شنبه 05 خرداد 1397
تاریخ انتشار : 20 بهمن 1396 - 10:05:31
میزان نوسانات برقی در انرژی های تجدیدپذیر بررسی شد.

پایگاه خبری-تحلیلی ایربان- استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند خورشید و باد می تواند موجب نوسان در شبکه های برق شود. اما این تغییرات چه تاثیری بر امنیت عرضه دارند؟ برای پاسخ به این سوال، دانشمندان انواع مختلف نوسانات در چندین شبکه برق در اروپا، ژاپن و ایالات متحده را بررسی کردند و به نتیجه های شگفت آوری دست یافتند.

میزان نوسانات برقی در انرژی های تجدیدپذیر بررسی شد.

 بنیامین شافر از موسسه ماکس پلانک و (MPIDS) در گوتینگن و نویسنده اصلی این مطالعه توضیح می دهد: شبکه برق ما با فرکانس 50 هرتز کار می کند که معمولا توسط توربین ها تولید می شود. به عنوان مثال در نیروگاه های آبی و زغال سنگ، که با سرعت 50 دور در ثانیه چرخش می کنند هنگامی که یک مصرف کننده بیشتر از انرژی الکتریکی شبکه برق استفاده می کند، فرکانس شبکه قبل از تغذیه مجدد فرکانس اصلی، کمی کاهش می یابد. در این هنگام انحراف از ارزش اسمی 50 هرتز باید حداقل باشد، زیرا در غیر این صورت دستگاه های الکتریکی حساس می توانند آسیب ببینند.

تولید انرژی تجدیدپذیر نیز باعث نوسانات فرکانس شبکه می شود، زیرا باد همواره با همان سرعت ضربه نمی زند و ابرها دائما تغذیه از سیستم های فتوولتائیک را تغییر می دهند. البته پیشنهادهایی برای درست کردن ژنراتورهای انرژی تجدید پذیر در شبکه برق شامل شکستن شبکه به سلول های کوچک اتوماتیک به عنوان میکرو گرید( microgrids ) می باشد.

اما آیا این تقسیم به سلول های کوچک در ژنراتورهای قابل احتراق برشبکه برق تاثیر می گذارد؟ برای پاسخ به این سوال، دانشمندان Forschungszentrum Juelich و MPIDS، تحلیل های نوسانات فرکانس شبکه در شبکه های برق در مناطق مختلف جهان را بررسی کردند و با استفاده از مدل های ریاضی، آسیب پذیری بالقوه و علل آنها را پیش بینی کردند.

دو شگفتی در یک تحلیل اثبات شد.

 دیرک ویتووت از موسسه تحقیقات انرژی و اقلیمی Juelich و موسسه فیزیک نظری دانشگاه کلن می گوید: اولا، اندازه گیری های آن ها از اروپا، ژاپن و ایالات متحده آمریکا جمع آوری شد. سپس، آن ها به طور سیستماتیک داده ها را تجزیه و تحلیل کردند و از دو آمار شگفت زده شدند؛ تعجب اول این بود که شبکه هر 15 دقیقه نوسانات ویژه ای را نشان داد. شگفتی دوم  نیز این بود که نوسانات شبکه ای در محدوده ارزش اسمی 50 هرتز از توزیع گاوس پیروی نمی کرد.( توزیع گاس یک توزیع متقارن در حدود ارزش مورد انتظار است). در عوض، نوسانات شدیدتری قابل احتمال بود. با استفاده از مدل های ریاضی، دانشمندان نوسانات مورد انتظار را بر اساس اندازه شبکه انرژی های تجدید پذیر محاسبه کردند.

تجارت برق به عنوان یک عامل کلیدی

دیرک ویتوتو توضیح می دهد که مقایسه مناطق مورد مطالعه نشان داد که  استفاده از منابع تجدیدپذیر در حقیقت منجر به تغییرات بیشتر شبکه می شود. به عنوان مثال، سهم تولید برق ناشی از انرژی  باد و خورشید که در انگلستان بسیار بالاتر از ایالات متحده است، منجر به نوسانات بیشتر در فرکانس شبکه ها می شود. به همین دلیل دانشمندان برای افزایش سهم انرژی های تجدید پذیر، سرمایه گذاری بیشتری در تنظیم و تعدیل ژنراتورها و وسایل برقی با توجه به فرکانس شبکه توصیه می کنند که به عنوان کنترل اولیه و کنترل تقاضا شناخته می شود.

بنجامین شافر می گوید: دانشمندان همچنین کشف کردند که شبکه های برق کوچک، نوسانات بیشتری را نشان می دهند. مطالعه ما نشان می دهد که تقسیم شبکه های بزرگ به شبکه های کوچک - مانند شبکه همگام اروپا - به میکروگرید باعث افزایش نوسانات فرکانس می شود.

 

این تحقیق در Forschungszentrum Juelichمنتشر شد


کد خبر : 45548201196
نظر خود را ارسال نمائید

نام :
آدرس ایمیل :
نظر * :
كد امنیتی : *
 
اگر تصویر ناخواناست را کلیک کنید (اینجا)