Nowe rozwiązania dla OZE

ENERGA-OPERATOR testuje nowe rozwiązania mające pozwolić na sprawne funkcjonowanie sieci elektroenergetycznej, do której przyłączone są coraz liczniejsze OZE, w tym mikroinstalacje. Ich przykładem mogą być m.in. opracowane w ramach projektu EUniversal inteligentne stacje elektroenergetyczne średniego napięcia, a także automatyczny regulator napięcia, który przetestowany został w ostatnim czasie przez płocki oddział ENERGA-OPERATOR.

- Przy realizacji projektów pilotażowych oraz innowacyjnych współpracujemy z polskimi instytucjami naukowymi i polskimi firmami. Pilotaż pozwala na praktyczną ocenę nowych rozwiązań, ich potencjalnej skalowalności, a także efektywności ekonomicznej – mówi Michał Roman Dyrektor Pionu Zarządzania Majątkiem Sieciowym w ENERGA-OPERATOR – Wyniki projektów i pilotażowych wdrożeń realizowanych obecnie przez ENERGA-OPERATOR są bardzo obiecujące – dodaje Michał Roman.    

Niezwykle dynamiczny rozwój mikroinstalacji, których liczba w ciągu ostatnich lat zwiększyła się z kilku tysięcy sztuk do ponad miliona, to poważne wyzwanie dla operatorów systemów dystrybucyjnych (OSD). W lokalizacjach o dużej koncentracji takich urządzeń, w godzinach szczytu generacyjnego, czyli w sytuacji, w której produkowana energia nie jest zużywana lokalnie przez właścicieli paneli, mogą wystąpić zmiany parametrów pracy sieci prowadzące ostatecznie do zakłóceń w jej funkcjonowaniu, któremu zapobiec może jedynie awaryjne wyłączenie instalacji przez znajdujące się w nich automatyczne zabezpieczenia.

Energetycy w takich przypadkach dokonują niezbędnych pomiarów, regulacji ustawień transformatora, a także w dłuższym terminie, jeżeli jest to konieczne i możliwe pod względem technicznym i ekonomicznym, rozbudowy sieci elektroenergetycznej np. poprzez wymianę transformatora lub przewodów na te o zwiększonym przekroju. ENERGA-OPERATOR, w lokalizacjach o dużym nasyceniu mikroinstalacjami, testuje również innowacyjne rozwiązania, które po sprawdzeniu i pozytywnej weryfikacji będzie można stosować na szerszą skalę.

Automatyczny regulator napięcia

Energetycy z płockiego Oddziału ENERGA-OPERATOR, zamontowali w miejscowości Białobrzegi nowatorskie urządzenie, którego celem jest stabilizacja parametrów pracy sieci elektroenergetycznej. Obwód w Białobrzegach odznacza się dużą liczbą przyłączonych mikroinstalacji, co w przeszłości było przyczyną problemów związanych z utrzymaniem prawidłowych parametrów jakościowych energii w sieci.

Automatyczny regulator napięcia MMB-ARN-1 produkcji firmy MMB Drivers Sp. z o.o. jest specjalistycznym urządzeniem energoelektronicznym, służącym do regulacji oraz symetryzacji napięcia w punkcie przyłączenia do sieci energetycznej niskiego napięcia z odnawialnymi źródłami energii. 

Składa się on m.in. z transformatorów szeregowych dodających napięcie oraz dwukierunkowego przekształtnika energoelektronicznego. Transformator włączony szeregowo w główny tor prądowy zasilany jest przez przekształtnik energoelektroniczny, realizujący algorytm regulacji napięcia. MMB-ARN-1 został zaprojektowany do pracy na wolnym powietrzu, posiada m.in. wbudowane elementy grzewcze zapewniające możliwość uruchomienia w niskich temperaturach. Przewidziany jest do montażu na słupie energetycznym w obwodach linii napowietrznych niskiego napięcia.  Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia podczas pracy wynosi od -20°C do +40°C.

Od dnia uruchomienia automatycznego regulatora napięcia, parametry prądowe i napięciowe dostarczanej energii uległy poprawie na tyle wyraźnej, że ENERGA-OPERATOR zdecydowała się na montaż kolejnych takich urządzeń.

Regulator jeszcze jako prototyp został wcześniej zamontowany w ramach projektu pilotażowego w miejscowości Chrusty przez kaliski Oddział ENERGA-OPERATOR.

Inteligentne stacje średniego napięcia

W ramach projektu EUniversal ENERGA-OPERATOR wraz z gdańskim oddziałem Instytutu Energetyki opracowała nowe rozwiązania dla stacji transformatorowych, które pozwolą na zwiększenie możliwości przyłączania mikroinstalacji. Stacje dzięki stałemu monitorowaniu parametrów pracy lokalnej sieci, mogą autonomicznie dostosowywać poziom napięcia, tak aby zapewnić optymalne warunki dla działania przydomowych fotowoltaicznych źródeł wytwórczych.  

W nowych stacjach transformatorowych średniego napięcia (SN/nn), zastosowano transformatory wyposażone w funkcję podobciążeniowej regulacji napięcia (OLTC ang. On-Load Tap Changer), co pozwala im na płynne dostosowywanie jego wartości, w reakcji na zmiany wynikające z obciążenia i ilości energii produkowanej w mikroinstalacjach fotowoltaicznych.

Optymalizację napięć zapewniają zaimplementowane w sterowniku stacji algorytmy korzystające z danych pomiarowych, otrzymywanych m.in. z liczników inteligentnych zainstalowanych u klientów.

Prototypowe stacje wybudowano w trzech miejscach w Polsce: gminie Linia na Pomorzu, Czajkowie w woj. wielkopolskim oraz w Mławie. Lokalizacje te wybrane zostały nieprzypadkowo, na terenach, które odznaczają się dużą liczbą przyłączonych mikroinstalacji. Stanowią one jednocześnie obszary demonstracyjne polskiej części projektu EUniversal.

W kolejnych etapach projektu testowane i optymalizowane będą algorytmy sterowania stacją. 

Polska część projektu EUniversal, poza budową samych stacji, obejmuje również przetestowanie modeli współpracy Operatora Systemu Dystrybucyjnego (OSD) z właścicielami przydomowych źródeł wytwórczych. Celem jest wypracowanie takich rozwiązań, pozwalających na zwiększenie elastyczności sieci, aby współdziałanie było korzystne dla obu stron. W ramach prac, dzięki zainteresowanym użytkownikom sieci, przetestowane zostaną m.in. platformy zakupowe umożliwiające OSD korzystanie z usług elastyczności .

Obszary demonstracyjne projektu EUniversal poza Polską zlokalizowane zostały także w Niemczech oraz Portugalii. 

Projekt EUniversal realizowany jest dzięki wsparciu Komisji Europejskiej w ramach programu Horyzont 2020.

ENERGA-OPERATOR jest liderem polskiego obszaru demonstracyjnego projektu, który powstaje we współpracy z gdańskim oddziałem Instytutu Energetyki, przedsiębiorstwem Mikronika oraz firmą NODES.