ELEKTRIČNO OMREŽJE
Večino zadnjih 100 let so električna omrežja vključevala obsežno, centralizirano proizvodnjo energije, ki je bila daleč od porabnikov. Sodobna električna omrežja so veliko bolj zapletena. Poleg velikih elektrarn, sodobna omrežja vključujejo tudi spremenljive vire energije, kot sta sonce in veter, sisteme za shranjevanje energije, napajalne elektronske naprave, kot sopretvorniki, in majhnih sistemov za proizvodnjo energije, kot jestrešne instalacijein mikromreže. Ti manjši in razpršeni viri energije so splošno znani kotporazdeljenih energetskih virov(DER).
Električno omrežje je razdeljeno na prenosni in distribucijski sistem. Prenosno omrežje je omrežje visokonapetostnih daljnovodov, ki prenašajo električno energijo iz centraliziranih proizvodnih virov, kot so velike elektrarne. Te visoke napetosti omogočajo prenos električne energije na dolge razdalje brez prevelikih izgub. Distribucijsko omrežje se nanaša na nizkonapetostne vode, ki na koncu dosežejo domove in podjetja. Podpostaje in transformatorji pretvarjajo moč med visoko in nizko napetostjo. Tradicionalno je morala električna energija teči le v eno smer skozi te sisteme: od osrednjega vira proizvodnje do porabnika. Vendar sistemi, kot je sončna energija na strehi, zdaj zahtevajo, da omrežje obvladuje dvosmerni pretok električne energije, saj lahko ti sistemi vbrizgajo odvečno moč, ki jo ustvarijo, nazaj v omrežje.Oglejte si infografiko, ki pojasnjuje, kako deluje mreža.
MOČNOSTNA ELEKTRONIKA
Povečana sončna energija in DER v električnem omrežju pomeni večjo integracijomočnostna elektronikanaprave, ki pretvarjajo energijo iz ene oblike v drugo. To lahko vključuje pretvorbo med visoko in nizko napetostjo, uravnavanje količine pretoka moči ali pretvorbo med enosmernim (DC) in izmeničnim tokom (AC) električno energijo, odvisno od tega, kam gre elektrika in kako se bo uporabljala. Do leta 2030 kar80 odstotkov električne energijelahko teče skozi napajalne elektronske naprave. Ena vrsta močnostne elektronske naprave, ki je še posebej pomembna za integracijo sončne energije, jepretvornik. Inverterji pretvarjajo enosmerno električno energijo, ki jo ustvari sončna plošča, v izmenično električno energijo, ki jo uporablja električno omrežje.
SKLADIŠČE SOLAR PLUS
Ker se sončna energija lahko proizvaja le, ko sije sonce, je sposobnost zashranjevanje sončne energijeza kasnejšo uporabo je pomembno: Pomaga ohranjati ravnovesje med proizvodnjo električne energije in povpraševanjem. To pomeni, da je razvoj baterij ali shranjevanja toplote ključnega pomena za dodajanje več sončne energije.
ODPORNOST IN ZANESLJIVOST MREŽE
Električno omrežje mora biti sposobno zanesljivo zagotavljati energijo, zato je pomembno, da imajo podjetja in drugi operaterji elektroenergetskih sistemov informacije v realnem času o tem, koliko električne energije proizvedejo solarni sistemi. Naraščajoče količine sončne energije in DER v omrežju vodijo do priložnosti in izzivov za zanesljivost omrežja. Kompleksna sodobna omrežja z mešanico tradicionalne proizvodnje in DER lahko otežijo odzivanje na neobičajne situacije, kot so nevihte ali izpadi elektrike. Vendar ima močnostna elektronika potencial za zbiranje informacij v omrežju v realnem času in pomoč pri nadzoru delovanja omrežja. Pravzaprav bi lahko posebni pretvorniki za "oblikovanje omrežja" uporabili sončno energijo za ponovni zagon omrežja v primeru izpada električne energije.
