Повышенная интеграция распределенных сетей в основную энергосистему приводит к увеличению эксплуатационной неопределенности, которую операторы системы должны принимать во внимание при принятии операционных решений.
Степень зависимости от возобновляемой энергогенерации определена
менее, чем от традиционной, чья топливная доступность и диспетчерская способность более контролируема. Эта неопределенность также приводит к увеличению диапазона наращивания выработки электроэнергии, который должен быть покрыт для приема и сброса нагрузки, а также к увеличению операционного резерва, который должна обеспечить система.
В целом, объем производства возобновляемых источников энергии характеризуется резкими скачками, а не контролируемым и постепенным наращиванием производства традиционных энергоносителей. Управление этими скачками может быть проблематичным в операциях в режиме реального времени, особенно если понижающие скачки происходят по мере роста спроса.
Недостаточный потенциал наращивания и диспетчерского управления на остальной части интегрированной энергосистемы может осложнить эти проблемы.
Планирование
Для поддержки более точного планирования достаточности ресурсов и повышения рыночной эффективности необходимо расширять возможности диспетчерского управления и повышать степень уверенности в использовании ВИЭ.
Необходимо разработать более совершенные инструменты для оценки достаточности ресурсов. Для обеспечения наличия необходимого количества прерывистой энергии для надежной работы, возможно, будет целесообразно повлиять или санкционировать с помощью нормативных актов или рыночных правил большее количество генерирующей мощности, чем необходимо для установки на конкретной подстанции или в системе.
Своевременное реагирование
Внезапная потеря больших объемов ВИЭ может привести к перегрузкам при передаче, которые иначе не могут быть предсказаны традиционным анализом непредвиденных обстоятельств. Операторы должны быть в состоянии реагировать на внезапное изменение потока мощности, которое приводит к перегрузкам в передаче, ограничениям и даже чрезвычайным ситуациям. Внезапное увеличение прерывистой генерации может также привести к потенциальным проблемам с качеством электроэнергии, таким как гармоника или мерцание лампы.
Это ложится дополнительным грузом на оператора, которому теперь потребуются добавочные и более гибкие меры контроля, чтобы справляться с подобного рода "непредвиденными обстоятельствами".
Укрепление связей в рамках электроэнергетической системы и введение дополнительных межсистемных соединений с другими системами может непосредственно смягчить воздействие переменных и неопределенных ВИЭ.
Общая проблема для большинства систем возобновляемой энергии заключается в том, что производство электроэнергии с ее использованием зависит от конкретного местоположения, поэтому может потребоваться транспортировка электричества на значительные расстояния и расширения сети, хотя уровень зависит от ресурсов и местоположения по сравнению с существующей сетевой инфраструктурой.
Отклонения в системе
Что касается стабильности системы, то изменения в поддержке реактивной мощности и инерции являются сложными задачами, относящимися к безопасному уровню энергосистемы. Обычной практикой является установление резервных обязательств на основе убытков крупнейшего энергоблока или определенных непредвиденных обстоятельств при передаче электроэнергии.
Однако изменения в производстве возобновляемой энергии не только увеличивают потребность в резервах, но и могут происходить настолько быстро, что не остается времени на запуск других установок для пополнения резервов. Для этой ситуации могут потребоваться новые виды хранилищ и схемы активации.
Контроль
Отсутствие данных и контроля над производством природной энергии представляет собой особую проблему.
Необходимо обеспечить предоставление оперативной информации от мелких генераторов, а также правовую и техническую поддержку системных операторов в целях контроля за производством электроэнергии и использования гибкости мелких генераторов.
Кроме того, работа ветряных электростанций может вызывать воздействие, связанное с качеством электроэнергии и проникновением гармоник в месте соединения и перенапряжениями вследствие электромагнитных переходных процессов (ЭПП). Глубокие и быстрые потери при производстве энергии из ВИЭ могут также вызвать следующие эксплуатационные воздействия на энергосистему:
- Превышение эксплуатационных пределов линий электропередачи и оборудования;
- Превышение пределов энергосистемы в той или иной области или регионе;
- Ухудшение характеристик стабильности напряжения и контроля;
- Уменьшение динамической устойчивости и частотного регулирования энергосистемы.
Продолжающийся переход к все более непредсказуемой структуре производства электроэнергии неизбежно приводит к укреплению системы передачи и распределения. Кроме того, дополнительные резервы энергии должны быть проанализированы и интегрированы в систему.