Zwiększanie mocy elektrowni
Aby zaspokoić rosnące zapotrzebowanie ludzkości na energię elektryczną, musimy opracować nowe rozwiązania w zakresie wytwarzania i dostaw prądu oraz dostępu do sieci. Mimo że każde dodane źródło energii lub podsieć zwiększa elastyczność operacyjną sieci energetycznej, jednocześnie zwielokrotnia niestety prawdopodobieństwo wystąpienia niekontrolowanych prądów zwarciowych przekraczających graniczne wartości zabezpieczeń sieci. Takie kaskadowe prądy zwarciowe powodują przerwy w dostawie, niszczą sprzęt i prowadzą do poważnych awarii, których koszt usunięcia sięga milionów euro. W rezultacie operatorzy sieci muszą szukać sposobów na zwiększenie mocy poprzez dodanie nowych źródeł energii przy jednoczesnym utrzymaniu właściwego poziomu odporności sieci. Jednak konwencjonalne rozwiązania, takie jak segmentacja i modernizacja sieci, zwykle wymagają zainwestowania od kilku do kilkuset milionów euro. Dodatkowo powyższe działania mają negatywny wpływ na jakość energii elektrycznej oraz stabilność i niezawodność jej wytwarzania, co skutecznie niweluje przynoszone przez nie korzyści. Z tego powodu wielu operatorów sieci energetycznych wybiera nowe, alternatywne rozwiązanie – systemy ograniczania prądu zwarciowego (FCL, Fault Current Limiting). „Rozwiązanie FCL zwiększa wydajność sieci energetycznych i pozwala w tani sposób podłączać do niej rozproszone jednostki wytwórcze i źródła energii odnawialnej” – mówi Yoram Valent, dyrektor generalny i współzałożyciel firmy GridON Ltd oraz koordynator finansowanego ze środków UE projektu FCL. Tworzenie lepszych rozwiązań FCL GridON, wiodący dostawca rozwiązań FCL, produkuje systemy łagodzenia skutków awarii przeznaczone dla operatorów sieci, niezależnych producentów energii elektrycznych oraz klientów przemysłowych. Opracowane przez firmę systemy FCL już od 2013 roku bez problemów pracują w rzeczywistych sieciach i są uznawane za niezawodne, łatwe w obsłudze i utrzymaniu oraz niezwykle skuteczne w ograniczaniu prądów zwarciowych. FCL znacząco zmniejszają wydatki inwestycyjne i eliminują konieczność modernizacji wymagających dużych nakładów pracy i czasu oraz pozwalają uniknąć zbyt wczesnego pozbywania się urządzeń jeszcze nadających się do użytku. „Nasze rozwiązania do łagodzenia skutków awarii pozwalają zwiększyć wydajność sieci i taniej podłączać do niej rozproszone jednostki wytwórcze i nieciągłe źródła energii odnawialnej” – dodaje Valent. „Poprawiają również efektywność energetyczną i stabilność sieci oraz zmniejszają emisję dwutlenku węgla”. Mimo to podstawowe wersje FCL (te z początku projektu) nie nadawały się do wykorzystania w niektórych segmentach rynku. Przykładowo operatorzy sieci dystrybucji średniego napięcia oraz sieci przemysłowych potrzebują mniejszych i tańszych rozwiązań. W ramach projektu FCL zespołowi GridON udało się z powodzeniem zmniejszyć rozmiar produkowanych przez siebie ograniczników prądu zwarciowego z rdzeniem nasyconym oraz poprawić zakres ich właściwości. „Opracowaliśmy ulepszony FCL z rdzeniem nasyconym, dodając do niego elektroniczny system przełączania” – wyjaśnia Valent. „Ta nowa, zintegrowana architektura pozwala zmniejszyć ilość miejsca zajmowanego przez główne jednostki FCL oraz koszty, dzięki czemu stanowi atrakcyjną alternatywę dla operatorów sieci dystrybucyjnych i klientów przemysłowych”. Otwarcie na nowe możliwości Uzyskane rezultaty poszerzają możliwości rynkowe rozwiązania FCL, również w tych zastosowaniach, dla których wcześniej w ogóle się nie nadawały lub nie były wystarczająco atrakcyjne. „Ulepszone FCL pozwalają w prosty i niedrogi sposób podłączać nowe jednostki wytwórcze do istniejących sieci energetycznych” – podsumowuje Valent. „To z kolei zwiększa potencjał wytwórczy sieci w gęsto zaludnionych obszarach miejskich i zmniejsza koszty energii elektrycznej, nie wspominając już o wzroście przychodów przedsiębiorstw zajmujących się wytwarzaniem energii”. Dzięki tanim rozwiązaniom FCL opracowanym w ramach projektu klienci przemysłowi będą mogli podnieść sprawność energetyczną swoich zakładów. To bezpośrednio przełoży się na oszczędność kosztów modernizacji istniejących urządzeń i czasu zatwierdzania podłączeń rozproszonych jednostek wytwórczych, a także na redukcję śladu węglowego samej sieci. Zgodnie ze słowami Valenta, zespół GridON planuje skomercjalizować energoelektroniczną technologię FCL i rozpropagować ją wśród potencjalnych klientów i zainteresowanych stron z całego świata.
Słowa kluczowe
FCL, GRIDON, sieci energetyczne, zużycie energii
