El CEA requereix que els projectes tinguin capacitat reactiva igual al 33% de la capacitat de generació instal·lada.
La cerca de la seguretat energètica i l’energia neta ha comportat un creixement significatiu de la capacitat d’energia renovable a l’Índia. Entre les fonts d’energia renovable, l’energia solar i l’energia eòlica hi ha fonts de potència intermitent que han augmentat significativament i han de proporcionar una compensació de potència reactiva (inèrcia de la xarxa) i estabilitat de tensió per assegurar la seguretat de la xarxa.
La participació de la potència solar i eòlica en la capacitat instal·lada total ha augmentat fins al 25,5% a partir del desembre de 2022 des de menys del 10% a finals del 2013, segons Mercom India Research.
Quan les energies renovables tenen una penetració de la xarxa molt inferior, es pot connectar o sortir sense afectar significativament l'estabilitat de la xarxa. Tanmateix, a mesura que augmenta la integració de les fonts d’energia renovable a la xarxa elèctrica, qualsevol desviació afectarà greument l’estabilitat i la fiabilitat del sistema d’energia.
Els serveis d’energia reactiva s’utilitzen per garantir que els nivells de tensió es mantinguin dins dels límits especificats. La tensió manté la transferència física de potència del generador a la càrrega. La potència reactiva afectarà la tensió del sistema, afectant significativament la seguretat de la xarxa.
El govern va fer les mesures aquest any després que diversos incidents de pèrdua de poder amenaçaven la xarxa nacional.
L’Autoritat Central d’electricitat (CEA) va informar recentment de 28 incidents de desviació de freqüència de la xarxa dels límits establerts des de gener de 2022, amb la qual cosa es va produir una pèrdua de més de 1.000 MW d’energia renovable. Això augmenta les preocupacions sobre les interrupcions d’energia més freqüents.
La majoria dels esdeveniments reportats es relacionen amb sobretensions durant les operacions de commutació, fluctuacions de baixa freqüència de fonts d’energia renovables i falles a prop dels complexos d’energia renovable.
L’anàlisi d’aquests esdeveniments demostra que el suport de potència reactiva insuficient de les fonts d’energia renovable variables és un dels factors que contribueixen tant en condicions estàtiques com dinàmiques.
Els projectes d’energia solar i eòlica representen gairebé el 63% de la capacitat d’energia renovable instal·lada del país, però violen el requisit de la CEA que l’energia reactiva representi el 33% de la capacitat generadora d’un projecte, especialment a la regió del nord. Només al segon trimestre de 2023, l'Índia va produir 30 mil milions d'unitats d'energia solar.
El CEA ha dirigit des de llavors a tots els desenvolupadors d’energies renovables que van sol·licitar la connexió el 30 d’abril de 2023, a complir les regles de connexió del CEA fins al 30 de setembre o l’aturada de cara.
Segons la normativa, es requereix suport per a una potència reactiva que varia dinàmicament durant la transmissió de baixa tensió (LVRT) i d’alta tensió (HVRT).
Això es deu al fet que els bancs de condensadors de potència fixa només poden proporcionar suport de potència reactiva en condicions en estat estacionari i proporcionar suport gradualment després d’un període de retard. Per tant, proporcionar un suport de potència reactiva de canvi dinàmicament és fonamental per assegurar l'estabilitat i la seguretat de la xarxa.
El suport dinàmic permet subministrar o extreure la potència reactiva dins dels mil·lisegons per evitar fallades durant la sobrecàrrega de corrent/tensió.
Mercom, l’operador del sistema del controlador de quadrícules a l’Índia, va dir a Merccom: “Una de les raons de baixa tensió, fins i tot el 85% o menys del valor nominal, és la incapacitat dels generadors solars o eòlics per proporcionar un suport dinàmic reactiu. Estació d’agregació. Per als projectes solars, a mesura que augmenta l’entrada de la radiació solar a la xarxa, la càrrega de les línies principals de transmissió de sortida augmenta, cosa que provoca la tensió a la subestació d’agregació/el punt de connexió del generador renovable, fins i tot per sota de la tensió estàndard del 85%. ”
“Els projectes solars i eòlics que no compleixen els estàndards de la CEA poden funcionar un mal funcionament, amb la qual cosa es produeixen pèrdues greus de generació. Així mateix, el vessament de càrregues de cables d’utilitat pot provocar condicions d’alta tensió. En aquest cas, els generadors eòlics i solars no podran proporcionar una potència adequada. " El suport de potència reactiva dinàmica és responsable de la caiguda de tensió. "
Un desenvolupador de projectes d’energia renovable entrevistada per Mercom va dir que les fluctuacions i els problemes d’interrupció es produeixen en absència d’inèrcia de xarxa o potència reactiva, que a la majoria de regions es proporciona per la capacitat de proporcionar potència reactiva. Els projectes tèrmics o hidroelèctrics són compatibles. I també traient -la de la xarxa segons calgui.
"El problema sorgeix especialment en regions com Rajasthan, on la capacitat d'energia renovable instal·lada és de 66 GW, i Gujarat, on es preveu 25-30 GW només a la regió de Kafda", va dir. No hi ha moltes centrals tèrmiques ni centrals hidroelèctriques. Plantes que poden mantenir el poder reactiu per evitar fallades de la xarxa. La majoria dels projectes d’energies renovables construïdes en el passat mai no van tenir en compte això, és per això que la xarxa a Rajasthan es descompon de tant en tant, especialment en el sector d’energies renovables ”.
En absència d’inèrcia de la xarxa, els projectes d’energia tèrmica o hidroelèctrica han d’instal·lar un compensador variable que pugui subministrar energia reactiva a la xarxa i extreure potència reactiva quan sigui necessari.
L’operador del sistema va explicar: “Per als projectes d’energia renovable, un factor de capacitat de 0,95 és força raonable; Els generadors situats allunyats del centre de càrrega haurien de poder operar des d’un factor de potència de 0,90 retards fins a un factor de potència de 0,95, mentre que els generadors situats a prop del centre de càrrega haurien de poder operar des de 0,90 s amb un factor de potència fins a 0,95 amb un factor de potència principal de +0,85 a -0,95 amb els principals. Per a un generador d’energia renovable, un factor de potència de 0,95 equival al 33% de la potència activa, que és la potència reactiva. Capacitats que s’han de proporcionar dins del rang de potència activa nominal ”.
Per solucionar aquest problema pressionant, es recomana als dissenyadors instal·lar fets (sistema de transmissió de CA flexible) com ara compensadors VAR estàtics o compensadors síncronos estàtics (STATCOM). Aquests dispositius poden canviar la seva potència reactiva més ràpidament segons el funcionament del controlador. Utilitzen transistors bipolars de porta aïllats (IGBTS) i altres controls de tiristor per proporcionar un canvi més ràpid.
Com que les regles de cablejat de la CEA no proporcionen orientacions clares sobre la instal·lació d’aquests dispositius, molts desenvolupadors de projectes no han tingut en compte l’obligació de proporcionar un suport de potència reactiva i, per tant, han tingut en compte el seu cost en el procés d’oferta durant molts anys.
Els projectes d’energia renovable existents sense aquest equip requereixen potència de còpia de seguretat dels inversors instal·lats al sistema. D’aquesta manera, es garanteix que, fins i tot si generen potència a tota càrrega, encara disposen de capçalera per proporcionar un suport reactiu de retard o plom per evitar que el punt de tensió d’interconnexió superi els límits acceptables. L’única altra manera és realitzar una compensació externa als terminals de fàbrica, que és un dispositiu de compensació dinàmic.
Tanmateix, fins i tot amb només potència disponible, l’inversor entra en mode de suspensió quan la xarxa s’apaga, de manera que es requereix un compensador de factor de potència dinàmic estàtic o variable.
Un altre promotor del projecte d’energia renovable va dir: “Abans, els desenvolupadors mai no van haver de preocupar -se per aquests factors, ja que es van decidir majoritàriament a nivell de subestació o a la xarxa elèctrica índia. Amb l’augment de l’energia renovable a la xarxa, els desenvolupadors han d’establir aquests factors ”. Per a un projecte de mitjana de 100 MW, hem d’instal·lar 10 MVAR Statcom, que pot costar fàcilment des de 3 a 400 Rs (aproximadament 36,15 dòlars americans a 48,2 milions) i tenint en compte el cost del projecte, aquest és un preu difícil de pagar. ”
I va afegir: "Es preveu que aquests requisits addicionals sobre els projectes existents es tinguin en compte d'acord amb els canvis en els termes legals dels acords de compra d'energia. Quan es va publicar el codi de la graella el 2017, es va considerar si els bancs de condensadors estàtics haurien d’instal·lar -se o els bancs de condensadors dinàmics. reactors, i després Statcom. Tots aquests dispositius són capaços de compensar la necessitat de potència reactiva de la xarxa. Els desenvolupadors no es resisteixen a instal·lar aquests dispositius, però el cost és un problema. Aquest cost no s'ha tingut en compte prèviament en les propostes tarifàries, per la qual cosa s'ha d'incloure en el marc dels canvis legislatius, en cas contrari, el projecte serà inviable. "
Un alt executiu del govern va acordar que la instal·lació d’equips de suport a la potència reactiva dinàmica afectaria definitivament el cost del projecte i, finalment, afectaria els preus futurs de l’electricitat.
Va dir: "Els equips STATCOM solien instal·lar -se dins de la CTU. Tot i això, recentment el CEA ha introduït les seves regles d’interconnexió que requereixen que els desenvolupadors de projectes instal·lin aquest equip a les centrals elèctriques. Per als projectes on s’han finalitzat les tarifes d’electricitat, els desenvolupadors poden acostar -se a la Comissió Central de la Regulació de l’energia que presenta una sol·licitud per revisar els termes del “canvi de dret” per a aquests casos i la compensació de la demanda. En última instància, el CERC decidirà si el proporcionarà. Pel que fa a l'executiu del govern, considerem la seguretat de la xarxa com una prioritat màxima i ens assegurem que aquest equip estigui disponible per evitar interrupcions a les xarxes. "
Atès que la seguretat de la xarxa és un factor important per gestionar la capacitat d’energia renovable creixent, sembla que no hi ha cap altra opció que instal·lar els equips STATCom necessaris per a projectes operatius, que en última instància condueix a un augment dels costos del projecte, que pot dependre o no dels canvis en les condicions legals. .
En el futur, els desenvolupadors de projectes hauran de tenir en compte aquests costos a l’hora de licitar. L’energia neta inevitablement es farà més costosa, però el revestiment de plata és que l’Índia pot esperar una gestió més estricta i estable del sistema d’energia, permetent una integració eficient d’energia renovable al sistema.
Posat Post: 23 de novembre de 2023