系統連系型太陽光発電システムが将来の電力網整備に与える影響

Dec 07, 2023

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系統接続型太陽光発電システムが将来の系統開発に及ぼす影響:
1. 電力網に対する負荷のピークと谷の影響。 系統連系型太陽光発電システムにはピーク調整や周波数調整の機能がないため、系統の朝のピーク負荷や夕方のピーク負荷に影響を与えます。 系統連系型太陽光発電システムの発電量が増加しても、従来のロータリーユニットの数は減りません。 朝夕のピーク負荷の問題を解決するには、電力網は太陽光発電システム用の回転待機装置を多数用意する必要がある。 系統接続型太陽光発電システムは、単位利用時間当たりの時間を削減するという代償を払って系統に電力を供給しますが、当然のことながら、これは電力生産者が望んでいることではありません。
2. 昼夜変化、東西時差、季節変化が電力網に及ぼす影響。 日照と負荷には周期性があるため、系統連系太陽光発電システムの発電量を増やしても、系統の設備容量の需要を削減することはできません。
3. 気象条件の変化。 都市の屋根グリッド接続型太陽光発電が一定規模に達すると、地理や天候が大きく変化した場合でも、グリッド接続型太陽光発電システムの制御と制御に十分な地域回転待機装置と無効電力補償容量がグリッドによって提供されます。システムの周波数と電圧を調整します。 この場合、電力網の安全で安定した動作を確保するために、電力網は経済的な動作モードを犠牲にすることになります。
4. 太陽光発電の長距離送電。 系統接続太陽光発電システムが経済的かつ技術的に長距離送電可能になると、系統接続太陽光発電には回転慣性、調速機、励磁システムがないため、交流系統に新たな安定性の問題が生じることになります。 系統連系型太陽光発電が高電圧交流/直流送電を利用する規模になると、系統連系型太陽光発電システムに隣接する交流系統に安定性や経済性の問題をもたらすことになります。 系統接続型太陽光発電専用の送電線は効率が低いため、砂漠の太陽エネルギーの利用が制限されることになる。 系統連系型太陽光発電システムの電力を借りたり、引き受けたりする送電線は、負荷率が低いため不経済です。 高電圧 AC 送電を使用するか DC 送電を使用するかに関係なく、太陽光発電グリッドに接続された発電所には自動無効電圧調整装置を装備する必要があります。 電力網の安定性への影響については、電力網の安定性計算における太陽光発電の数理モデル(電源モデル、負荷モデルを含む)は存在しない。 太陽光発電が送電網の安全かつ安定した運用にどの程度の影響を与えるかはまだ明らかではない。
5. 消費の問題。 系統接続型太陽光発電の主な利点の 1 つは、化石燃料の消費を代替できることです。 系統連系太陽光発電は、発電所の回転発電機の回転予備力や蓄熱量を増加させるため、系統連系太陽光発電の実際の消費量削減率は、回転予備力や蓄熱量によって失われるエネルギーを差し引く必要があります。 系統連系型太陽光発電の消費削減効率は、系統連系型太陽光発電システムから供給される電力による発電事業者の発電設備の利用時間の減少による効率損失を考慮する必要があります。 電力システムは全体として機能するため、系統に接続された太陽光発電は他の発電事業者の利益を侵害することになり、これは政策立案者が考慮する必要がある問題です。 これは、送電網を安全、安定、かつ経済的に運用するには、単に水力発電所をローテーションバックアップとして使用する必要があるだけではないという考慮によるものです。 したがって、系統内の太陽光発電の連系発電量の合計に相当する理論標準石炭消費量削減量に1未満の係数を乗じて、回転待機機のプラント電力損失を等比例で差し引く必要がある。
太陽光発電の実際の消費量削減効果の判定式は以下の通りです。
w =[(Wc/Wn)* Wp-(Pc/Pn)Pd);1
1)W -- 系統接続太陽光発電の実際の消費量削減(石炭の基準)。
2) Wc - 送電網の総火力発電。
3) Wn -- 系統の総発電量;
4)Wp -- 系統連系太陽光発電の理論消費量削減量(石炭基準)
5)PC-火力発電所の総電力消費量(標準石炭)。
6) Pn - 電力網におけるプラントの総電力消費量 (標準石炭)。
7) PD ロータリースタンバイユニット (標準石炭) の電力損失。
6. 環境保護。 太陽光発電による排出削減効果が、火力発電による二酸化硫黄と二酸化炭素の排出のみを考慮すべきかどうかは、まだ検討の余地がある。なぜなら、太陽光発電が系統に接続される場合、系統は安全性、安定性、および経済性も考慮するからである。系統の運用においては、火力発電所の出力を減らすだけでなく、予備発電所のローテーションも考慮されることが多い。 また、循環バックアップのタスクを引き受けるのは水力発電所だけではありません(水力発電所は、循環バックアップのタスクによって失うものが少なくなります)。

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