Hvordan vedvarende energi påvirker elektrisk belastning og infrastruktursikkerhed

Vedvarende energikilder som vind-, sol- og vandkraft, der inkluderer batterilagring, udgør nu ca. 30% af USA's’ elnettet. Efterhånden som flere virksomheder tager disse ressourcer i brug og integrerer dem i deres nuværende systemer, vokser dette tal. Forbrugernes efterspørgsel stemmer overens med dette skift og motiverer brancher fra IT til sundhedspleje og offshore-boring til at anvende sådanne vedvarende ressourcer.

Brugen af nye energiressourcer er fantastisk. Det hjælper med at reducere presset på den nuværende infrastruktur. Det sikrer, at folk har adgang til energi, uanset hvor de befinder sig i landet. Men sikkerhed skal være en prioritet. Brug af et solcelleanlæg på en kommerciel mælkefarm eller en vindmølle på et fjerntliggende køretøjsdepot påvirker direkte, hvordan elektriske belastninger opfører sig. Tovejs strømveje, fejlstrømsinterferens og varierende watt-krav øger risikoen for udstyr, inventar, bygninger og menneskeliv.

Hvorfor integration af vedvarende energi skaber nye elektriske realiteter

Flere af dem statsstøttet finansiel Incitamenterne til vedvarende energi omfatter lån, skattefradrag og tilskud. Selv om disse kan skifte under forskellige regeringer, er den langsigtede tendens til at indføre sådanne teknologier positiv.

Problemet er, hvordan det elektriske miljø ændrer sig efter integrationen. Strømmen flyder ikke længere fra nettet til forbrugerne. I stedet genereres der energi på stedet, som trækkes fra og leveres til forsyningsselskabet. Det skift er ofte mere komplekst, end ældre systemer kan håndtere.

Den første ændring er tovejsstrøm. Sol og vind skubber energi tilbage gennem distributionsudstyret. Denne returkraft får ledere og transformatorer til at føre mere strøm i retninger, der ikke oprindeligt var tiltænkt i installationsdesignet.

Den næste ændring er intermittens. En lang række overskyede dage kan påvirke solens effektivitet. Det samme gælder, hvis vindproduktionen svinger fra sæson til sæson. Disse hurtige udsving tvinger netforbindelser, generatorer og batteribanker til at kompensere. Hver kompensation er en mikrooverspænding, som lægger yderligere pres på koblingsudstyr og distributionspaneler.

Spændingsvariationen øges også. De fleste vedvarende systemer har indbyggede regulatorer, der sikrer, at inverterne forbliver konsistente og kontrollerede, men de kan ikke helt udjævne pludselige produktionsændringer. Det fører naturligvis til spændingsstigninger, neutral ubalance og harmonisk forvrængning. Tilføj batterilagring, og du får endnu et lag af opladnings- og afladningscyklusser fra pludselige overgange i belastningsadfærd.

Pointen er, at hvis du vil “opgradere” eller integrere en vedvarende ressource til energiproduktion i dit kommercielle eller industrielle anlæg, skal du rådføre dig med elektroingeniører. synes godt om os på Dreiym for at undgå fremtidige risici.

Risici for facilitetens infrastruktur, når belastningsmønstrene skifter

Selv med disse risici skifter flere og flere anlæg til delvis eller fuldstændig integration af vedvarende energi. Problemet bliver nu, hvordan man sikrer, at alt kører sikkert før, under og efter sådanne overgange. Vedvarende systemer forringer ofte strømkvaliteten på måder, som de fleste anlægsledere ikke kan forudse.

Se på en facilitet til opbevaring af kølevarer, f.eks. medicin. De skal holdes inden for bestemte temperaturintervaller, ellers risikerer man at skulle bortskaffe lageret på grund af FDA's sikkerhedsbestemmelser. Hvis anlæggets strømsystem fejlfortolker vedvarende backfeed som fejltilstande, kan det føre til generende udfald, nedetid og uplanlagte afbrydelser. Det betyder, at al den livreddende medicin hurtigt bliver til tabt lagerbeholdning og forårsager uoprettelig skade på virksomheden og dens kunder.

Se på et produktionsanlæg. Inverterbaseret udstyr fra et vindmøllesystem kan introducere overtoner. Disse systemer forstyrrer motorer, transportbånd og robotteknologi og forkorter levetiden for vigtige komponenter. Problemet er, at risikoen ikke slutter der.

• Batterilagringssystemer: Batteribanker med høj kapacitet (rum eller områder med flere batterier) koncentrerer en stor mængde energi på et lille område. Det øger fejlpotentialet og risikoen for termisk runaway på grund af dårlig ventilation, afstand eller miljøforhold.
• Lysbue og jordforbindelse: Fejlstrømsbidrag fra solceller eller batteribanker forstærker hændelsesenergien. Det ændrer udkoblingstiden for beskyttelsesforanstaltninger, hvilket kræver opdateringer af relæer, sikringer og koordineringsstrategier. Som svar skal ældre lysbueundersøgelser opdateres, og det samme gælder jordingskrav på grund af yderligere belastningsbalancering.
• Menneskelig sikkerhed: Risikoen for eksponering af mennesker er reel. Vedligeholdelsespersonale vil sandsynligvis opleve problemer under synkronisering af invertere eller håndtering af koblingsbokse, der er bundet til vedvarende kredsløb. Backfeed kan forblive strømførende, og derfor skal der være lockout/tagout-procedurer på plads for at forhindre stød, forbrændinger eller risiko for brand.
• Lovgivning og forsikring: Du bliver nødt til at påtage dig et nyt ansvar for at overholde reglerne for energisystemer med flere kilder, herunder dokumentation, test og verifikation. Forsikringsselskaberne kan kræve kriminaltekniske evalueringer og jordingstest, før de skifter til vind-, sol- og vandkraft.

Der er alt fra arbejde i højden på en vindmølle til kemisk eksponering i et batterirum. Indførelse af vedvarende energikilder lægger en større byrde på risikostyringsteamet. Det giver et væld af fordele, men kun så længe du følger de nødvendige trin for langsigtet vedligeholdelse og risikominimering.

Hvordan faciliteter kan verificere korrekt integration af vedvarende energi og minimere risikoen

Kommercielle og industrielle anlæg skal evaluere, hvordan et nyt vedvarende system eller aktiv kan interagere med den nuværende elektriske infrastruktur. Du skal måle belastningsforskydninger under nye forhold og afgøre, om installationen matcher det faktiske systems stressadfærd.

Til at begynde med skal du dokumentere alt. Tilføj kun vedvarende energi ved hjælp af avancerede elektriske kort og tegninger, og sørg for at opdatere dem under installationen. Et omfattende systemkort med nøjagtige diagrammer sikrer, at vedligeholdelsesteams og teknikere sikkert og konsekvent kan holde systemerne kørende.

Dernæst skal du nøje undersøge inverterindstillinger og idriftsættelsesrapporter. Invertere er afgørende for at styre synkronisering, anti-islanding, beskyttelse, rampehastigheder og harmonisk output. Uden korrekt programmering baseret på dit anlægs belastningsprofil kan du forvente ustabil strøm eller spændingsstigninger i kritiske zoner.

Kvalificerede elektroingeniører skal foretage nye beregninger af fejlstrøm. Vind-, sol- og vandkraftkilder øger den tilgængelige fejlenergi. Det vil påvirke valg af afbrydere, koordinering af sikringer og lysbuegrænser.

Endelig vil du have periodiske jordtest og rapporter om elektrisk belastningsbalancering. Det vil sikre, at al fejlstrøm forbliver sikker i forhold til kilden uden at øge risikoen for dit personale. Lidt forebyggende arbejde er langt hen ad vejen med til at holde forsikringspræmierne på et acceptabelt niveau, mens du nyder godt af de økonomiske og omdømmemæssige fordele ved at skifte til vedvarende energikilder.

Styrk din facilitets strategi for fornybar sikkerhed

Grunden til, at vi anbefaler vores team af erfarne, professionelle elektro- og retsmedicinske ingeniører, er, at vedvarende energi kræver strategier, der er skræddersyet til hvert enkelt anlæg og drift. Det kan omfatte flere taktikker som f.eks:

• Load remodeling for at reducere overbelastede aktiver
• Selektiv koordinering, der opdateres, når fejlstrømmene skifter
• Harmoniske filtre og power conditioners til at stabilisere inverterdrevet strøm
• Adskillelse af vedvarende kredsløb for at forhindre backfeed
• Nyt design af jordforbindelse til netværk
• Reducerer risikoen for stød, fejl og brand
• Sikring af korrekte ventilationsveje og farezoneinddeling
• Altid at have et undertrykkelsessystem, der er afstemt med de eksisterende ressourcer

At få et tredjepartshold til at evaluere disse systemer giver din ledelse, dine kunder og forsikringsselskaber ro i sindet og sikkerhed for, at risikoen er reduceret. På den måde kan du fejre, at du reducerer brugen af fossile brændstoffer eller sænker udgifterne, som kan væltes over på forbrugerne på en måde, der kun styrker dit omdømme.

Hos Dreiym Engineering vil vi gerne hjælpe dig med at få den anerkendelse. Vores teams har over 30 års erfaring og bliver ofte indkaldt som ekspertvidner efter en brand eller eksplosion. Vi ved præcis, hvad vi skal kigge efter, og vi bruger gennemprøvede videnskabelige metoder og korrekte industriprocedurer, fra infrarød scanning med drone til retsmedicinsk ingeniørarbejde. Vi kan hjælpe dig med at sikre, at du får mest muligt ud af din nye energikilde, samtidig med at du reducerer risikoen for fare.

Ring til os i dag hos Dreiym Engineering for at aftale en konsultation, og lad os få en samtale om, hvor du ønsker, at dit energibehov skal gå hen næste gang.