Le CEA exige que les projets aient une capacité réactive égale à 33% de la capacité de génération installée.
La quête de la sécurité énergétique et de l'énergie propre a conduit à une croissance significative de la capacité des énergies renouvelables en Inde. Parmi les sources d'énergie renouvelables, l'énergie solaire et éolienne figurent à la fois des sources d'énergie intermittente qui ont augmenté de manière significative et doivent fournir une compensation réactive de puissance (inertie du réseau) et une stabilité de tension pour assurer la sécurité du réseau.
La part de l'énergie solaire et éolienne dans la capacité totale installée est passée à environ 25,5% en décembre 2022, contre moins de 10% à la fin de 2013, selon Mercom India Research.
Lorsque les énergies renouvelables ont une pénétration de la grille beaucoup plus faible, il peut être branché ou extérieur sans avoir un impact significatif sur la stabilité du réseau. Cependant, à mesure que l'intégration des sources d'énergie renouvelables dans le réseau électrique augmente, tout écart affectera sérieusement la stabilité et la fiabilité du système électrique.
Les services d'énergie réactifs sont utilisés pour garantir que les niveaux de tension restent dans les limites spécifiées. La tension maintient le transfert physique de puissance du générateur à la charge. La puissance réactive affectera la tension du système, affectant ainsi considérablement la sécurité du réseau.
Le gouvernement a pris les mesures cette année après que divers incidents de perte de pouvoir ont menacé le réseau national.
La Central Electricity Authority (CEA) a récemment signalé 28 incidents de déviation de fréquence du réseau par rapport aux limites fixes depuis janvier 2022, entraînant une perte de plus de 1 000 MW d'énergie renouvelable. Cela augmente les préoccupations concernant des pannes de courant plus fréquentes.
La plupart des événements signalés sont liés aux surtensions lors des opérations de commutation, des fluctuations à basse fréquence des sources d'énergie renouvelables et des défauts près des complexes d'énergie renouvelable.
L'analyse de ces événements montre que le support insuffisant de l'énergie réactive à partir de sources d'énergie renouvelables variables est l'un des facteurs contributifs dans des conditions statiques et dynamiques.
Les projets d'énergie solaire et éolienne représentent près de 63% de la capacité des énergies renouvelables installées du pays, mais ils violent l'exigence de l'ACE selon laquelle l'électricité réactive représente 33% de la capacité de génération d'un projet, en particulier dans la région du Nord. Au deuxième trimestre de 2023 seulement, l'Inde a produit 30 milliards d'unités d'énergie solaire.
Le CEA a depuis dirigé tous les développeurs d'énergies renouvelables qui ont demandé la connexion d'ici le 30 avril 2023 pour se conformer aux règles de connexion du CEA au 30 septembre ou à la fermeture du visage.
Selon les réglementations, le support pour une puissance réactive variant dynamiquement est nécessaire pendant la transmission basse tension (LVRT) et à haute tension (HVRT).
En effet, les banques de condensateurs à puissance fixe ne peuvent fournir une prise en charge de l'énergie réactive que dans des conditions à l'état d'équilibre et fournir progressivement le support après une période de retard. Par conséquent, la fourniture d'un support de puissance réactive changeant dynamiquement est essentielle pour garantir la stabilité et la sécurité du réseau.
Le support dynamique permet de fournir ou d'extraire une puissance réactive en quelques millisecondes pour éviter les échecs pendant les surcharges de courant / tension.
Mercom, l'opérateur système de Grid Controller en Inde, a déclaré à Mercom: «L'une des raisons de la basse tension, même 85% ou moins de la valeur nominale, est l'incapacité des solaires ou des générateurs d'éoliennes à fournir un support de puissance réactive dynamique. Station d'agrégation. Pour les projets solaires, à mesure que l'entrée de rayonnement solaire dans la grille augmente, la charge sur les lignes principales de transmission de sortie augmente, ce qui provoque une baisse de la tension de la sous-station d'agrégation / du générateur renouvelable, même en dessous de la tension de pesage standard à 85%. »
«Les projets solaires et éoliens qui ne répondent pas aux normes de l'ACE peuvent dysfonctionner un dysfonctionnement, entraînant de graves pertes de production. De même, le délestage de charges de fils utilitaires peut à son tour provoquer des conditions de haute tension. Dans ce cas, les générateurs éoliens et solaires ne pourront pas fournir une puissance adéquate. » La prise en charge dynamique de la puissance réactive est responsable de la chute de tension. »
Un développeur de projets d'énergie renouvelable interrogés par Mercom a déclaré que des fluctuations et des problèmes de panne se produisent en l'absence d'inertie du réseau ou de pouvoir réactif, qui dans la plupart des régions est fourni par la capacité de fournir un pouvoir réactif. Les projets thermiques ou hydroélectriques sont pris en charge. Et le tirer également de la grille au besoin.
"Le problème se pose en particulier dans des régions comme le Rajasthan, où la capacité des énergies renouvelables installées est de 66 GW, et le Gujarat, où 25-30 GW est prévu dans la région de Kafda uniquement", a-t-il déclaré. Il n'y a pas beaucoup de centrales thermiques ou de centrales hydroélectriques. plantes qui peuvent maintenir le pouvoir réactif pour éviter les défaillances du réseau. La plupart des projets d'énergie renouvelable construits dans le passé n'ont jamais pris cela en compte, c'est pourquoi le réseau du Rajasthan se décompose de temps à autre, en particulier dans le secteur des énergies renouvelables. »
En l'absence d'inertie du réseau, les projets de puissance thermique ou hydroélectriques doivent installer un compensateur variable qui peut fournir une puissance réactive au réseau et extraire la puissance réactive si nécessaire.
L'opérateur du système a expliqué: «Pour les projets d'énergie renouvelable, un facteur de capacité de 0,95 est tout à fait raisonnable; Les générateurs situés loin du centre de charge devraient pouvoir fonctionner à partir d'un facteur de puissance de 0,90 à la traîne à un facteur de puissance de 0,95, tandis que les générateurs situés près du centre de charge devraient être en mesure de fonctionner à partir de 0,90 s de facteur de puissance en retard jusqu'à 0,95 avec un facteur de puissance en tête de +0,85 à -0,95 s avec la tête. Pour un générateur d'énergie renouvelable, un facteur de puissance de 0,95 équivaut à 33% de la puissance active, qui est une puissance réactive. capacités qui doivent être fournies dans la plage de puissance active nominale. »
Pour résoudre ce problème pressant, les concepteurs sont invités à installer des faits (système de transmission AC flexible) tels que les compensateurs VAR statiques ou les compensateurs synchrones statiques (StatCOM). Ces dispositifs peuvent modifier plus rapidement leur puissance de sortie réactive en fonction du fonctionnement du contrôleur. Ils utilisent des transistors bipolaires à portail isolés (IGBT) et d'autres commandes de thyristor pour fournir une commutation plus rapide.
Étant donné que les règles de câblage CEA ne fournissent pas de conseils clairs sur l'installation de ces appareils, de nombreux développeurs de projets n'ont pas pris en compte l'obligation de fournir un support de puissance réactif et ont donc pris en compte son coût dans le processus d'appel d'offres pendant de nombreuses années.
Les projets d'énergie renouvelable existants sans cet équipement nécessitent une puissance de sauvegarde des onduleurs installés dans le système. Cela garantit que même s'ils génèrent de la puissance à pleine charge, ils ont toujours une hauteur pour fournir un certain retard ou un support de puissance réactive de plomb pour empêcher le point de tension d'interconnexion de dépasser les limites acceptables. Le seul autre moyen est d'effectuer une compensation externe aux terminaux d'usine, qui est un dispositif de compensation dynamique.
Cependant, même avec seulement la puissance disponible, l'onduleur passe en mode de sommeil lorsque la grille se déclenche, donc un compensateur de facteur de puissance dynamique statique ou variable est nécessaire.
Un autre développeur de projets d'énergie renouvelable a déclaré: «Auparavant, les développeurs n'ont jamais eu à se soucier de ces facteurs car ils ont été principalement décidés au niveau de la sous-station ou dans le réseau électrique indien. Avec l'augmentation des énergies renouvelables entrant dans le réseau, les développeurs doivent définir de tels facteurs. » Pour un projet moyen de 100 MW, nous devons installer 10 MVAR STATCOM, ce qui peut facilement coûter de Rs 3 à 400 crore (environ 36,15 $ US à 48,2 millions) et compte tenu du coût du projet, il s'agit d'un prix difficile à payer. »
Il a ajouté: «Il est prévu que ces exigences supplémentaires sur les projets existants soient prises en compte conformément aux modifications des conditions juridiques des accords d'achat d'électricité. Lorsque le code de la grille a été publié en 2017, il a été exposé à la question de savoir si les banques de condensateurs statiques devaient être installées ou les banques de condensateurs dynamiques. réacteurs, puis statcom. Tous ces appareils sont capables de compenser la nécessité d'une puissance réactive du réseau. Les développeurs ne sont pas réticents à installer de tels appareils, mais le coût est un problème. Ce coût n'a pas été pris en compte auparavant dans les propositions tarifaires, il doit donc être inclus dans le cadre des changements législatifs, sinon le projet deviendra non viable. »
Un cadre supérieur du gouvernement a convenu que l'installation d'équipements de soutien à l'énergie réactive dynamique aurait certainement un impact sur le coût du projet et aurait finalement un impact sur les prix futurs de l'électricité.
Il a dit: «Des équipements StatCom étaient installés au sein de la CTU. Cependant, récemment, le CEA a introduit ses règles d'interconnexion obligeant les développeurs de projet à installer cet équipement dans les centrales électriques. Pour les projets où les tarifs de l'électricité ont été finalisés, les développeurs peuvent approcher la Commission de réglementation centrale de la puissance soumet une demande d'examen des termes du «changement de droit» pour de tels cas et de la rémunération de la demande. En fin de compte, le CERC décidera de le fournir. En ce qui concerne l'exécutif du gouvernement, nous considérons la sécurité du réseau comme une priorité absolue et nous assurons que cet équipement est disponible pour éviter les perturbations des réseaux. »
Étant donné que la sécurité du réseau est un facteur important dans la gestion de la capacité des énergies renouvelables croissantes, il ne semble pas y avoir d'autre choix que d'installer l'équipement STATCOM nécessaire pour les projets opérationnels, ce qui conduit finalement à une augmentation des coûts du projet, qui peut ou non dépendre des changements dans les conditions juridiques. .
À l'avenir, les développeurs de projets devront prendre ces coûts en compte lors des enchères. L'énergie propre deviendra inévitablement plus coûteuse, mais la doublure argentée est que l'Inde peut s'attendre à une gestion de système d'alimentation plus serrée et plus stable, permettant une intégration efficace des énergies renouvelables dans le système.
Heure du poste: nov-23-2023