Tác động của việc phát điện quang điện đến lưới điện

Sản xuất điện quang điện, với tư cách là một nguồn năng lượng mới, đã đóng góp đáng kể vào việc cung cấp điện hàng ngày, tiết kiệm năng lượng truyền thống và bảo vệ môi trường. So với các hệ thống sản xuất nhiệt điện truyền thống, nó có nhiều ưu điểm như không có nguy cơ cạn kiệt tài nguyên, an toàn và tin cậy, không gây ô nhiễm hoặc gây hại, không có giới hạn về địa lý trong phân bổ tài nguyên, chất lượng năng lượng cao, thời gian thu nhận năng lượng ngắn và không cần nguồn nhân lực và vật chất lớn để xây dựng. Tuy nhiên, là một hình thức phát điện mới nổi, phát điện quang điện vẫn có những tác động nhất định đến hoạt động của lưới điện trong quá trình tích hợp vào lưới điện, chủ yếu ở các khía cạnh sau:

1. Có ảnh hưởng nhất định đến việc vận hành và điều khiển lưới điện.

Hệ thống phát điện quang điện có phương thức kết nối lưới tập trung và phi tập trung. Kết nối lưới điện tập trung là việc truyền trực tiếp điện năng được tạo ra từ quá trình phát điện quang điện vào lưới điện để điều phối và sử dụng. Phương pháp này chủ yếu phù hợp với các nhà máy quang điện-quy mô lớn, chẳng hạn như-các thiết bị phát điện quang điện trên đường cao tốc khu vực rộng lớn. Kết nối lưới phân cấp có nghĩa là điện được tạo ra không được cung cấp trực tiếp vào lưới điện; Điện được tạo ra sẽ được lưu trữ trong tải và gửi lên lưới điện khi cần thiết. Điều này thường được sử dụng ở các khu vực đô thị, đặc biệt là trong các hệ thống quang điện tích hợp với các tòa nhà, chẳng hạn như các thiết bị phát điện quang điện trên mái nhà. Hơn nữa, việc phát điện quang điện chủ yếu sử dụng ánh sáng mặt trời nên chịu ảnh hưởng lớn của thời tiết, dẫn đến việc phát điện không ổn định. Các phương thức kết nối lưới khác nhau của các hệ thống phát điện quang điện và tính không ổn định của quá trình phát điện làm tăng số lượng nguồn điện trong lưới sau khi điện do các thiết bị quang điện tạo ra được nối vào lưới. Hơn nữa, việc phân bổ và số lượng các nguồn điện này không thể đoán trước được, điều này làm tăng thêm khó khăn trong việc kiểm soát nguồn điện và vận hành lưới điện.

2. Có ảnh hưởng nhất định đến tính thống nhất trong vận hành lưới điện.

Do hệ thống phát điện quang điện (PV) và hệ thống phát điện truyền thống sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau và tạo ra điện theo những cách khác nhau nên không thể đồng bộ hóa thời gian mất điện. Trong khi việc sản xuất điện truyền thống đang được tiến hành, việc sản xuất điện PV có thể không hoạt động do điều kiện thời tiết hoặc có thể hoạt động trong khi hoạt động sản xuất điện truyền thống đang bị mất điện. Vì vậy, không có sự đồng nhất giữa hai. Nếu một hệ thống phát điện PV đang cung cấp điện cho lưới điện trong khi việc phát điện truyền thống bị ngừng hoạt động, nó sẽ tạo ra "hiệu ứng đảo", nghĩa là nó trở thành một nguồn điện biệt lập cung cấp điện cho lưới điện xung quanh. Sau khi lưới điện khôi phục lại nguồn điện, nó sẽ tạo ra dòng điện khởi động lớn, làm hỏng các thiết bị và phương tiện điện, đồng thời có khả năng gây thương tích hoặc tử vong cho nhân viên bảo trì đang sửa chữa lưới điện.

3. Tác động đến chi phí vận hành lưới điện.

Sau khi các thiết bị phát điện quang điện (PV) nhận năng lượng mặt trời và sản xuất điện, nó được kết nối với lưới điện quốc gia thông qua bộ biến tần. Hệ thống lưới điện phải tăng khả năng lưu trữ và chuyển đổi năng lượng này để cung cấp năng lượng PV. Về mặt này, việc phát điện PV làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị lưới điện, do đó làm tăng hiệu quả kinh tế của lưới điện. Hơn nữa, việc kết nối lưới của hệ thống PV làm tăng khối lượng công việc của lưới, đòi hỏi một lượng lớn nhân viên kỹ thuật để vận hành lưới, điều này cũng làm tăng chi phí vận hành lưới.

4. Tác động đến điện áp và chất lượng điện năng

Trước khi điện được tạo ra bởi các thiết bị phát điện quang điện (PV) được kết nối với lưới điện, dạng dòng điện của lưới điện là dạng đơn và ổn định, giúp dễ dàng điều khiển. Tuy nhiên, một khi điện do các thiết bị PV tạo ra được kết nối với lưới điện, dạng hiện tại của lưới điện sẽ trở nên đa dạng hơn. Hơn nữa, bản thân điện năng do các thiết bị PV tạo ra cũng bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết, khiến việc phát điện không ổn định. Tác động này tiếp tục diễn ra sau khi nối lưới, ảnh hưởng đến dòng điện của lưới, khiến lưới không ổn định và khó kiểm soát. Hệ thống phát điện PV quy mô lớn{4}}tạo ra sản lượng cao và có tác động đáng kể đến lưới điện; tuy nhiên, điều kiện thời tiết chắc chắn sẽ gây ra biến động điện áp. Ngoài ra, do điện do hệ thống PV tạo ra là dòng điện một chiều (DC), sóng hài sẽ được tạo ra khi được biến tần chuyển đổi trước khi vào lưới, cũng ảnh hưởng đến lưới điện.

5. Tác động đến sự phát triển của lưới điện trong tương lai.

Khi hoạt động sản xuất điện quang điện phát triển và diện tích xây dựng mở rộng, phụ tải và công suất ngược sẽ thay đổi, khiến lưới điện hiện tại khó đáp ứng nhu cầu. Điều này đòi hỏi phải quy hoạch lại dựa trên điều kiện thực tế và đánh giá lại-việc vận hành lưới điện. Điều này làm tăng vốn đầu tư của lưới điện, khối lượng công việc của nhân sự có liên quan và chi phí vận hành.