1. Traditionelt elnetdesign er ikke egnet til storskala distribueret energiadgang
Eksempel
Traditionelt elnetdesign er hovedsageligt baseret på centraliserede kraftværker, der leverer elektricitet til brugerne, mens distributionsnettet med storstilet integration af distribueret produktion (DG) såsom solcelleanlæg (PV), vindenergi osv., gradvist er blevet transformeret fra et ensrettet passivt netværk til et tovejs aktivt netværk. Denne ændring gør det vanskeligt for traditionelle elnetdesign og -planlægningsmetoder at opfylde nye krav. For eksempel, i Shandong, Henan og andre steder, på grund af den hurtige vækst i distribueret solcelle installeret kapacitet, har nogle regionale elnet oplevet omvendt kraftig overbelastningsfænomen, det vil sige, at der i spidsbelastningsperioden for solcelleproduktion sendes for meget elektricitet tilbage fra lavspændingssiden til højspændingssiden, hvilket bringer yderligere tryk til elnettet.
2. Planlægningen af distributionsnetværket skal skifte mod flerscenarie-sandsynlighedsplanlægning
Eksempel
Med den stigende andel af distribueret ny energi er den usikkerhed, som distributionsnettet står over for, også steget markant. For bedre at kunne håndtere disse usikkerheder og tilfældigheder, skal distributionsnetplanlægningen skifte fra traditionel deterministisk planlægning til probabilistisk planlægning, der tager flere scenarier i betragtning. Dette betyder ikke kun at evaluere elnettets ydeevne under statiske forhold, men også at simulere den dynamiske respons under forskellige vejrforhold, belastningsmønstre og andre faktorer. For eksempel definerer retningslinjerne for evaluering af bæreevnen af distribuerede strømkilder, der er tilsluttet strømnet, forskellige klassificeringskriterier for distributionsnetværkets bæreevne og kræver flere tests såsom termisk stabilitetsberegning og verifikation af spændingsafvigelse for at sikre sikker drift af elnet.
3. Systemet fungerer på en kompleks måde, hvilket gør det vanskeligt at tilpasse sig konstruktionen af nye elsystemer
Eksempel
Tilføjelsen af distribueret ny energi har ændret den oprindelige struktur af elsystemet, hvilket gør systemdriften mere kompleks. Især ved høje penetrationsrater er den traditionelle "kildebelastningsdynamiske" planlægningsmodel ikke længere anvendelig og erstattes af en mere kompleks "kildebelastningsinteraktion". Dette kræver, at elnettet har større fleksibilitet til at tilpasse sig hurtigt skiftende arbejdsforhold. For eksempel, i nogle regioner, når et stort antal distribuerede solceller genereres samtidigt, kan det forårsage problemer såsom høj lokal netspænding eller ustabil frekvens, hvilket påvirker stabiliteten af hele systemet.
4. Spændings- og frekvensstyringsudfordringer
Eksempel
Efter integrationen af distribueret solcelle, især i perioder med stærkt sollys, stiger spændingen for enden af distributionsnettet ud over det tilladte område, hvilket påvirker pålideligheden af strømforsyningen og kvaliteten af elektrisk energi. På grund af intermittensen og fluktuationen af GD's output udgør det desuden også en trussel mod systemets frekvensstabilitet. Derfor bruges intelligent inverterteknologi i vid udstrækning til at opretholde spændingsniveauer ved at justere udgangseffekten; Samtidig skal avancerede spændingsstyringsstrategier såsom Reactive Power Compensation (RPC)-enheder vedtages for at sikre normal drift af elnettet.
5. Omvendt overbelastning og klemmeoverspændingsproblemer
Eksempel
Distribueret solcelleadgang er ofte koncentreret i specifikke områder, især i landdistrikter eller forstæder i byer, hvilket kan føre til betydelige tendensvendende fænomener i området - overskydende elektricitet i løbet af dagen vil strømme tilbage til den højere niveau understation langs fødeledningen. Hvis denne del af strømmen overstiger den beregnede kapacitet af ledningen, vil det forårsage, hvad der er kendt som 'omvendt overbelastning'. For slutbrugere, der er langt væk fra strømkilden, vil den spænding, de oplever, desuden stige betydeligt på grund af den ekstra strøm, der genereres af solcelleanlægget, hvilket danner en "terminaloverspænding", som udgør en potentiel risiko for udstyrssikkerheden.
6. Vanskeligheder med belastningsforudsigelse og planlægning
Eksempel
Et af de største problemer, man står over for i øjeblikket, er vanskeligheden med at forudsige, kontrollere og planlægge ny energi. Udbyttet af distribuerede strømkilder afhænger af naturlige forhold såsom sollysintensitet og vindhastighed, som er svære at forudsige nøjagtigt. Derfor kan eksisterende belastningsforudsigelsesmetoder ikke nøjagtigt opfange det faktiske bidrag fra GD, hvilket igen påvirker elnettets overordnede planlægningseffektivitet. For at løse dette problem udforsker forskere brugen af nye teknologier såsom big data-analyse og maskinlæringsalgoritmer for at udvikle mere nøjagtige DG- og vejrudsigelsesmodeller.
7. Økonomisk model og finansiel støtte
Eksempel
Investerings- og driftsmodellen for distribuerede energisystemer er endnu ikke moden og mangler langsigtet stabil økonomisk støtte og afkastmekanismer. På den ene side er de oprindelige byggeomkostninger relativt høje, herunder indkøb af udstyr, installation og idriftsættelse og efterfølgende vedligeholdelsesomkostninger; På den anden side står investorer over for betydelige markedsrisici på grund af ændringer i politikker og regler og det hurtige teknologiske fremskridt. Regeringen bør indføre relevante politikker for at tilskynde social kapital til at komme ind på dette område og etablere et rimeligt indkomstfordelingssystem for at sikre en bæredygtig udvikling af projekter.
8. Ledelses- og overvågningsteknologi
Eksempel
Teknologien til styring og overvågning af distribuerede energisystemer i stor skala er endnu ikke moden nok. Med flere og flere små elproduktionsenheder tilsluttet nettet, er det blevet et presserende problem, der skal løses, hvordan man effektivt indsamler data, overvåger status i realtid og reagerer rettidigt. På nuværende tidspunkt, selvom der har været nogle indledende forsøg, såsom implementering af fjernstyring baseret på Internet of Things (IoT) platforme, er det generelt stadig i sin vorden. I fremtiden er der behov for yderligere forskning og udvikling af relevante teknologier og værktøjer for at forbedre systemets operationelle effektivitet og sikkerhed.
9. Tekniske standarder og interoperabilitet
Eksempel
På nuværende tidspunkt er der ingen ensartet standard for distribueret energiadgang i industrien, og der er kompatibilitetsproblemer mellem produkter fra forskellige producenter. Det betyder, at der selv inden for samme land kan være uoverensstemmelser i grænseflader, hvilket øger vanskeligheden ved projektgennemførelsen. Derfor er det nødvendigt at udvikle et komplet sæt af nationale og endda internationale standarder for at standardisere GD-adgangsprocessen og tekniske parametre og fremme sømløs integration mellem forskellige komponenter.
