1. Thiết kế lưới điện truyền thống không phù hợp để tiếp cận năng lượng phân tán quy mô lớn
Ví dụ
Thiết kế lưới điện truyền thống chủ yếu dựa trên các trạm điện tập trung cung cấp điện cho người dùng, trong khi với sự tích hợp quy mô lớn của thế hệ phân tán (DG) như quang điện mặt trời (PV), năng lượng gió, v.v., mạng lưới phân phối đã dần chuyển đổi từ mạng thụ động một chiều thành mạng hoạt động hai chiều. Sự thay đổi này gây khó khăn cho các phương pháp quy hoạch và thiết kế lưới điện truyền thống để đáp ứng nhu cầu mới. Ví dụ, ở Sơn Đông, Hà Nam và những nơi khác, do tốc độ tăng trưởng nhanh chóng của công suất lắp đặt quang điện phân tán, một số lưới điện khu vực đã gặp phải hiện tượng quá tải nặng ngược, tức là trong thời kỳ cao điểm của việc sản xuất điện quang điện, lượng điện quá mức được gửi đi ngược từ phía điện áp thấp về phía điện áp cao, gây thêm áp lực cho lưới điện.
2. Quy hoạch mạng lưới phân phối cần chuyển sang quy hoạch theo xác suất nhiều kịch bản
Ví dụ
Với tỷ lệ năng lượng mới được phân phối ngày càng tăng, sự không chắc chắn mà mạng lưới phân phối phải đối mặt cũng tăng lên rất nhiều. Để xử lý tốt hơn những yếu tố không chắc chắn và ngẫu nhiên này, quy hoạch mạng lưới phân phối cần chuyển từ quy hoạch xác định truyền thống sang lập kế hoạch xác suất có tính đến nhiều kịch bản. Điều này có nghĩa là không chỉ đánh giá hiệu suất của lưới điện trong điều kiện tĩnh mà còn mô phỏng phản ứng động trong các điều kiện thời tiết, mô hình phụ tải và các yếu tố khác. Ví dụ: Hướng dẫn đánh giá khả năng mang tải của các nguồn điện phân phối kết nối với lưới điện xác định các tiêu chí đánh giá khác nhau về khả năng mang tải của mạng lưới phân phối và yêu cầu nhiều thử nghiệm như tính toán độ ổn định nhiệt và xác minh độ lệch điện áp để đảm bảo vận hành an toàn của hệ thống điện. lưới điện.
3. Hệ thống vận hành phức tạp, khó thích ứng với việc xây dựng hệ thống điện mới
Ví dụ
Việc bổ sung năng lượng mới phân tán đã làm thay đổi cấu trúc ban đầu của hệ thống điện, khiến việc vận hành hệ thống trở nên phức tạp hơn. Đặc biệt ở những nơi có tỷ lệ thâm nhập cao, mô hình lập lịch "động tải nguồn" truyền thống không còn được áp dụng nữa và được thay thế bằng "tương tác tải nguồn" phức tạp hơn. Điều này đòi hỏi lưới điện phải có tính linh hoạt cao hơn để thích ứng với điều kiện làm việc thay đổi nhanh chóng. Ví dụ, ở một số khu vực, khi một số lượng lớn quang điện phân tán được tạo ra đồng thời, nó có thể gây ra các sự cố như điện áp lưới cục bộ cao hoặc tần số không ổn định, ảnh hưởng đến sự ổn định của toàn bộ hệ thống.
4. Thử thách kiểm soát điện áp và tần số
Ví dụ
Sau khi tích hợp quang điện phân tán, đặc biệt là trong thời gian nắng gắt, điện áp ở cuối lưới phân phối tăng vượt quá phạm vi cho phép, từ đó ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng năng lượng điện. Ngoài ra, do tính chất không liên tục và biến động của đầu ra DG cũng tiềm ẩn nguy cơ mất ổn định tần số của hệ thống. Vì vậy, công nghệ biến tần thông minh được sử dụng rộng rãi để duy trì mức điện áp bằng cách điều chỉnh công suất đầu ra; Đồng thời, cần áp dụng các chiến lược kiểm soát điện áp tiên tiến như thiết bị bù công suất phản kháng (RPC) để đảm bảo lưới điện hoạt động bình thường.
5. Vấn đề quá tải ngược và quá áp đầu cuối
Ví dụ
Khả năng tiếp cận quang điện phân tán thường tập trung ở các khu vực cụ thể, đặc biệt là ở khu vực nông thôn hoặc ngoại ô của thành phố, điều này có thể dẫn đến hiện tượng đảo ngược xu hướng đáng kể trong khu vực - lượng điện dư thừa trong ngày sẽ chảy ngược về trạm biến áp cấp cao hơn dọc theo đường lộ. Nếu phần công suất này vượt quá công suất thiết kế của đường dây sẽ gây ra hiện tượng gọi là “quá tải ngược”. Ngoài ra, đối với người dùng cuối ở xa nguồn điện, điện áp mà họ gặp phải sẽ tăng lên đáng kể do dòng điện bổ sung do mảng quang điện tạo ra, tạo thành hiện tượng "quá điện áp đầu cuối", tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn cho thiết bị.
6. Khó khăn trong việc dự báo và lập lịch phụ tải
Ví dụ
Một trong những vấn đề chính hiện nay phải đối mặt là khó khăn trong việc dự đoán, kiểm soát và lập lịch trình năng lượng mới. Sản lượng của các nguồn điện phân tán phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên như cường độ ánh sáng mặt trời và tốc độ gió rất khó dự đoán chính xác. Do đó, các phương pháp dự báo phụ tải hiện tại không thể nắm bắt chính xác sự đóng góp thực tế của DG, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả lập kế hoạch tổng thể của lưới điện. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng các công nghệ mới nổi như phân tích dữ liệu lớn và thuật toán học máy để phát triển các mô hình dự báo thời tiết và DG chính xác hơn.
7. Mô hình kinh tế và hỗ trợ tài chính
Ví dụ
Mô hình đầu tư và vận hành hệ thống năng lượng phân tán chưa trưởng thành, thiếu cơ chế hỗ trợ và hoàn vốn tài chính ổn định lâu dài. Một mặt, chi phí xây dựng ban đầu tương đối cao, bao gồm mua thiết bị, lắp đặt và vận hành và chi phí bảo trì tiếp theo; Mặt khác, do những thay đổi về chính sách, quy định và tốc độ tiến bộ công nghệ nhanh chóng, các nhà đầu tư phải đối mặt với rủi ro thị trường đáng kể. Chính phủ cần đưa ra các chính sách phù hợp để khuyến khích vốn xã hội tham gia vào lĩnh vực này và thiết lập hệ thống phân phối thu nhập hợp lý để đảm bảo sự phát triển bền vững của các dự án.
8. Công nghệ quản lý và giám sát
Ví dụ
Công nghệ quản lý và giám sát các hệ thống năng lượng phân tán quy mô lớn vẫn chưa đủ trưởng thành. Với ngày càng nhiều tổ máy phát điện nhỏ được kết nối với lưới điện, làm thế nào để thu thập dữ liệu một cách hiệu quả, theo dõi trạng thái theo thời gian thực và phản hồi kịp thời đã trở thành một vấn đề cấp bách cần giải quyết. Hiện tại, mặc dù đã có một số nỗ lực ban đầu, chẳng hạn như triển khai điều khiển từ xa dựa trên nền tảng Internet of Things (IoT), nhưng nhìn chung nó vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. Trong tương lai, cần nghiên cứu và phát triển thêm các công nghệ và công cụ liên quan để nâng cao hiệu quả vận hành và an toàn của hệ thống.
9. Tiêu chuẩn kỹ thuật và khả năng tương tác
Ví dụ
Hiện tại, chưa có tiêu chuẩn thống nhất về tiếp cận năng lượng phân tán trong ngành và còn tồn tại các vấn đề về khả năng tương thích giữa các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau. Điều này có nghĩa là ngay cả trong cùng một quốc gia cũng có thể có sự không nhất quán về mặt giao diện, làm tăng thêm khó khăn trong việc thực hiện dự án. Do đó, cần phát triển một bộ tiêu chuẩn quốc gia và thậm chí quốc tế hoàn chỉnh để chuẩn hóa quy trình truy cập DG và các thông số kỹ thuật, đồng thời thúc đẩy tích hợp liền mạch giữa các thành phần khác nhau.
