스코틀랜드 고원의 그리드 규모의 배터리는 3 월에 시작된 지 11 일 만에 영국 북부의 거대한 목재 연소 발전기가 예기치 않게 폐쇄되었을 때 메틀을 증명할 기회를 얻었습니다. 갑자기 1,877 메가 와트의 공급이 사라져서 그리드의 교대 전류의 50 Hertz 빈도가 단 8 초 만에 49.8Hz 작동 한도 이하로 충돌합니다.
그러나 새로운 200mW 배터리 스테이션은 밀리 초 이내에 행동을 시작하여 주파수 붕괴를 체포하고 그리드를 계속 작동시키는 데 도움이되는 추가 전력을 공개했습니다.
기존의 화석 연료 생성기는 역사적으로 이러한 종류의 문제를 방해하는 데 도움이되었습니다. 회전 회전의 관성으로 운동 에너지는 주파수와 전압의 빠른 스윙에 대한 완충제를 제공합니다. 그러나 고원의 반응은 그 중 하나였습니다 이러한 종류의 그리드 안정화 작업을 수행하도록 의뢰 된 그리드 규모의 배터리의 세계 최초의 예.
부품이 없으면 유럽에서 가장 큰 리튬 배터리 저장 사이트 (스코틀랜드의 블랙 힐록에 위치한 리튬 배터리 저장 사이트)는 전력 전자 장치를 사용한 관성을 사적합니다. 그리고 혁신적인 비틀기에서 t그는 배터리 사이트가 할 수 있습니다 또한 제공하십시오 a에 대한 반응으로 단락 전류 기존 발전기와 마찬가지로 결함.
스코틀랜드에서는 이러한 배터리 사이트 중 4 개가 더 건설 중입니다.
그리드 형성 인버터는 어떻게 작동합니까?
배터리는 리튬 배터리에서 직류를 그리드의 교대 전류로 변환하는 고급 그리드 형성 인버터 덕분에 이러한 안정화 서비스를 제공 할 수 있으며 배터리가 충전 될 때 그 반대도 마찬가지입니다. 그리드의 주파수와 전압은 거의 모든 그리드 규모의 인버터가하는 방식을 ‘따르는 대신’대신 그리드 형성 인버터는 자신의 드럼으로 행진합니다때로는 기존 발전기보다 더 빨리 작용할 수 있습니다.
“스코틀랜드에 설치하고있는 이러한 그리드 형성 인버터는 그렇지 않습니다.”라고 말합니다. 줄리안 레슬리최고 엔지니어 및 전략 에너지 계획 d영국 워릭에 본사를 둔 NESO (National Energy System Operator)의 Irctor. 앤디 호크스코틀랜드의 추가 사항은 그리드 형성 기술 전문가이자 미국 National Renewable Energy Lab의 주요 엔지니어 인 Scotland의 추가 사항은 봉투를 확실히 밀고 있다고 말합니다. 호크는“그들은 매우 흥미 진진한 프로젝트입니다.
영국은 가스 공장없이 운영 할 수 있습니까?
NESO는 2025 년에 설정 한 야심 찬 목표를 달성하기 위해 그리드 형성 배터리에 의존하고 있습니다. 영국이 불안정하고 안정성 향상 가스 연소 식물없이 살 수 있음을 보여주기 위해. 영국은 작년 마지막 석탄 화력 발전소를 폐쇄했으며 올해 말까지 Neso는 가스 공장 없이도 운영 할 수 있음을 보여줄 계획입니다.
“연말까지 우리는Leslie는“LL은 탄소 운영이 제로로 몇 시간을 보냈습니다.
이것은 ‘에코 자아’스턴트가 아닙니다. 전력 전자 장치에서 안정성이 향상되면 더 많은 태양 광 및 풍력 발전기가 그리드에 연결할 수 있습니다.그리고 Neso가 자신의 세대를 얼마나 자주 줄여야하는지 최소화합니다. 런던 기반 제 노브그랬어,, g새로운 스코틀랜드 배터리 사이트 3 개 뒤에 배터리 운영자를 제거하면 BlackHillock만으로 15 년 동안 소비자가 3 억 9 천만 파운드 (4 억 4 천 8 백만 달러)를 절약 할 것으로 추정됩니다.
스코틀랜드의 에너지 전환 도전
스코틀랜드는 영국의 그리드 탈탄 챌린지의 지상이 제로입니다. 그것은 이미 석탄 공장뿐만 아니라 가스 공장도 폐쇄되었습니다. 남은 원자력 발전소, 토르네스, Torness가 폐쇄되면 스코틀랜드에 남아있는 유일한 동기 발전기는 남은 소수의 소규모 수력 발전소가 될 것입니다. 오랫동안 오랫동안 로터의 기계적 속도로 그리드의 안정성을 유지했던 마케인은 몇 안되는 소수의 소규모 수력 발전소가 될 것입니다. 국가가 에너지를 위해 베팅하고있는 풍력 및 태양열 설치 미래에는 그리드 가구 인버터가 있습니다 그리드 안정성에 거의 기여하지 않습니다.
따라서 솔루션이 필요합니다. 전 세계 운영자는 설치하여 그리드를 강화해 왔습니다 동기 응축기 – 그리드 전력을 사용하여 로터를 계속 회전시키는 스탠론 동기 발전기. 그런 다음 저장된 운동 에너지는 기존 발전소처럼 그리드가 우연히 발견 될 때 이용 가능합니다. 그만큼 발트해 국가는이 전용 안정제의 뗏목을 주문했습니다 최근 러시아의 그리드와 동기화에서 유럽으로의 전환을 앞두고.
그러나 Neso는 카본 작동을위한 준비에서 다른 압정을 취하고 있습니다. NESO는 단순히 동기 응축기를 지정하는 대신 더 많은 안정성이 필요한 위치를 식별하고 개발자를 피치 기술 솔루션에 초대했습니다. 그리드 형성 배터리는 Neso의 2022 입찰에서 크게 득점했습니다. £ 323 백만 ($ 427 백만) 승리 입찰 패키지 스코틀랜드 포함5 개의 동기 응축기와 함께 고급 그리드 스케일 배터리.
단락 현재 혁신
그리드 형성 배터리에서 가장 혁신적인 것은 Neso가 동기 발전기와 마찬가지로 단락 전류를 제공해야한다는 것입니다. 떨어지는 나무와 다른 사고가 송전선을지면에 연결하여 그리드를 단락시켜 발전소의 동기 발전기 현재의 급증을 해제하십시오 전압을 높이는 데 도움이됩니다. 전류의 폭발은 또한 그리드 보호 계전기를 트리거하여 결함이있는 전송 세그먼트를 열고 분리하여 초의 일부에서 1 초 만에 트리거하는 중요한 신호입니다..
전력 전자 장치에는 그 행동을 모방하는 것이 어렵습니다. 그리드 형성 인버터는 필요한 전류를 전달하여 자체 전압과 주파수를 유지합니다. 전압이 떨어지면 컨트롤러는 즉시 인버터의 트랜지스터를 통해 더 많은 전류를 허용합니다. 지금까지 너무 좋아. 그러나 인버터는 빨리 벽에 부딪 칠 수 있습니다. 높은 전류는 전력 전자 제품의 크립토나이트와 같으며 트랜지스터를 빠르게 튀길 수있는 열을 생성합니다. 결과적으로 인버터는 일반적으로 현재보다 10 ~ 20 % 만 작동합니다. 평가반면 동기 발전기의 전류는 결함 중에 700 % 증가 할 수 있습니다.
현재 용량을 높이는 가장 간단한 방법은 더 많은 트랜지스터를 추가하는 것입니다.그러나 그것은 절연 게이트 양극성 t에 비싸다변속기 수준 변환기에 사용되는 랜 스티어. 독일 인버터 프로듀서 SMA 태양 광 기술BlackHillock의 인버터를 제공 한 것은 단락 전류의 간결성을 활용하여 필요를 충족시키는 저렴한 방법을 발견했습니다.
그들은 블랙 힐락을 프로그래밍했습니다NESO가 요구하는 140 밀리 초 펄스를 전달하기 위해 공칭 전류보다 250 %를 기록하는 인버터가 Aaron GerdemannSMA의 비즈니스 개발 관리자. 그 후, 장치가 뒤로 아래로 내려져 회로가 냉각 될 수 있습니다.
전력 전자 장치가 그리드를 안정화시킬 수 있습니까?
제 노브ē의 글로벌 네트워크 이사 iNfrastructure, 세미 오즈트그리드 형성 배터리는 고유의 다기능 덕분에 안정성 시장을 궁극적으로 모퉁이에 올릴 것으로 예측합니다. 동기 응축기는 대부분 유휴 상태이지만 희귀 한 그리드 오류를 기다리고 있지만 Zenobē의 고급 배터리는 대부분의 다른 스토리지 사이트가하는 일을함으로써 일일 수익을 얻습니다. 예를 들어, 그들은 에너지를 중재하여 저렴할 때 전력을 흡수하고 소모품이 빡빡 할 때 판매합니다.
그러나 그리드 형성 배터리의 단락 절단은 아직 실제 테스트에 직면하지 않았습니다. 그때까지 전송 릴레이가 인버터의 디지털로 정의 된 전류 서지에 적절하게 반응 할 것인지에 대한 의심이 남아 있습니다.. a 보고서 작년 호주 그리드 운영자의 경우 트랜스 그 리드한 전문가는 단락 전류에 대한 그리드 형성 인버터에 대한 과도한 관계에 대해 조언하면서“매우 높은 위험이 매우 높다”고 말했다. 이 유틸리티는 나중에 그리드를 강화하기 위해 10 개의 동기 응축기와 5 개의 그리드 형성 배터리를 발표했습니다.
따라서 현재는 스테이크가 높아져 더 비싼 동기 응축기를 믹스에 유지하는 것이 합리적이라고 Hoke는 말합니다. “비용이 최적화 된 솔루션은 아니지만 현명한 솔루션 일 수 있습니다.”라고 그는 말합니다.