Jak obnovitelná energie ovlivňuje elektrickou zátěž a bezpečnost infrastruktury

Obnovitelné zdroje energie, jako je větrná, solární a vodní energie, které zahrnují bateriová úložiště, nyní tvoří zhruba. 30% Spojených států amerických’ energetická síť. S přibývajícím počtem podniků, které tyto zdroje využívají a integrují do stávajících systémů, se jejich počet zvyšuje. Poptávka spotřebitelů je v souladu s tímto posunem a motivuje odvětví od IT přes zdravotnictví až po těžbu na moři k zavádění těchto obnovitelných zdrojů.

Využití nových zdrojů energie je skvělé. Pomáhá snižovat zatížení stávající infrastruktury. Zajišťuje lidem přístup k energii bez ohledu na to, kde se v zemi nacházejí. Prioritou však musí být bezpečnost. Používání solárního pole na komerční mléčné farmě nebo větrné turbíny ve vzdáleném depu vozidel přímo ovlivňuje chování elektrických zátěží. Obousměrné napájecí cesty, rušení poruchovým proudem a různé požadavky na příkon zesilují riziko pro zařízení, inventář, budovy a lidské životy.

Proč integrace obnovitelných zdrojů vytváří novou elektrickou realitu

Několik stránek vládou podporované finanční pobídky pro obnovitelné zdroje zahrnují půjčky, daňové úlevy a granty. I když se tyto pobídky mohou za různých vlád měnit, dlouhodobý trend zavádění těchto technologií je pozitivní.

Problém je v tom, jak se změní elektrické prostředí po integraci. Elektřina již neproudí ze sítě směrem k zátěži. Místo toho se energie vyrábí na místě, čerpá se z rozvodné sítě a dodává se do ní. Tato změna je často složitější, než mohou zvládnout starší systémy.

První změnou je obousměrný tok energie. Solární a větrná energie se vrací zpět přes distribuční zařízení. Tato zpětná síla způsobuje, že vodiče a transformátory přenášejí více proudu ve směrech, které nebyly původně zamýšleny v návrhu instalace.

Další změnou je přerušovanost. Dlouhý úsek zamračených dnů může ovlivnit účinnost solárních panelů. Stejně tak pokud výkon větru kolísá v jednotlivých ročních obdobích. Tyto rychlé výkyvy nutí připojení k síti, generátory a bateriové banky ke kompenzaci. Každá kompenzace představuje mikropřepětí, které představuje další zátěž pro rozvodná zařízení a distribuční panely.

Zvyšuje se také variabilita napětí. Většina systémů obnovitelných zdrojů má vestavěné regulátory, které zajišťují, že střídače zůstávají konzistentní a řízené, ale nedokážou plně vyrovnat náhlé změny výroby. Ty přirozeně vedou k událostem nárůstu napětí, nerovnováze neutrálu a harmonickému zkreslení. Přidejte bateriové úložiště a získáte další celou vrstvu cyklů nabíjení a vybíjení z náhlých přechodů v chování zátěže.

Jde o to, že pokud se chystáte “modernizovat” nebo integrovat obnovitelný zdroj pro výrobu energie do svého komerčního nebo průmyslového zařízení, musíte se poradit s elektrotechniky. jako my na Dreiym aby se předešlo budoucímu riziku.

Rizika pro infrastrukturu zařízení při změně struktury zatížení

I přes tato rizika stále více zařízení přechází na částečnou nebo úplnou integraci obnovitelných zdrojů energie. Problémem se nyní stává, jak zajistit bezpečný provoz před, během a po takovém přechodu. Obnovitelné systémy často zhoršují kvalitu napájení způsobem, který většina manažerů zařízení nemůže předvídat.

Podívejte se na zařízení pro skladování chlazeného zboží, například léků. Ty musí být uchovávány v určitém teplotním rozmezí, jinak hrozí, že budete muset zásoby zlikvidovat kvůli bezpečnostním předpisům FDA. Pokud energetický systém zařízení nesprávně vyhodnotí obnovitelné zpětné napájení jako poruchový stav, může to vést k nepříjemným výpadkům, prostojům a neplánovaným výpadkům. To znamená, že všechny ty životně důležité léky se rychle stanou ztracenými zásobami, což způsobí nenapravitelné škody podniku a jeho klientům.

Podívejte se na výrobní zařízení. Zařízení na bázi měniče ze systému větrné turbíny může vnášet harmonické. Tyto systémy narušují motory, dopravníky a robotiku a zkracují životnost základních komponent. Problém je, že tím riziko nekončí.

• Systémy bateriového úložiště: Vysokokapacitní bateriové “banky” (místnosti nebo prostory s více bateriemi) koncentrují velké množství energie na malém prostoru. To zvyšuje potenciál poruch a riziko tepelného vyčerpání v důsledku špatného větrání, rozmístění nebo podmínek prostředí.
• Obloukový výboj a uzemnění: Příspěvky poruchového proudu ze solárních nebo bateriových zdrojů zesilují dopadající energii. Tím se posouvá doba odpojení ochranných opatření, což vyžaduje aktualizace relé, pojistek a koordinačních strategií. V reakci na to je třeba aktualizovat starší studie obloukových výbojů a požadavky na uzemnění kvůli dodatečnému vyrovnávání zátěže.
• Bezpečnost lidí: Riziko expozice člověka je reálné. Údržbáři se mohou setkat s problémy při synchronizaci střídačů nebo při manipulaci s rozvodnými skříněmi napojenými na obvody obnovitelných zdrojů. Zpětné napájení může zůstat pod napětím, a proto musí být zavedeny postupy lockout/tagout, aby se zabránilo úrazům elektrickým proudem, popáleninám nebo riziku požáru.
• Regulace a pojištění: Budete muset převzít nové povinnosti týkající se shody s předpisy pro vícezdrojové napájecí systémy, včetně dokumentace, testování a ověřování. Pojišťovny mohou před přepnutím na větrnou, solární a vodní energii vyžadovat forenzní inženýrské posouzení a zkoušky uzemnění.

Je zde vše od práce ve výškách na větrné turbíně až po vystavení chemickým látkám v akumulátorovně. Zavedení obnovitelných zdrojů energie představuje pro tým řízení rizik větší zátěž. Nabízí spoustu výhod, ale pouze za předpokladu, že dodržíte nezbytné kroky pro dlouhodobou údržbu a zmírnění rizik.

Jak mohou zařízení ověřit správnou integraci obnovitelných zdrojů a minimalizovat rizika

Komerční a průmyslové objekty musí vyhodnotit, jak by mohl nový systém nebo zařízení využívající obnovitelné zdroje interagovat se stávající elektrickou infrastrukturou. Je třeba změřit posun zátěže za nových podmínek a určit, zda instalace odpovídá skutečnému chování systému při zátěži.

Pro začátek vše zdokumentujte. Obnovitelné zdroje přidávejte pouze pomocí pokročilých elektrických map a výkresů a nezapomeňte je během těchto instalací aktualizovat. Komplexní mapa systému s přesnými schématy zajistí, že týmy údržby a technici budou moci bezpečně a důsledně udržovat systémy v bezporuchovém provozu.

Dále je třeba pečlivě prozkoumat nastavení měniče a zprávy o uvedení do provozu. Střídače mají zásadní význam pro řízení synchronizace, ochrany proti vyložení, ochrany, rychlosti náběhu a harmonického výkonu. Bez správného naprogramování na základě profilu zatížení vašeho zařízení můžete očekávat nestabilní výkon nebo události s nárůstem napětí v kritických zónách.

Kvalifikovaní elektrotechnici musí znovu provést výpočty poruchového proudu. Větrné, solární a vodní zdroje zvyšují dostupnou energii při poruše. To ovlivní výběr jističů, koordinaci pojistek a hranice obloukových výbojů.

V neposlední řadě je třeba pravidelně testovat uzemnění a podávat zprávy o vyvážení elektrické zátěže. To zajistí, že veškerý poruchový proud zůstane bezpečný vzhledem ke zdroji, aniž by se zvýšilo riziko pro váš personál. Drobná preventivní práce vám pomůže udržet pojistné na přijatelné úrovni a zároveň si budete užívat finančních a reputačních výhod přechodu na obnovitelné zdroje energie.

Posílení strategie obnovitelné bezpečnosti vašeho zařízení

Důvodem, proč doporučujeme náš tým zkušených, profesionálních elektrotechniků a soudních znalců, je skutečnost, že obnovitelné zdroje energie vyžadují strategie přizpůsobené každému zařízení a provozu. To může zahrnovat několik taktik, jako např:

• Přestavba zátěže s cílem snížit přetěžování majetku
• Selektivní koordinace, která se aktualizuje podle posunu poruchových proudů.
• Harmonické filtry a stabilizátory výkonu pro stabilizaci výkonu poháněného střídačem
• Oddělení obnovitelných obvodů pro zabránění zpětnému napájení
• Přepracování uzemnění pro sítě
• Snížení rizika úrazu elektrickým proudem, poruchy a požáru
• Zajištění správných ventilačních cest a rozdělení nebezpečí do zón
• Vždy mít systém potlačování v souladu s dostupnými zdroji.

Tým třetí strany, který tyto systémy vyhodnocuje, dává vašemu vedení, klientům a pojišťovnám jistotu, že je riziko omezeno. Můžete tak oslavovat snížení spotřeby fosilních paliv nebo snížení výdajů, které lze přenést na spotřebitele způsobem, který jen podpoří vaši pověst.

Ve společnosti Dreiym Engineering vám chceme pomoci získat toto uznání. Naše týmy mají více než 30 let zkušeností a jsou často povolávány jako soudní znalci po požáru nebo výbuchu. Přesně víme, co hledat, a používáme osvědčené vědecké metody a správné průmyslové postupy, od infračerveného skenování dronem až po forenzní inženýrství. Pomůžeme vám zajistit, abyste z nového zdroje energie vytěžili maximum a zároveň snížili riziko nebezpečí.

Zavolejte nám ještě dnes ve společnosti Dreiym Engineering a domluvte si konzultaci, abychom si promluvili o tom, kam chcete, aby se vaše energetické potřeby ubíraly dál.