Изменила ли Duke Energy правила игры для микрогридов локальных сообществ?
В Хот-Спрингс, Северная Каролина, коммунальная компания сделала значительный шаг в развитии микрогридов
На прошлой неделе компания Duke Energy привлекла внимание тем, что с помощью микрогрида обеспечила энергией целый город Хот-Спрингс в Северной Каролине. Но реальное значение события заключается в демонстрации технологического прорыва, который может открыть новую дверь к “зеленой” энергии для различных локальных сообществ [1].
Сначала немного предыстории. Отдаленный горный городок Хот-Спрингс с населением около 500 человек получает электроэнергию от электросети через 10-мильный фидер напряжением 22,86 кВ, подверженный длительным отключениям.
Duke Energy — городская коммунальная компания — рассматривала возможность строительства второй питающей линии, чтобы устранить проблему, но решила, что микрогрид имеет больше смысла, потому что, в отличие от новой линии, микрогрид не нарушает сохранность живописной и экологически чувствительной местности. Комиссия по коммунальным услугам Северной Каролины согласовала и одобрила проект микрогрида в 2019 году.
Микрогрид был построен, теперь он действует в качестве резерва для 10-мильного фидера, а также предоставляет услуги энергетической гибкости, такие как регулирование частоты и напряжения, поддержка увеличения мощности во время пиков нагрузки.
Микрогрид состоит из следующих элементов:
- Солнечная электростанция переменного тока мощностью 2 МВт;
- Литиевая аккумуляторная батарея мощностью 4,4 МВт;
- Цифровая энергетическая платформа GEMS от Wärtsilä.
Прорывным решением, реализованным Duke Energy на практике, специалисты компании называю способность микрогрида осуществлять “black start”. Другими словами, микрогрид этого сообщества, работающий только на солнечных батареях и СНЭ, может перезапускаться после прерывания энергоснабжения от внешней сети без помощи генератора на ископаемом топливе.
“Мы буквально нажали на выключатель на подстанции и отключили линию. Все замерло. А затем мы вернули все обратно ”, — сказал сказал Джейсон Хэндли, генеральный менеджер Duke’s Distributed Energy Group. “Аккумулятор вернулся к формированию режима, настройке напряжения, настройке частоты. И затем солнечный инвертор вернулся к следованию за режимом внешней сети”.
Обеспечить процесс поэтапной активации микрогрида удалось за счет использования секционирующих реклоузеров. “Этот “black start” уникален. Инверторы микрогрида имеют жесткое ограничение тока. Они плохо реагируют на броски тока при подаче напряжения на “холодную” нагрузку и пусковые магнитные возмущения. Таким образом, у них есть ограничения”, — сказал он. Чтобы решить проблему, Duke восстанавливал подачу энергии с помощью нескольких реклоузеров, как это было бы во время отключения электроэнергии в распределительно сети. “Итак, мы закрывали один переключатель, поглощали эти броски и допускали флуктуации, ждали еще минуту, закрывали другой переключатель, пока не охватили так весь город”, — сказал он.
Компания Duke Energy рассматривает Хот-Спрингс как испытательный полигон и теперь планирует построить микрогриды локальных сообществ на базе инверторов в других местах на своей территории обслуживания, которая включает Северную Каролину, Южную Каролину, Флориду, Индиану, Огайо и Кентукки.
В рамках НТИ Энерджинет одно время прорабатывался вопрос энергоснабжения удаленных территорий со слабой связью с ЕЭС. Однако, тогда не нашлось сетевой компании, заинтересованной в реализации пилотного проекта по переводу удаленного поселения на микрогрид. В тоже время технологические решения для энергоснабжения таких объектов, интегрирующие технологии интеллектуализации распределительной сети и управления энергетической гибкостью, в разной степени зрелости технологическими компаниями сообщества Энерджинет подготовлены.
Используемые источники
Автор: Дмитрий Холкин
Подготовлено АНО «Центр «Энерджинет» при поддержке Фонда НТИ, Минобрнауки России
