Il CEA richiede che i progetti abbiano una capacità reattiva pari al 33% della capacità di generazione installata.
La ricerca della sicurezza energetica e dell'energia pulita ha portato a una crescita significativa della capacità energetica rinnovabile in India. Tra le fonti di energia rinnovabile, l'energia solare e eolica ci sono entrambe fonti di energia intermittente che sono aumentate in modo significativo e devono fornire compensazione della potenza reattiva (inerzia della rete) e di tensione per garantire la sicurezza della rete.
La quota di energia solare e eolica nella capacità installata totale è salita a circa il 25,5% a dicembre 2022 da meno del 10% alla fine del 2013, secondo Mercom India Research.
Quando l'energia rinnovabile ha una penetrazione della rete molto più bassa, può essere collegata o fuori senza influire su una stabilità della griglia significativamente. Tuttavia, man mano che l'integrazione delle fonti di energia rinnovabile nella rete elettrica aumenta, qualsiasi deviazione influenzerà seriamente la stabilità e l'affidabilità del sistema di alimentazione.
I servizi di alimentazione reattiva vengono utilizzati per garantire che i livelli di tensione rimangono entro limiti specificati. La tensione mantiene il trasferimento fisico di potenza dal generatore al carico. L'energia reattiva influenzerà la tensione del sistema, influendo così significativamente sulla sicurezza della rete.
Il governo ha preso le misure quest'anno dopo che vari incidenti di perdita di potere hanno minacciato la rete nazionale.
La Central Electricity Authority (CEA) ha recentemente riportato 28 incidenti di deviazione di frequenza di rete dai limiti stabiliti dal gennaio 2022, con conseguente perdita di oltre 1.000 MW di energia rinnovabile. Ciò aumenta le preoccupazioni per le interruzioni di corrente più frequenti.
La maggior parte degli eventi riportati si riferisce a sovratensioni durante le operazioni di commutazione, fluttuazioni a bassa frequenza di fonti di energia rinnovabile e guasti vicino a complessi di energia rinnovabile.
L'analisi di questi eventi mostra che un supporto insufficiente di potenza reattiva da fonti di energia rinnovabile variabile è uno dei fattori che contribuiscono sia in condizioni statiche che dinamiche.
I progetti di energia solare e eolica rappresentano quasi il 63% della capacità di energia rinnovabile installata del paese, ma violano il requisito CEA che l'energia reattiva rappresenta il 33% della capacità di generazione di un progetto, specialmente nella regione settentrionale. Nel solo secondo trimestre del 2023, l'India ha prodotto 30 miliardi di unità di energia solare.
Da allora il CEA ha diretto tutti gli sviluppatori di energia rinnovabile che hanno fatto domanda per la connessione entro il 30 aprile 2023, per rispettare le regole di connessione del CEA entro il 30 settembre o l'arresto.
Secondo i regolamenti, il supporto per una potenza reattiva variabile dinamicamente è richiesto durante la trasmissione a bassa tensione (LVRT) e alta tensione (HVRT).
Ciò è dovuto al fatto che le banche dei condensatori di potenza fissa possono fornire un supporto di potenza reattivo solo in condizioni di stato stazionario e fornire gradualmente supporto dopo un periodo di ritardo. Pertanto, fornire un supporto di potenza reattivo in merito dinamicamente è fondamentale per garantire la stabilità e la sicurezza della rete.
Il supporto dinamico consente di fornire o estrarre la potenza reattiva all'interno di millisecondi per prevenire guasti durante i sovraccarichi di corrente/tensione.
Mercom, l'operatore del sistema del controller della griglia in India, ha dichiarato a Merccom: “Uno dei motivi per la bassa tensione, anche l'85% o meno del valore nominale, è l'incapacità dei generatori solari o del vento di fornire supporto dinamico di potenza reattiva. Stazione di aggregazione. Per i progetti solari, all'aumentare dell'ingresso di radiazione solare nella griglia, aumenta il carico sulle linee principali della trasmissione di uscita, il che a sua volta provoca la tensione nella sottostazione di aggregazione/collegamento del generatore rinnovabile in calo, anche al di sotto della tensione di pesatura standard dell'85%. ”
“I progetti solari e eolici che non soddisfano gli standard CEA possono funzionare malfunzionamenti, con conseguenti gravi perdite di generazione. Allo stesso modo, lo spargimento di carico dei fili di utilità può a sua volta causare condizioni di alta tensione. In questo caso, i generatori di vento e solari non saranno in grado di fornire una potenza adeguata. " Il supporto dinamico di potenza reattiva è responsabile della caduta di tensione. "
Uno sviluppatore di progetti di energia rinnovabile intervistata da Mercom ha affermato che le fluttuazioni e i problemi di interruzione si verificano in assenza di inerzia della rete o potere reattivo, che nella maggior parte delle regioni è fornita dalla capacità di fornire potere reattivo. I progetti termici o idroelettrici sono supportati. E disegnandolo anche dalla griglia se necessario.
"Il problema sorge in particolare in regioni come il Rajasthan, dove la capacità di energia rinnovabile installata è di 66 GW, e Gujarat, dove sono previsti 25-30 GW nella sola regione di Kafda", ha detto. Non ci sono molte centrali di energia termica o centrali idroelettriche. piante che possono mantenere un potere reattivo per evitare guasti alla griglia. La maggior parte dei progetti di energia rinnovabile costruiti in passato non lo hanno mai preso in considerazione, motivo per cui la rete in Rajasthan si rompe di tanto in tanto, specialmente nel settore delle energie rinnovabili. "
In assenza di inerzia della griglia, i progetti di potenza termica o idroelettrica devono installare un compensatore variabile in grado di fornire energia reattiva alla rete ed estrarre energia reattiva quando necessario.
L'operatore del sistema ha spiegato: “Per i progetti di energia rinnovabile, un fattore di capacità di 0,95 è abbastanza ragionevole; I generatori situati lontano dal centro di carico dovrebbero essere in grado di funzionare da un fattore di potenza di 0,90 in ritardo fino a un fattore di potenza di 0,95 leader, mentre i generatori situati vicino al centro di carico dovrebbero essere in grado di funzionare da 0,90 S uning di potenza in ritardo fino a 0,95 con un fattore di potenza di spicco da +0,85 a -0,95 con le principali. Per un generatore di energia rinnovabile, un fattore di potenza di 0,95 equivale al 33% della potenza attiva, che è la potenza reattiva. capacità che devono essere fornite all'interno dell'intervallo di potenza attiva nominale. "
Per risolvere questo problema di pressione, si consiglia ai progettisti di installare dispositivi di fatti (sistema di trasmissione AC flessibile) come compensatori VAR statici o compensatori sincroni statici (STATCOM). Questi dispositivi possono cambiare la loro potenza reattiva più rapidamente a seconda del funzionamento del controller. Usano transistor bipolari a gate isolati (IGBT) e altri controlli a tiristori per fornire una commutazione più rapida.
Poiché le regole di cablaggio CEA non forniscono una chiara guida sull'installazione di questi dispositivi, molti sviluppatori di progetti non hanno tenuto conto dell'obbligo di fornire supporto al potere reattivo e quindi hanno preso in considerazione i costi nel processo di offerta per molti anni.
I progetti di energia rinnovabile esistenti senza tali attrezzature richiedono energia di backup dagli inverter installati nel sistema. Ciò garantisce che anche se stanno generando energia a pieno carico, hanno ancora spazio per fornire un certo supporto di potenza reattiva per evitare che il punto di tensione di interconnessione superasse i limiti accettabili. L'unico altro modo è eseguire una compensazione esterna nei terminali di fabbrica, che è un dispositivo di compensazione dinamica.
Tuttavia, anche con solo potenza disponibile, l'inverter va in modalità sospensione quando la griglia si spegne, quindi è richiesto un compensatore statico o variabile del fattore di potenza dinamico.
Un altro sviluppatore di progetti di energia rinnovabile ha dichiarato: “In precedenza, gli sviluppatori non hanno mai dovuto preoccuparsi di questi fattori in quanto erano per lo più decisi a livello di sottostazione o nella rete elettrica indiana. Con l'aumento delle energie rinnovabili che entra nella rete, gli sviluppatori devono impostare tali fattori. " Per un progetto medio di 100 MW, dobbiamo installare 10 MVAR Statcom, che può facilmente costare da Rs 3 a 400 crore (circa 36,15 a 48,2 milioni) e considerando il costo del progetto, questo è un prezzo difficile da pagare. "
Ha aggiunto: “Si prevede che questi requisiti aggiuntivi sui progetti esistenti saranno presi in linea con le modifiche ai termini legali degli accordi di acquisto di energia. Quando il codice della griglia è stato rilasciato nel 2017, è stata presa in considerazione se le banche di condensatori statiche debbano essere installate o banche di condensatori dinamici. reattori e poi statcom. Tutti questi dispositivi sono in grado di compensare la necessità di un potere reattivo della rete. Gli sviluppatori non sono riluttanti a installare tali dispositivi, ma il costo è un problema. Questo costo non è stato precedentemente preso in considerazione nelle proposte tariffarie, quindi deve essere incluso nel quadro delle modifiche legislative, altrimenti il progetto diventerà non vitale. "
Un dirigente del governo senior ha concordato che l'installazione di attrezzature dinamiche di supporto all'energia reattiva avrebbe sicuramente un impatto sui costi del progetto e influenzerebbe in definitiva i futuri prezzi dell'elettricità.
Ha detto: “Le apparecchiature Statcom erano installate all'interno del CTU. Tuttavia, recentemente il CEA ha introdotto le sue regole di interconnessione che impongono agli sviluppatori di progetti di installare questa apparecchiatura nelle centrali elettriche. Per i progetti in cui le tariffe elettriche sono state finalizzate, gli sviluppatori possono avvicinarsi alla Commissione di regolamentazione del potere centrale presenta una richiesta di rivedere i termini del "cambio di legge" per tali casi e un risarcimento della domanda. Alla fine, CERC deciderà se fornirlo. Per quanto riguarda l'esecutivo del governo, consideriamo la sicurezza della rete come una priorità assoluta e garantiremo che questa attrezzatura sia disponibile per evitare interruzioni nelle reti. "
Poiché la sicurezza della rete è un fattore importante nella gestione della crescente capacità energetica rinnovabile, non sembra esserci altra scelta che installare le apparecchiature STATCOM necessarie per i progetti operativi, che alla fine portano ad un aumento dei costi del progetto, che possono o non dipendere dalle variazioni delle condizioni legali. .
In futuro, gli sviluppatori di progetti dovranno tenere conto di questi costi durante le offerte. L'energia pulita diventerà inevitabilmente più costosa, ma il rivestimento d'argento è che l'India non vede l'ora di una gestione del sistema di alimentazione più stretta e più stabile, consentendo un'integrazione efficiente delle energie rinnovabili nel sistema.
Tempo post: novembre-23-2023