihat grafik di bawah).

Kuasa reaktif boleh membantu meningkatkan dan mengurangkan voltan pada rangkaian, meningkatkan kualiti kuasa kami termasuk kestabilan voltan. Untuk butiran lebih teknikal lihat kami laporan yang baru dikeluarkan mengenai potensi penyongsang pintar untuk membantu menguruskan grid.

Inverter pintar boleh mengeksport atau menyerap kedua-dua kuasa sebenar dan reaktif.

Semua ini hanya mungkin jika perniagaan rangkaian terbuka kepada cara baru dan proaktif yang beroperasi - seperti yang ditunjukkan oleh rakan kongsi projek Renewed Network kami United Energy di Victoria dan Tenaga penting di New South Wales.

Ini bererti perubahan dalam pemikiran dari model pelanggan pasif tradisional - kami memberikan tenaga kepada anda! - kepada yang lebih dinamik dan kolaboratif di mana pelanggan sebenarnya boleh membantu untuk menguruskan grid serta menggunakan dan menjana kuasa.

Sudah tentu, peralihan sistem tenaga keseluruhan tidak bermakna, tetapi ia menawarkan peluang untuk membina sistem elektrik yang lebih baik dan lebih berdaya tahan yang merangkumi lebih banyak tenaga boleh diperbaharui.

Sekiranya kita pintar, kita tidak perlu beralih kepada kesan iklim kita dengan kebolehpercayaan sistem elektrik kita. Kita hanya perlu terbuka kepada cara baru menyelesaikan masalah lama.

Sekiranya anda berminat untuk mengetahui lebih lanjut, Institut Niaga Hadapan Lestari mengadakan forum umum mengenai Rangkaian Terbitan di kampus UTS pada hari Selasa Februari 14 di 12: 15-3: 15 pm. Untuk maklumat lanjut Alamat emel ini telah dilindungi dari spambots. Perlukan JavaScript untuk melihatnya..

Mengenai Pengarang

Lawrence McIntosh, Perunding Penyelidikan Kanan, Institut untuk Hadapan Lestari, Universiti Teknologi Sydney dan Dani Alexander, Ketua Penyelidikan, Institut untuk Niaga Hadapan Mapan, Universiti Teknologi Sydney

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon