O le a le Grid Stability?

Fa'amautu fa'amau e fa'atatau i le gafatia o le eletise e fa'atumauina paleni sapalai ma mana'oga a'o fa'atumauina le eletise ma taimi i totonu o tapula'a saogalemu. O lenei paleni e faʻamautinoa ai le faʻaauau, faʻatuatuaina le tuʻuina atu o le eletise i tagata faʻatau e tusa lava pe tupu faʻalavelave faʻafuaseʻi, e pei o masini faaletonu poʻo suiga faʻafuaseʻi manaʻoga.

E taua le manatu ona o laina le mautu e oʻo atu ai i mea faʻaleagaina, faʻalavelave faʻaletonu, ma faʻalavelave faʻafuaseʻi e faʻalavelaveina auaunaga taua. O fa'aonaponei fa'aonaponei o lo'o feagai ma lu'itau mautu a'o latou fa'asolo mai le fa'atupuina o suau'u fa'ato'aga e mafai ona fa'afouina i puna'oa fa'afouina e pei o le la ma le matagi, lea e matua suia ai le fa'atumauina o le paleni o feso'otaiga.

O Poutū e Tolu o Grid Maumau

O le mautu o le grid e fa'avae i luga o elemene feso'ota'i e tolu e galulue fa'atasi e fa'amautu le tu'uina atu o le paoa fa'alagolago.

Fa'ato'a mautu

Ole taimi ole fa'atusa ole fua ole ta'amilosaga o lo'o iai nei-e masani lava 50 Hz i Europa po'o 60 Hz i Amerika i Matu. A paleni lelei le gaosiga o le eletise ma le fa'aaogaina, e tumau pea le fa'avevesi. So'o se fa'aletonu e mafua ai ona tafetafea le tele o taimi mai tau fa'atatau.

O fale eletise fa'aleaganu'u o lo'o iai turbine ta'avale tetele ma afi afi e masani ona tete'e atu i suiga o taimi e ala i le inertia fa'aletino. Afai e fa'afuase'i ona fa'atupula'ia le mana'oga, e fa'agesegese teisi le masini feliuliua'i, fa'aliliuina le malosi o le kinetic i le eletise ma fa'afefe ai le pa'u o taimi. E otometi lava ona tupu lenei mea, fa'atau taimi mo faiga fa'atonutonu e fetu'una'i ai le mana.

E tatau i le fa'asologa ona fa'atumauina taimi i totonu ole fa'apalepale -e masani lava ±0.2 Hz. O suiga i tua atu o nei tapula'a e mafua ai le motusia o mea faigaluega puipui, e ono o'o atu i le tele o le motusia. I le 2021, na oʻo ai Texas i le paʻu tele o taimi i afa o le taumalulu ina ua le mafai e le tupulaga ona faʻafetaui le manaʻoga, ma iʻu ai i le salalau o le pogisa e aafia ai le faitau miliona.

Malosiaga Malosi

O le mautu o le volta e aofia ai le faatumauina o le mamafa o le eletise i le taimi atoa o le felauaiga ma le tufatufaina o fesoʻotaʻiga. O le laititi o le voltage e mafua ai le lanu enaena ma fa'aletonu mea faigaluega. O le tele o le voli e fa'aleagaina ai le fa'alava ma fa'apu'upu'u le ola o meafaigaluega.

Ua faateteleina le luitau i le mamao. A'o fealua'i le eletise i laina fa'asalalau, e masani lava ona fa'aleagaina le voltage ona o le tete'e. O lo'o fa'aogaina e le au fa'apipi'i mea fa'aliliu, faletupe capacitor, ma le taui malosi e fa'atumauina ai le voluma i totonu o laina talafeagai-e masani lava ±5% o tau fa'atatau.

O uta mamafa i taimi o mana'oga maualuga e fa'alavelave ai le mautu o le voltage. O afi fa'apisinisi, 'ea fa'a'a'alili, ma nofoaga autu fa'amaumauga tetele e fa'aaogaina ai le malosi tele, e ono mafua ai le pa'u o le voltage pe a le pulea lelei. O lo'o fa'aauau pea ona mata'ituina e le aufaipisinisi le maualuga o le voltage i vaega taua ma fa'atino faiga fa'atonutonu e puipuia ai le fa'aleagaina.

Maumau tumau

O le mautu le tumau e faasino i le gafatia o le fa'asologa e fa'afetaia'ia fa'ate'ia fa'afuase'i-mo uila, ta'avale pu'upu'u, fa'aletonu mea faigaluega, po'o le fa'aleagaina o laina eletise. O nei fa'alavelave e mafai ona fa'atupu ai le fa'afefeteina o le paoa e fa'amata'u ai e tu'itu'i afi afi mai le fa'atasi.

Pe a leiloa afi afi fa'atasi, latou toso fa'asaga le tasi i le isi i le eletise, fa'atupu ai le fa'aoso fa'aleagaina. E tatau ona fa'atino faiga puipui i totonu ole milliseconds e fa'ate'a'ese ai fa'aletonu ma puipuia ai fa'aletonu fa'aoso. O le 2003 Northeast blackout na fa'aalia ai pe fa'afefea ona fa'asalalauina le fa'aletonu o le laina eletise e tasi e ala i le le lava o puipuiga, ma i'u ai ina a'afia ai le 50 miliona tagata.

O fa'aonaponei fa'asologa e fa'aogaina ai le tele o vaega puipui. E iloa e Relay tulaga le talafeagai ma motusia vaega ua afaina. O faiga fa'aautometi e toe fa'aliliu le paoa e ala i isi auala. Fa'aagaaga fa'apolopolo ua sauni e toe totogi mo tupulaga ua leiloloa. Ua fa'amaonia e le toe fa'agaoioiga e tatau ona ola-tala'au pe a leiloa a latou afi afi po'o laina fa'asalalau e aunoa ma se fa'alavelave tele.

Fa'afefea ona faatumauina le mautu o Grids masani

Mo le tele o tausaga, o fale tetele fa'atotonugalemu na maua ai fa'amanuiaga mautu fa'aletagata e mafai ona fa'alagolago iai le au fa'agaio'iga i sina fa'alavelave.

O koale, kesi, ma fale faaniukilia na fa'aalia ai masini ta'amilo -telefoni, afi afi, ma afi-o lo'o ta'amilo fa'atasi ma fa'asologa o taimi. O lenei masini feliuliua'i na teuina ai le malosi tele o le kinetic, fa'atupuina le inertia faanatura e tetee atu ai i suiga o taimi. O se fale koale masani 500 MW e mafai ona iai le 5-10 sekone le aoga o le teuina o le malosi o le kinetic, e lava e faʻamautu ai taimi i le tele o faʻalavelave.

O nei afi fa'aleaganu'u na tu'uina atu ai fo'i le mana fa'asalalau. E mafai e tagata fa'atino ona fa'atupu i luga pe lalo le gaosiga i totonu o minute e ala i le fetu'una'i o mea e fa'aulu ai le suauu. O lenei fa'atonuga na fa'apaleni ai sapalai ma mana'oga sa'o. Fa'ato'a pa'u le fa'asologa o laina? Fa'ateleina le ausa i turbines. Fa'ateleina fa'atuputeleina? Faʻaitiitia le faʻaaogaina o suauu.

E le gata i lea, e otometi lava ona tui afi afi fa'atasi e lagolago ai le voltage. O a latou amio fa'aeletonika e masani lava ona tuleia i tua e fa'asaga i fesuiaiga o le voltage, ma maua ai-tumau fa'atonutonu. Na faia e Inisinia ni fa'asologa ma le manatu o nei uiga o le a maua i taimi uma.

Sa galue fa'atuatuaina le faiga. O tagata fa'atau a le US na maua i lalo ifo o le lima itula o fa'aletonu i tausaga ta'itasi i le averesi-99.95% fa'atuatuaina. O le tele o ta'aloga na tutupu i luga o laina tufatufa fa'apitonu'u mai lala la'au po'o fa'alavelave tau ta'avale, ae le o le tele o fa'alavelave fa'aletonu.

Le lu'itau o le Suiga o Malosiaga Fa'afouina

Ole suiga ole lalolagi ile malosi fa'afouina e matua suia ai le fa'agaioiga mautu, fa'ailoa mai ai lu'itau e le'i mafaufauina e mamanu fa'aleaganu'u.

Le Fa'afitauli Inertia

E fa'afeso'ota'i fa'aola fa'aola ma uila afi i fa'alava e ala i mea fa'aeletonika eletise, ae le o masini ta'amilo. O nei inverters e leai se tele fa'aletino e taamilo i le fa'amaopoopo ma fa'asologa fa'asologa. Pe a fa'atupula'ia le mana'oga, e le mafai ona latou fa'amatu'u otometi le malosi o le kinetic na teuina aua e leai se mea.

O su'esu'ega e fa'atatau tonu lenei mataupu. O suʻesuʻega i faiga faʻataʻitaʻiga IEEE o loʻo faʻaalia ai o le suia o le 40% o le gaosiga faʻatasi ma mea faʻafouina e mafai ona faʻaitiitia ai le inertia i le 60%. O lenei fa'aitiitiga e fa'atupu ai le ma'ale'ale o taimi i fa'alavelave-e mafai ona fa'atoluina le fua o le suiga o alaleo, ma fa'aitiitia ai le taimi e tali atu ai i faiga fa'atonutonu.

Kalefonia ma Texas, fa'atasi ai ma le maualuga o le fa'afou fa'aulufale, ua o'o muamua lava-. I itula o le afiafi pe a vave ona pa'ū le la, o lo'o taumafai le au fa'agaioiga e fa'atumauina fa'aautu a'o fa'atupula'ia laau masani. O faiga e teu ai ma'a ua maua nei le millisecond-taiala o le tele o tali e le'i mana'omia ile sefulu tausaga talu ai.

Le Lu'i Fa'alavelave

E le pei o la'au koale e fa'aolaina le paoa i le taimi lava na amata ai, e fa'afouina mea fa'afouina e fesuisuia'i ma tulaga o le tau. O se ao e tasi e pasi e mafai ona faʻaititia le gaosiga o faʻatoʻaga sola i le 70% i sekone. Ole fa'atupuina ole matagi e fesuisuia'i ile itula, aso, ma le vaitau fa'atatau ile fua fa'atatau ole tau.

O lenei fesuiaiga e lavelave ai le sapalai-paleni o manaoga. E tatau i le aufaipisinisi fa'apipi'i ona fa'aauau pea ona va'ai galuega fa'afouina ma fa'atulaga fa'asologa fa'aola. Fa'amatalaga sese e fa'aliliu sa'o i tulaga lamatia mautu. I aso e fa'afuase'i ai ona pa'u le matagi i lalo o le valo'aga, e tatau i tagata fa'agaioia ona fa'agaoioia fa'aagaaga-pe fa'alavelave fa'afuase'i.

O le "pato curve" Kalefonia o loʻo faʻaalia ai le luʻitau. O le fa'atupuina o le la e tumutumu i le aoauli, ona pa'ū lea i le leva o le aoauli pe a goto le la. E fa'atupula'ia le mana'oga a'o toe fo'i tagata i le fale ma fa'agaoioi masini. E tatau i le aufaipisinisi ona fa'ateleina le gaosiga masani i le 13,000 MW i le na'o le tolu itula-se fua faatatau e fa'alavelaveina ai le malosi o le tino ma fa'ateleina ai tulaga le mautu.

Le lu'i o Tupulaga Fa'asoa

I tala fa'asolopito, o le eletise na tafe fa'atasi: mai la'au tetele e ala atu i laina eletise i tagata fa'atau. O le la i luga o le taualuga o le la ma le savili fa'asalalau e fa'aliliuina ai lenei fa'ata'ita'iga, ma avea ai ma tagata fa'atau oloa. O lo'o tafe atu nei le paoa i itu-lua i tulaga fa'asoa e le'i fuafuaina mo ia fa'agaioiga.

O lenei tufatufaga e faʻalavelave ai le puleaina o le voltage. Pe a sili atu le gaosiga o le la a le pitonu'u i mana'oga fa'apitonu'u, e alu a'e le voltage i tua atu o tapula'a talafeagai. O fa'aliliuga fa'asoa fa'asoa ma meafaigaluega e iloa ai le fa'avaveina o le ofuina. O faiga puipuia ua mamanuina e manatu ai e le'i mafai ona maua le fa'aogaina o le paoa e tasi-directional.

E leai se va'aiga a le aufaipisinisi i le fa'asoa fa'asoa. E le pei o la'au fa'atotonugalemu ma feso'ota'iga feso'ota'iga tu'usa'o, e afe ma afe o fa'aoga i luga o le fale o lo'o fa'agaoioia ta'ito'atasi. E le mafai e le au faʻatautaia ona pulea saʻo lenei augatupulaga i taimi o faʻalavelave faʻafuaseʻi, faʻaitiitia ai lo latou gafatia e faatumauina le mautu i taimi faigata.

Fofo mautu o aso nei

Ua fausia e inisinia ma tagata su'esu'e le tele o auala e fa'amautu ai le mautu o feso'ota'iga a'o fa'atuputeleina le fa'afou fa'afou, e fa'atatau i lu'itau fa'apitoa fa'apitoa.

Ma'a Malosiaga Teuina Faiga

O ma'a na fa'aalia o ni meafaigaluega fa'amautu mamana ona o le vave tele o le tali atu. O faiga fa'aonaponei maa e mafai ona tui pe mitiia le malosi i totonu ole 20 milliseconds-50 taimi sili atu nai lo afi masani.

O le Hornsdale Power Reserve i Ausetalia i Saute, o lo'o iai le 100 MW lithium-ion maa, na fa'aalia ai le malosi tele. Ina ua fa'afuase'i ona pa'u le fale koale i le 2017, na tali atu le maa i le 140 milliseconds, fa'amautu le tele o taimi a'o le'i mafai ona fa'afofoga mai laau masani. O le mea lea na taofia ai se fa'alavelave fa'afuase'i.

Ua fa'aitiitia le tau o le ma'a i le 90% talu mai le 2010, ua fa'afaigofieina ai le fa'aogaina o le fa'aogaina o le fa'asologa. Ua faaopoopo e Kalefonia le 8,000 MW o le teuina o maa i le va o le 2020-2024, ua avea nei ma nofoaga aupito tele i le lalolagi. O nei faiga e maua ai le tele o auaunaga mautu: fa'atonutonu taimi, lagolago voltage, sele maualuga, ma le mafai ona amata uliuli.

O ma'a eletise-lithium{1}}ion system ua fa'atulagaina faapitoa mo fa'aoga feso'ota'iga-e ese mai i ta'avale eletise. Latou te fa'amuamua le fa'aogaina o le paoa ma le ta'amilosaga ola nai lo le mamafa o le malosi, fa'asilisili mo le faitau afe o ta'amilosaga-fa'aola i aso ta'itasi. O le kemisi LFP ua fa'ateleina le fa'atosinaina o fa'aputuga ona o le saogalemu sili ma le 6,000+ ta'amilosaga ola.

Fa'atekonolosi Inertia

Talu ai ona o faiga fa'afouina e leai se malosi fa'aletino, na fa'atupuina ai e inisinia ni metotia e fa'aa'oa'o ai fa'aeletoroni. E mafai ona fa'apolokalameina fa'aliliuga e iloa ai suiga fa'atele ma tali atu e ala i le fetu'una'i fa'atatau o le eletise, fa'ata'ita'i le amio fa'atupu fa'atasi.

O lenei "virtual inertia" po'o le "synthetic inertia" e galue e ala i le mata'ituina o suiga o taimi. Pe a pa'ū le tele o taimi, o le faiga faʻatonutonu e faʻateleina le malosi mai maa poʻo le aveesea mo sina taimi le malosi kinetic mai rotors turbine. A o'o ina fa'atuputeleina, e fa'aitiitia e le faiga le gaosiga. E taua le taimi tali-o le tele o faatinoga e maua le 100-300 millisecond tali.

Grid-fetu'i fa'atusa e fa'atusa ai se aga'i i luma i tua atu o le fa'ameamea fa'akomepiuta. Nai lo le mulimulitaia o laina eletise ma taimi, o nei tagata fesuia'i e fa'atūina fa'amaufa'ailoga eletise, e amio pei o afi fa'aleaganu'u. O le tele o galuega faatino i le lalolagi atoa e fa'aalia ai lo latou aoga-le AGL Broken Hill maa i Ausetalia o lo'o fa'agaioi lelei ile fa'asologa-faiga faiga, ma maua ai auaunaga mautu sa mana'omia muamua afi afi fa'atasi.

O su'esu'ega mai le National Renewable Energy Laboratory o lo'o fa'amaonia mai ai "o le la, matagi, ma le eletise e mafai ona tu'uina atu a latou lava fa'apogai o le mautu o feso'ota'iga-e ono le pei o so'o se mea o lo'o i luga o le laina" pe a fa'apipi'iina i fa'atonuga fa'apitoa ma le teuina o le malosi.

Condenser fa'atasi

O nisi falefaigaluega na filifili e taofi masini taamilo faapitoa mo a latou penefiti mautu, e tusa lava pe leai se eletise. O condenser fa'atasi o ni afi e aunoa ma ni fa'ameamea muamua-lapopo'a vili tetele e maua ai le inertia ma le lagolago malosi.

Elering, Estonia's transmission operator, faʻapipiʻi tolu 50 MVAR condenser faʻatasi i le 2024 e faʻamautu ai a latou faʻasologa i le taimi faʻafouina faʻafouina. E maua e iunite ta'itasi le 1,750 megawatt-sekona o le inertia-e tutusa ma le fa'atumauina o le malosi fa'ata'amilo o se afi tele e avanoa mo le lagolago mautu.

O nei masini e fa'amaonia faapitoa le taua i itulagi o suiga mai suau'u fossil. O nisi pulega fa'afa'afa'amasinoga e fa'aliliuina la'au koale ua litaea i fa'aputu fa'atasi, fa'atumauina a latou afi a'o aveese fa'avela ma suau'u. O lenei toe fa'apolopolo e fa'asaoina ai atina'e mautu i tau maualalo nai lo fale fou.

O le itu i lalo e aofia ai le tau ma le tausiga. Condenser fa'atasi e mana'omia le tausiga faifaipea o masini fe'avea'i, faiga fa'alili, ma lubricants. O tau fa'agaioiga e sili atu i tau o mea tau eletise eletise, e ui lava e talia e nisi tagata fa'agaioiga mo uiga mautu lelei o lo'o tu'uina atu e nei masini.

Faiga Fa'atonu Fa'atonu Fa'atonu

O le mautu fa'aonaponei ua fa'alagolago tele i polokalame fa'apitoa ma masini e maua ai-taimi le va'aia ma le fa'atonutonuina o feso'ota'iga atoa.

E fa'aoga -faiga fa'atūlaga e mata'itūina ai vaega e fua ai le vase (PMUs) e pu'e ai tulaga fa'ata'atia i le fa'ai'uga o le millisecond. E iloa e nei masini fa'asologa o le le mautu a'o le'i fa'asalalauina, e mafai ai ona fa'agaoioiga muamua. Na faʻapipiʻi e le US le silia ma le 2,000 PMUs i le 2024, faʻatupuina le faʻalauiloaina o tulaga e leʻi tupu muamua mo tagata faʻatautaia.

O le atamai faʻapitoa ma le aʻoaʻoina o masini e sili ona lelei le puleaina o le mautu. Algorithms va'ai fa'afouga fa'afouga, va'ai mana'oga, ma fautuaina fa'atonuga sili ona lelei. -taimi fa'ata'ita'i fa'ata'ita'iga e fetu'una'i le faitau afe o puna'oa tufa-ma'a, uta fe'avea'i, ma fa'atupuina fa'atonutonuina-e fa'atumauina le mautu e sili atu le lelei nai lo le mea e mafai e tagata fa'atino ma le lima.

O polokalame e tali atu ai mana'oga e fesuia'i faiga fa'atau e lagolago ai le mautu. I taimi faigata, faiga fa'aautometi e fa'aitiitia ai uta mai fale fa'apisinisi, fale fa'atau pisinisi, ma fa'amama atamai. Ole malosi ole tali ole mana'oga a Texas na o'o ile 3,500 MW ile 2024, e tutusa ma le aloese mai fau fale tetele e tolu.

Fua Fa'amautu ma Fa'atinoga

O le malamalama i le fa'atinoga o fa'asologa e mana'omia ai fua fa'atatau e mata'ituina pea e le aufaipisinisi.

O fa'asologa fa'aonaponei e maua ai le fa'atuatuaina mata'ina e ui ina fa'ateleina le lavelave. O le averesi o tagata fa'atau Amerika e itiiti ifo i le lua ta'i i tausaga ta'itasi, atoa i lalo o le lima itula-tumau le 99.95% avanoa. Toeitiiti lava o motusia uma e afua mai i fa'asalalauga fa'apitonu'u e pei o le fa'aleagaina o le afa, ae le o le tele o faiga fa'aletonu.

O fua fa'amautu o taimi e taula'i atu i ta'iala e lua: nadir fa'asolo (pito pito i lalo pe a mae'a fa'alavelave) ma le fua o suiga ole taimi (RoCoF). E masani ona mana'omia e fa'asologa o laina ole taimi e sili atu ile 59.5Hz ile taimi sili ona leaga. O tapula'a a le RoCoF e taofia ai mea faigaluega puipui mai fa'alavelave fa'alavelave-o le tele o faiga e talia le 0.5-1.0 Hz i le sekone.

Ole fua fa'amautu o le volta e fa'amamafa ai le fa'atumauina o le voltage i totonu ole ±5% o tau fa'atatau ile tulaga masani ma ±10% ile taimi fa'alavelave. O fua o le malosi o le malosi e siaki ai le sao, emoemo, ma mea le tumau e fa'aleagaina ai le fa'atinoga o meafaigaluega e tusa lava pe tumau pea le taliaina o le voltage.

Malosiaga faiga-o le malosi e faatumauina ai le mautu o le galu voli{1}}ua alia'e mai ose metric taua. E fuaina -ala pu'upu'u le malosi i nofoaga feso'ota'iga. Itulagi e maualuga le fa'afouina fa'afouina o nisi taimi e feagai ma le le lava o le malosi o le fa'aogaina, e mana'omia ai fa'aopoopo fa'atumauina atina'e a'o le'i fa'afeso'ota'i nisi mea fa'afouina.

Kalefonia na faʻaalia le faʻamautuina lelei o pulega i le taimi o le taumafanafana 2024. E ui lava i faʻamaumauga vevela ma 18 GW o le gaosiga o le la (21% o le maualuga o le manaʻoga), o le faʻasologa na tumau le faʻamaoni e aunoa ma le tuʻuina atu o faʻasalalauga faʻafefe. O le teuina o maa o le 8,000 MW i taimi o ta'avale i le afiafi na fa'amaonia le taua tele i lenei manuia.

Aafiaga tau Tamaoaiga ma Agafesootai

O le mautu o le kisi e a'afia ai le sili atu nai lo le fa'atuatuaina fa'ainisinia-e a'afia ai le tamaoaiga, tutusa, ma le soifua manuia lautele-.

E tusa ma le $150 piliona le tau o le tamaoaiga o Amerika i tausaga ta'itasi ona o le motusia ma le lelei o le eletise. O nofoaga autu o faʻamaumauga, fale gaosi oloa, ma falemaʻi o loʻo feagai ma faʻalavelave matuia e oʻo lava i faʻalavelave faʻafuaseʻi. E mafai e se sag voltage tasi ona pa'u i faiga tau alamanuia, soloia itula o gaosiga ma fa'aumatia meafaitino.

O nei tau e le fa'atatauina le mamafa o tagata vaivai. -maualalo tupe maua ma nu'u i tua e masani ona fa'aumiumi ta'avale ona o mea tuai ma tuai ona toe fa'aleleia. I le taimi o le afā o le taumalulu 2021 Texas, sa oo atu le motusia i aso i nisi o pitonuu ae o isi na toe maua le eletise i totonu o itula.

O le fa'atumauina o le mautu a'o si'itia i mea fa'afouina e mana'omia ai le tele o tupe fa'afaigaluega. O le US Department of Energy na fa'asoaina le $30 piliona i le fa'aleleia o felauaiga ma le fa'aonaponei fa'asologa i le va o le 2022-2024. O tupe fa'aopoopo e tafe atu i le teuina o ma'a, fa'aliliuga fa'asolosolo, ma faiga mata'ituina. O nei tau e iu lava ina a'afia ai fua o le eletise, e ui o fa'amanuiaga mai le fa'aitiitia o le fa'aaogaina o suau'u fa'ato'aga ma aloese mai fa'aleagaina o le tau e masani lava ona sili atu nai lo tupe fa'aalu.

O sifi faigaluega e o faatasi ma le suiga mautu. Fa'ato'a fa'aitiitia avanoa faigaluega fa'aola fa'aleaganu'u a'o litaea fale, a'o fa'atupula'ia le mana'oga mo tekinisia fa'aogaina o ma'a, inisinia fa'aeletonika eletise, ma fa'atūlaga polokalame fa'apipi'i. O polokalame toe a'oa'oina o tagata faigaluega e fesoasoani i tagata faigaluega ua fa'ate'aina e fa'asolo atu i matafaioi fa'atupu i le fa'asologa fa'aonaponei.

Eseesega Fa'aitulagi ma Su'esu'ega Tulaga

O itulagi eseese e feagai ma luitau tulaga ese o le mautu e faavae i luga o latou punaoa faʻafefiloi, faʻafanua, ma faʻatonuga faʻatonutonu.

Ma'a a Kalefonia-Toe malosi

O Kalefonia e taʻitaʻia le faʻapipiʻiina o le teuina o maa, faʻamalosia e le faʻafouina faʻafouina ma manaʻoga mautu. Ua faaopoopo e le setete le sili atu i le 5,000 MW o le malosi o le maa i le va o le 2021-2024, lea o loʻo tuʻuina atu auaunaga mautu taua na manaʻomia muamua fale kesi.

Oketopa 2024 na faʻaalia ai lenei gafatia. E 8,000 MW le fa'aogaina o le ma'a i le taimi o mana'oga i le afiafi, fa'alelei le pa'u o le la ma fa'amautu le mautu. Mo le taimi muamua, na ausia ai e le setete le 100% mama le faʻaogaina o le malosi ile 60% o aso, faʻamaonia le faʻafouina ma le mautu o loʻo ola faʻatasi ma atinaʻe talafeagai.

Texas's Renewable Integration

Texas o loʻo faʻaogaina se faʻasologa tuʻufua (ERCOT) faʻatasi ai ma fesoʻotaʻiga faʻatapulaʻa i itulagi tuaoi, faʻateleina luʻitau mautu. Ua vave fa'aopoopo e le setete le matagi ma le la-ua 40% o le malosi fa'atupu-a'o fa'atumauina le mautu o taimi e ala i faiga tau maketi.

Na maua e le ERCOT le inertia synthetic ma le tali vave mai ma'a ma faatoaga matagi e ala i maketi auaunaga faaopoopo. E o'o atu i le 2024, ua maua mai-resources e le masani ai le 35% o le fa'atonutonuina o taimi, ma fa'aitiitia ai le fa'alagolago i afi afi masani. Ae ui i lea, o le afā o le taumalulu 2021 na fa'aalia ai fa'aletonu-tulaga o le tau na fa'aitiitia ai le fa'atuputeleina ma fa'ateleina le mana'oga i tua atu o le mautu.

Ausetalia's Grid-Fausia Fofo

O Ausetalia i Saute na ausia le 70% faʻafouina faʻafouina i le 2024, e manaʻomia ai ni auala fou e mautu ai. O le fa'alautelega a le Hornsdale Power Reserve i le 150 MW na aofia ai le grid-fa'aogaina gafatia, fa'ataga le fa'agaioia o maa e aunoa ma ni afi fa'asasa'o lata ane.

O le Australian Energy Market Operator na atiina ae ni maketi mautu fou, totogi punaoa mo le inertia ma le malosi o auaunaga. O lenei auivi o le tamaoaiga na faatelevaveina ai le fa'aogaina o tekinolosi mautu-a'o fa'amuta la'au koale. E o'o atu i le 2024, o Ausetalia i Saute na fa'atumauina le fa'atuatuaina e ui ina la'ititi fa'atupu fa'atasi i taimi maualuga e fa'afouina.

Fa'atonuga ma Tekonolosi Fa'asolo

O lo'o fa'aauau pea le fa'atupuina o fofo fa'amautu fa'ato'aga a'o fa'atupula'ia le fa'afou fa'afou ma fa'atupuina tekonolosi fou.

O le teuina o le malosi o le hydrogen e maua ai le -fa'ato'a umi le lagolago i tua atu o le malosi maa. E fa'aliliuina e le eletise le tele o le eletise fa'afouina i le hydrogen i taimi fa'asili. O suau'u suau'u po'o le hydrogen turbines e toe fa'afouina le eletise i taimi o le le lava, maua ai le teuina o taimi e le mafai e ma'a ona fa'aolaina lelei. Ole tele o mea fa'aoga a Europa o lo'o fuafua e tu'ufa'atasia le teuina o le hydrogen ile 2026-2028.

Ta'avale-i-tekonolosi (V2G) e fa'aogaina ma'a ta'avale eletise mo le mautu o feso'ota'iga. Faatasi ai ma faʻamalosiaga talafeagai, o le faitau miliona o EV o loʻo paka e mafai ona tuʻufaʻatasia e tuʻufaʻatasia le tele o tulafono faatonutonu ma le malosi e lagolago ai voltage. O le tuufaatasia oMalosi maaalualu i luma faatekonolosi-muamua ona atiina ae mo taavale eletise-ma fa'aoga fa'apipi'i e fa'atupuina ai -lua le fa'aogaina e mafai ai e ma'a EV ona fa'atino uma felauaiga ma mana'oga fa'amautu. Fa'ata'ita'i polokalame e fa'aalia le fa'atekinisi-o le lu'itau e aofia ai le atina'eina o maketi ma fa'atonuga e fa'amalieina ai tagata e ona ta'avale a'o puipuia le soifua maloloina o ma'a.

Superconducting magnetic energy storage (SMES) system e maua ai le tui malosi -teletele mo le mautu le tumau. O nei masini e teu ai le malosi i maneta, faʻamalolo i totonu ole milliseconds i taimi faʻalavelave. E ui ina taugata, e fa'amaonia le taua tele o le SMES i vaega taua o feso'ota'iga feso'ota'iga lea e manifinifi pito mautu.

O mea fa'apitoa e fa'aleleia ai le fa'atinoga o le fa'aogaina o le eletise. Silicon carbide ma gallium nitride semiconductors e mafai ai e tagata fesuiaʻi ma sili atu le lelei, televave suiga saoasaoa, ma sili atu le puleaina o le vevela. O nei uiga e faʻaleleia atili ai le faʻatonutonuina o gafatia aʻo faʻaititia le tele o meafaigaluega ma tau.

O talosaga fa'akomepiuta quantum e mafai ona fa'afouina le fa'avasegaina o fa'asologa. O le lavelave o le fa'avasegaina o le fa'avasegaina o le faitau afe o puna'oa tufatufaina i le taimi moni-e sili atu i le gafatia masani o komepiuta. Quantum algorithms e mafai ona foia nei faʻafitauli faʻatonuga o le tele vave, faʻamalosia atili faʻapitoa pulega mautu aʻo faʻasolosolo faʻalavelave faʻalavelave.

Fesili e Fai soo

O le a le mea e tupu pe a le manuia le mautu?

O fa'aletonu o le mautu o le laina e fa'aalia e pei o se'ese'ese fa'alava po'o le voltage i tua atu o tapula'a saogalemu, e ono fa'atupu ai le fa'aleagaina o mea faigaluega ma le fa'aletonu. E otometi lava ona motusia vaega ua aafia e puipuia ai le tele o le faaleagaina, ma i'u ai i le pe. Toe fa'aleleia e mafai ona umi itula po'o aso e fa'atatau i le fa'aletonu o le fa'aletonu, aua e tatau i tagata fa'agaioioiga ona toe fa'aola -fa'agaioiga vaega a'o fa'amautu. O le 2003 Northeast blackout na fa'aalia ai le fa'aletonu na fa'atupuina ai-se fa'aletonu laina fa'asalalau ona o le le lava o fa'atonuga, ma i'u ina a'afia ai le 50 miliona tagata i le valu setete o Amerika ma Kanata.

E mafai ea fa'aola fa'afouina fa'aola ona maua le fa'amautu tutusa e pei o le suau'u fa'ato'aga?

Ioe, e mafai ona fa'atusaina pe sili atu fo'i le fa'amautu o le fa'aogaina o suau'u fa'ato'aga pe a fa'apipi'iina i tekonolosi talafeagai. O le teuina o maa, fa'aogaina o le inertia, ma le fa'atonutonuina o fa'asologa fa'asolosolo e tu'uina atu auaunaga mautu e masani ona tu'uina mai e afi fe'avea'i. Kalefonia na faʻaalia lenei gafatia i le 2024, faʻaogaina ma le 100% mama malosi i luga o le 60% o aso aʻo tumau le faʻamaoni. O le ki e aofia ai le fa'aogaina o ma'a mautu-ma'a, feso'ota'iga feso'ota'iga-, ma faiga fa'atonutonu-fa'atasi ma le gaosiga fa'afouina. O su'esu'ega mai le National Renewable Energy Laboratory e fa'amaonia ai e mafai e mea fa'afouina ona tu'uina atu auaunaga mautu "e ono le pei o so'o se mea o lo'o i luga o le fa'asologa" pe a fa'atulaga lelei.

E fa'afefea ona fa'aleleia e faiga e teu ai le malosi o le ma'a le mautu?

O faiga e teu ai le malosi o le maa e fa'aleleia ai le mautu e ala i le tele o masini e fa'aogaina i taimi eseese. Mo le mautu o taimi, e tali atu maa i totonu ole 20-100 milliseconds e tui pe mitiia ai le malosi, e sili atu le vave nai lo afi masani e mana'omia le 5-10 sekone. Mo le mautu o le voltage, e maua ai e ma'a le lagolago malosi fa'afoliga, fa'atumauina tulaga talafeagai voltage i luga o le feso'otaiga. Mo le puleaina o le malosi, e teuina e ma'a fa'aola fa'afou fa'aola i taimi e -maualalo le mana'oga ma fa'ao'o i taimi o tumutumu, fa'alelei le le paleni o sapalai ma mana'oga. O le Hornsdale Power Reserve i Ausetalia na fa'aalia nei agava'a, fa'amautu le fa'asologa o feso'ota'iga i totonu o le 140 milliseconds i le taimi o le fa'aletonu o le fale koale-o le taofia o le pipili e ono afaina ai le faitau afe o tagata fa'atau.

Aisea e taua ai le fa'aitiitia o le inertia mo le mautu o le laina?

O le Inertia o lo'o fa'atusalia ai le fa'aputuina o le malosi fa'asolo i afi fa'avili e otometi lava ona tete'e i suiga o taimi. A alu tuusa'o le afi afi, o le inertia e fa'agesegese le fa'aitiitia o taimi, ma maua ai le taimi mo faiga fa'atonutonu e fa'agaoioia ai fa'aagaga. Maualalo-inertia grids e o'o atu i suiga vave o alapine-e ono fa'aitiitia mai le 60 Hz i le 59.5 Hz i lalo ole tasi le sekone nai lo le 5-10 sekone. Ole suiga vave lea e lu'itauina ai meafaigaluega puipuia ma faiga fa'atonutonu ua fuafuaina mo tali fa'agesegese. O suʻesuʻega faʻaalia o le suia o le 40% o faʻatupu faʻatasi ma mea faʻafouina e mafai ona faʻaitiitia ai le inertia i le 60%, faʻatoluina le fua o suiga taimi i taimi o faʻalavelave. Synthetic inertia system e fa'aitiitia ai lenei fa'afitauli e ala ile fa'ata'ita'i fa'aeletonika ole amio fa'amautu fa'agasolo ole masini fa'asolo tino.

Le Ala i Luma

O le mautu o le grid o lo'o fa'atusalia ai se tasi o lu'itau fa'atekinisi sili ona taua i le suiga o le malosi o le lalolagi. O le fa'atumauina lelei o le malosi fa'atuatuaina a'o fa'asolo atu i puna'oa fa'afouina e mana'omia ai taumafaiga fa'amaopoopo i le atina'eina o tekonolosi, mamanu maketi, ma fa'atonuga fa'atonutonu.

O lo'o iai fofo fa'apitoa ma fa'aauau pea ona fa'aleleia. O ma'a, fa'agata faakomepiuta, feso'ota'iga-fa'asologa, ma fa'atonuga fa'apitoa e maua ai auaunaga mautu e tutusa pe sili atu nai lo faiga masani. Fa'aitiitia tau a'o pa'u le tau o le ma'a-i le 90% i le sefulu tausaga ua tuana'i, ma suia ai le gafatia tau tamaoaiga.

E tatau ona fa'aleleia le fa'atulagaina o maketi ina ia fa'atauaina lelei auaunaga mautu. Malosiaga masani-na'o maketi e le lava le tauia o puna'oa mo le tu'uina atu o fa'atonuga o taimi, lagolago eletise, ma le inertia. Kalefonia, Texas, ma Ausetalia na atiina ae oloa fou maketi e totogi manino mo saofaga mautu, faʻamalosia le faʻaogaina o tekinolosi talafeagai.

E mana'omia e ta'iala fa'atulafonoina le fa'afouga ina ia fa'aogaina ai fa'ata'ita'iga fou o le mautu. E mana'omia le toe fa'aleleia o fa'atonuga fa'atino mo mea fa'aola -fa'aliliu. O faiga fa'afeso'ota'i e tatau ona su'esu'eina le malosi o le faiga ma le mautu o a'afiaga, ae le na'o le gafatia o le gaosiga.

O le suiga e mana'omia ai le tele o tupe fa'afaigaluega ae e maua ai fa'amanuiaga taua i tua atu o le mautu. O le fa'aitiitia o le fa'aaogaina o suau'u fa'ato'aga e fa'aitiitia ai le kasa oona, e fa'atatau i le fa'aosoina o suiga o le tau. Faʻaleleia le teuina ma le fetuutuunai e mafai ai ona faʻafouina le faʻafouina, faʻavaveina le decarbonization. O le fa'aleleia atili o le mata'ituina ma le fa'atonutonuina e fa'atupuina ai le fa'aogaina o feso'ota'iga e sili atu ona fa'aauupegaina e taulima ai fa'alavelave ogaoga o le tau.

Ole tulaga mautu ile vaitau fa'afouina e matua'i ese lava mai faiga fa'aleaganu'u, ae o lo'o tumau pea ona ausia e ala i fuafuaga lelei, fa'afaigaluegaina, ma le fa'aogaina o tekonolosi. O fa'amaoniga mai itulagi ta'uta'ua o lo'o fa'aalia ai o le malosi mama ma le malosi fa'atuatuaina e le o fa'afeagai sini-o latou sini fa'atasi e mana'omia ai le tu'ufa'atasiga lelei.