Hệ thống lưu trữ năng lượng phân tán

[sonnguyen229]

Hệ thống năng lượng phân tán – DG (Distributed Deneration) đang được chú ý nhiều hơn trong những năm gần đây. Điều này chủ yếu là do các ưu điểm khác nhau của DG, chẳng hạn như:

• Giảm tổn thất năng lượng điện trong hệ thống phân phối;
• Giảm dao động điện áp trên lưới;
• Tăng độ tin cậy, cung cấp điện liên tục;
• Cải thiện chất lượng điện, ổn định điện áp, sóng hài …;
• Giảm chi phí năng lượng;
• Tăng sự hài lòng của khách hàng.

Bất chấp tất cả những lợi ích liên quan đến DG trong hệ thống điện, việc kết nối các công nghệ mới này với hệ thống năng lượng quốc gia dẫn đến một số vấn đề quan trọng như thay đổi cài đặt bảo vệ, độ ổn định của hệ thống điện và hiện tượng “đảo” (islanding).

• “Đảo” có nghĩa là một hoặc một số nhà máy điện, được cách ly với lưới điện quốc gia

DG có thể bao gồm các hình thức, tài nguyên tạo năng lượng điện khác nhau: tài nguyên tái tạo , chủ yếu là các nhà máy điện gió và năng lượng mặt trời , hoặc tài nguyên không thể tái sinh (phương pháp thông thường – nguyên liệu hóa thạch). Việc sử dụng hầu hết các nguồn năng lượng tái tạo , chẳng hạn như các trang trại gió và hệ thống quang điện (PV) làm DG dẫn đến những thách thức chính: khả năng thay đổi và không kiểm soát được công suất đầu ra. Thật vậy, những tính năng chính này dẫn đến những lo ngại bổ sung các hệ thống DG trong hệ thống lưới điện. Sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng – ESS (Energy Storage System) được đề xuất và là một trong những giải pháp thích hợp nhất trong lĩnh vực này. Hạng mục mới này cho phép các kỹ thuật quản lý hệ thống điện một cách tối ưu.
Nói chung, hoạt động ESS được phân loại như sau:

• Khoảng thời gian sạc: Quy trình này được áp dụng bằng cách sử dụng năng lượng điện lưới, để sạc trong khoảng thời gian thấp điểm, với giá thấp hơn.
• Khoảng thời gian xả: Trong thời gian cao điểm sử dụng, năng lượng dự trữ trong ESS được sử dụng. Cần lưu ý rằng trong giai đoạn này năng lượng trên lưới có giá thành cao hơn và sử dụng các DG chắc chắn tiết kiệm hơn. Do đó, việc áp dụng một hệ thống ESS chủ yếu có thể giải thích được để giảm hoặc thậm chí loại bỏ sự không chắc chắn của DG tái tạo.

Cần lưu ý rằng các phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong ESS là dựa trên điện một chiều – DC, do đó việc sử dụng các hệ thống này được kết nối linh hoạt hơn với các thiết bị điện tử công suất để kết nối với lưới điện quốc gia.

Nói chung, nhiều loại ESS có thể được cung cấp về công nghệ, địa điểm, công suất, nhu cầu và chi phí đầu tư.

Trong nội dung này, sẽ trình bày các trạng thái vận hành khác nhau liên quan đến sự hiện diện của DG trong hệ thống lưới điện bao gồm chế độ kết nối hoặc cách ly. Mô hình hóa các thiết bị hệ thống lưu trữ dựa trên các ESS quy mô nhỏ và quy mô lớn dựa trên các ứng dụng khác nhau được mô tả. Hơn nữa, các mối quan hệ điều chỉnh với từng công nghệ được giải thích chi tiết. Cuối cùng, một số điểm quan trọng liên quan đến tính kinh tế của hoạt động ESS sẽ được thảo luận.
Nói chung, các hệ thống điện dựa trên DG có thể hoạt động ở các chế độ độc lập hoặc kết nối với lưới điện. Trên thực tế, ở chế độ đầu tiên, công suất của DG chỉ được chọn dựa trên các yêu cầu về tải. Tuy nhiên, trong trường hợp thứ hai, ràng buộc này không phải là yếu tố quyết định. Mặc dù chế độ vận hành nối lưới thường được ưu tiên hơn do trao đổi năng lượng hai chiều, và vấn đề “đảo” là mối quan tâm chính cần được xem xét.

“Đảo” cung cấp độc lập cho một phần của mạng điện và tuân theo một số sự cố trong hệ thống lưới điện chính. Hoạt động trong điều kiện “đảo” là không mong muốn, vì chế độ này có thể gây ra các vấn đề không mong muốn như tạo ra mối nguy hiểm cho nhân viên bảo trì và sửa chữa hư hỏng thiết bị do sự không ổn định về điện áp và tần số.