1. 従来の電力網設計は大規模な分散型エネルギーアクセスには適していません
例
従来の電力網設計は主にユーザーに電力を供給する集中発電所に基づいていますが、太陽光発電 (PV) や風力エネルギーなどの分散型発電 (DG) の大規模な統合により、配電ネットワークは徐々に変化してきました。単方向パッシブネットワークから双方向アクティブネットワークへ。この変化により、従来の電力網の設計および計画方法では新たな需要を満たすことが困難になります。例えば、山東省、河南省などの地域では、分散型太陽光発電の設置容量の急速な増加率により、一部の地域の送電網で逆重過負荷現象が発生しています。つまり、太陽光発電のピーク時に過剰な電力が送電されます。低電圧側から高圧側に戻るため、電力網にさらなる圧力がかかります。
2. 配電網計画はマルチシナリオの確率的計画に移行する必要がある
例
分散型新エネルギーの割合が増加するにつれて、配電ネットワークが直面する不確実性も大幅に増加しています。これらの不確実性とランダム性をより適切に処理するには、配電網計画を従来の決定論的計画から複数のシナリオを考慮した確率論的計画に移行する必要があります。これは、静的条件下で送電網のパフォーマンスを評価するだけでなく、さまざまな気象条件、負荷パターン、その他の要因の下での動的応答をシミュレートすることも意味します。たとえば、電力網に接続された分散型電源の供給能力を評価するためのガイドラインでは、配電網の供給能力に関するさまざまな評価基準が定義されており、配電網の安全な動作を保証するために、熱安定性の計算や電圧偏差の検証などの複数のテストが必要です。電力網。
3. システムが複雑に動作するため、新たな電力システムの構築に適応することが困難
例
分散型新エネルギーの追加により、電力システムの本来の構造が変化し、システム運用がより複雑になりました。特に高い普及率では、従来の「ソース負荷動的」スケジューリング モデルは適用できなくなり、より複雑な「ソース負荷相互作用」に置き換えられます。このため、電力網には、急速に変化する作業条件に適応するためのより高い柔軟性が求められます。たとえば、一部の地域では、多数の分散型太陽光発電が同時に発電されると、局所的な系統電圧の高さや周波数の不安定などの問題が発生し、システム全体の安定性に影響を与える可能性があります。
4. 電圧と周波数の制御の課題
例
分散型太陽光発電の統合後、特に太陽光が強い時期には、配電網の終端の電圧が許容範囲を超えて上昇し、電源の信頼性と電気エネルギーの品質に影響を与えます。さらに、DG 出力の間欠性と変動により、システムの周波数安定性にも脅威を与えます。したがって、インテリジェント インバータ技術は、出力電力を調整して電圧レベルを維持するために広く使用されています。同時に、電力網の正常な動作を保証するために、無効電力補償 (RPC) デバイスなどの高度な電圧制御戦略を採用する必要があります。
5. 逆過負荷と端子過電圧の問題
例
分散型太陽光発電へのアクセスは、特定の地域、特に田舎や都市の郊外に集中していることが多く、その地域で大きな傾向の逆転現象が起こる可能性があります。日中の余剰電力は、き電線に沿って上位の変電所に逆流します。電力のこの部分が送電線の設計容量を超えると、いわゆる「逆過負荷」が発生します。さらに、電源から遠く離れたエンドユーザーにとって、太陽電池アレイによって生成される追加電流により経験する電圧が大幅に上昇し、「端子過電圧」が形成され、機器の安全性に対する潜在的なリスクが生じます。
6. 負荷の予測とスケジュール設定の難しさ
例
現在直面している主な問題の 1 つは、新しいエネルギーの予測、制御、スケジュールの難しさです。分散型電源の出力は日射量や風速などの自然条件に左右され、正確に予測することが困難です。したがって、既存の負荷予測方法では DG の実際の寄与を正確に把握できず、電力網の全体的なスケジューリング効率に影響を及ぼします。この問題に対処するために、研究者たちは、より正確な DG および気象予測モデルを開発するために、ビッグデータ分析や機械学習アルゴリズムなどの新興テクノロジーの使用を検討しています。
7. 経済モデルと財政的支援
例
分散型エネルギーシステムの投資と運用モデルはまだ成熟しておらず、長期にわたる安定した財政的支援と収益メカニズムが不足しています。一方で、機器の購入、設置、試運転、その後のメンテナンス費用など、初期建設コストが比較的高くなります。一方で、政策や規制の変化、技術進歩の速さにより、投資家は重大な市場リスクに直面しています。政府は、社会資本のこの分野への参入を促進する関連政策を導入し、プロジェクトの持続可能な発展を確保するために合理的な収入分配システムを確立する必要がある。
8. 管理・監視技術
例
大規模な分散型エネルギー システムを管理および監視する技術はまだ十分に成熟していません。グリッドに接続される小型の発電ユニットが増えるにつれ、データを効果的に収集し、リアルタイムで状態を監視し、タイムリーに対応する方法が緊急の課題となっています。現時点では、IoT (Internet of Things) プラットフォームに基づいた遠隔制御の実装など、初期の試みはいくつかありますが、全体としてはまだ初期段階にあります。将来的には、システムの運用効率と安全性を向上させるために、関連する技術とツールのさらなる研究開発が必要です。
9. 技術標準と相互運用性
例
現在、業界には分散型エネルギーアクセスに関する統一規格がなく、異なるメーカーの製品間には互換性の問題があります。つまり、同じ国内であってもインターフェースに不一致が生じる可能性があり、プロジェクトの実施の難易度が高まります。したがって、DG アクセスプロセスと技術パラメータを標準化し、さまざまなコンポーネント間のシームレスな統合を促進するために、国内標準、さらには国際標準の完全なセットを開発する必要があります。
