1. Традиционални дизајн електричне мреже није погодан за дистрибуирани приступ енергији великих размера
Пример
Традиционални дизајн електроенергетске мреже се углавном заснива на централизованим електранама које испоручују електричну енергију корисницима, док се са великом интеграцијом дистрибуиране производње (ДГ) као што су соларни фотонапонски (ПВ), енергија ветра, итд., дистрибутивна мрежа постепено трансформисала из једносмерну пасивну мрежу на двосмерну активну мрежу. Ова промена отежава традиционални дизајн и методе планирања електричне мреже да задовоље нове захтеве. На пример, у Шандонгу, Хенану и другим местима, због брзог раста дистрибуираних фотонапонских инсталираних капацитета, неке регионалне електроенергетске мреже су искусиле феномен обрнутог великог преоптерећења, то јест, током периода врхунца производње фотонапонске енергије, шаље се прекомерна електрична енергија назад са нисконапонске стране на високонапонску страну, што доводи до додатног притиска на електричну мрежу.
2. Планирање дистрибутивне мреже треба да се помери ка вишесценаристичком вероватносном планирању
Пример
Са повећањем удела дистрибуиране нове енергије, неизвесност са којом се суочава дистрибутивна мрежа такође је у великој мери порасла. Да би се боље носило са овим неизвесностима и случајношћу, планирање дистрибутивних мрежа треба да се пребаци са традиционалног детерминистичког планирања на вероватно планирање које узима у обзир више сценарија. То не значи само процену перформанси електричне мреже у статичким условима, већ и симулацију динамичког одговора у различитим временским условима, обрасцима оптерећења и другим факторима. На пример, Смернице за процену носивог капацитета дистрибуираних извора енергије прикључених на електричне мреже дефинишу различите критеријуме за оцењивање носивости дистрибутивних мрежа и захтевају више тестова као што су прорачун термичке стабилности и верификација одступања напона како би се обезбедио сигуран рад електрична мрежа.
3. Систем функционише на сложен начин, што отежава прилагођавање изградњи нових електроенергетских система
Пример
Додавање нове дистрибуиране енергије променило је првобитну структуру електроенергетског система, чинећи рад система сложенијим. Нарочито у високим стопама пенетрације, традиционални модел распоређивања „динамичког оптерећења извора“ више није применљив и замењен је сложенијом „интеракцијом изворног оптерећења“. Ово захтева да електрична мрежа има већу флексибилност да се прилагоди условима рада који се брзо мењају. На пример, у неким регионима, када се истовремено генерише велики број дистрибуираних фотонапонских уређаја, то може да изазове проблеме као што су високи напон локалне мреже или нестабилна фреквенција, што утиче на стабилност целог система.
4. Изазови контроле напона и фреквенције
Пример
Након интеграције дистрибуираних фотонапона, посебно у периодима јаког сунчевог зрачења, напон на крају дистрибутивне мреже расте изнад дозвољеног опсега, што утиче на поузданост напајања и квалитет електричне енергије. Поред тога, због интермитентности и флуктуације ДГ излаза, он такође представља претњу за стабилност фреквенције система. Због тога се интелигентна инвертерска технологија широко користи за одржавање нивоа напона подешавањем излазне снаге; У исто време, потребно је усвојити напредне стратегије контроле напона као што су уређаји за компензацију реактивне снаге (РПЦ) како би се обезбедио нормалан рад електричне мреже.
5. Проблеми са повратним преоптерећењем и пренапоном терминала
Пример
Дистрибуирани фотонапонски приступ је често концентрисан у одређеним подручјима, посебно у руралним или приградским подручјима градова, што може довести до значајних феномена преокрета тренда у тој области – вишак електричне енергије током дана ће се враћати у подстаницу вишег нивоа дуж напојне линије. Ако овај део снаге премашује пројектовани капацитет линије, то ће изазвати оно што је познато као „обрнуто преоптерећење“. Поред тога, за крајње кориснике који су удаљени од извора напајања, напон који доживљавају ће се значајно повећати због додатне струје коју генерише фотонапонски низ, формирајући „пренапон на терминалу“, што представља потенцијални ризик по безбедност опреме.
6. Потешкоће у предвиђању и распореду оптерећења
Пример
Један од главних проблема са којима се тренутно суочавају су тешкоће у предвиђању, контроли и планирању нове енергије. Излаз дистрибуираних извора енергије зависи од природних услова као што су интензитет сунчеве светлости и брзина ветра, које је тешко тачно предвидети. Стога, постојеће методе предвиђања оптерећења не могу тачно да обухвате стварни допринос ДГ, што заузврат утиче на укупну ефикасност планирања електричне мреже. Да би се позабавили овим проблемом, истраживачи истражују употребу нових технологија као што су анализа великих података и алгоритми машинског учења како би развили прецизније ДГ и моделе за предвиђање времена.
7. Економски модел и финансијска подршка
Пример
Инвестициони и оперативни модел дистрибуираних енергетских система још није зрео, недостаје му дугорочна стабилна финансијска подршка и механизми поврата. С једне стране, почетни трошкови изградње су релативно високи, укључујући куповину опреме, инсталацију и пуштање у рад, као и трошкове накнадног одржавања; С друге стране, услед промена у политици и регулативи и брзог технолошког напретка, инвеститори се суочавају са значајним тржишним ризицима. Влада треба да уведе релевантне политике за подстицање друштвеног капитала да уђе у ову област и успостави разуман систем расподеле прихода како би се обезбедио одржив развој пројеката.
8. Технологија управљања и праћења
Пример
Технологија за управљање и праћење великих дистрибуираних енергетских система још није довољно зрела. Са све више малих производних јединица повезаних на мрежу, како ефикасно прикупљати податке, пратити статус у реалном времену и благовремено реаговати постао је хитан проблем који треба решити. Тренутно, иако је било почетних покушаја, као што је имплементација даљинског управљања заснованог на Интернет оф Тхингс (ИоТ) платформама, све у свему, то је још увек у повоју. У будућности је потребно даље истраживање и развој релевантних технологија и алата за побољшање оперативне ефикасности и сигурности система.
9. Технички стандарди и интероперабилност
Пример
Тренутно не постоји јединствени стандард за дистрибуирани приступ енергији у индустрији, а постоје и проблеми компатибилности између производа различитих произвођача. То значи да чак и унутар исте земље могу постојати недоследности у интерфејсима, што отежава имплементацију пројекта. Због тога је неопходно развити комплетан сет националних, па чак и међународних стандарда за стандардизацију процеса приступа ДГ и техничких параметара, и промовисати беспрекорну интеграцију између различитих компоненти.
