再生可能エネルギーが電気負荷とインフラの安全性に与える影響

風力発電、太陽光発電、水力発電などの再生可能エネルギーは、蓄電池を含めると、現在、およそ4割を占めている。 米国の30%’ 送電網より多くの企業がこれらの資源を導入し、現在のシステムに統合するにつれ、その数は増えていく。消費者の需要はこのシフトと一致しており、ITから医療、海洋掘削に至るまで、各業界がこのような再生可能資源を採用する動機となっている。.

新しいエネルギー資源の利用は素晴らしい。現在のインフラへの負担を減らすことができる。人々が国のどこにいてもエネルギーを利用できるようになる。しかし、安全性は最優先されなければならない。商業用酪農場で太陽電池アレイを使用したり、遠隔地の車両基地で風力タービンを使用したりすることは、電気負荷の挙動に直接影響する。双方向の電力経路、障害電流の干渉、さまざまなワット数の需要は、機器、在庫、建物、そして人命へのリスクを増幅します。.

再生可能エネルギーの統合が新たな電気的現実を生み出す理由

いくつか 政府系金融機関 自然エネルギーに対する優遇措置には、融資、税額控除、補助金などがある。これらは政権が変われば変わるかもしれないが、このような技術を採用する長期的な傾向は肯定的である。.

問題は、統合後の電気環境がどのように変化するかだ。電力はもはや送電網から負荷に向かって流れることはない。代わりに、エネルギーはオンサイトで発電され、電力会社から引き出され、電力会社に供給される。この変化は、レガシーシステムが管理できるよりも複雑な場合が多い。.

最初の変化は、双方向の電力フローである。太陽光と風力は、配電設備を通じてエネルギーを押し戻す。その戻りの力によって、導体や変圧器は、設置設計で当初意図されていなかった方向に、より多くの電流を流すことになる。.

次の変化は断続性だ。曇りの日が長く続くと、太陽光発電の効率に影響を与える可能性がある。風力発電の出力が季節によって変動する場合も同様だ。こうした急激な変動は、グリッド接続、発電機、バッテリーバンクに補正を強いる。各補償はマイクロサージとなり、開閉装置や配電パネルにさらなるストレスを与える。.

電圧変動も増加する。ほとんどの再生可能システムは、インバーターが安定して制御されるようにレギュレーターを内蔵しているが、突然の生産変動を完全に滑らかにすることはできない。これらは当然、電圧上昇、ニュートラル・インバランス、高調波歪みにつながる。バッテリー・ストレージが加われば、負荷動作の急激な変化による充放電サイクルの層がさらに増えます。.

要するに、商業施設や産業施設にエネルギー生産のための再生可能資源を「アップグレード」または統合する場合は、電気エンジニアに相談しなければならないということだ。 Dreiymにいいね 将来のリスクを回避するために。.

負荷パターンが変化した場合の施設インフラへのリスク

このようなリスクがあっても、再生可能エネルギーの部分的または完全な統合に切り替える施設はますます増えている。今問題になっているのは、そのような移行前、移行中、そして移行後に、いかにすべてを安全に稼働させるかである。再生可能エネルギーシステムは、ほとんどの施設管理者が予想できない方法で電力品質を劣化させることが多い。.

薬などの冷蔵品を保管する施設に目を向ける。これらは特定の温度範囲内に保たれなければならず、そうでなければFDAの安全規制により在庫を廃棄しなければならないリスクがある。施設の電力システムが再生可能なバックフィードを障害状態と誤認した場合、迷惑なトリップ、ダウンタイム、計画外の停電につながる可能性がある。つまり、生命を救う薬がすぐに在庫切れとなり、事業とその顧客に取り返しのつかない損害を与えることになる。.

生産設備を見てください。風力タービンシステムによるインバータベースの機器は高調波を引き起こす可能性があります。これらのシステムはモーター、コンベア、ロボットを混乱させ、重要な部品の寿命を縮める。問題は、リスクがそこで終わらないことだ。.

• 蓄電池システム： 大容量のバッテリー「バンク」（複数のバッテリーを備えた部屋やスペース）は、小さなスペースに大量のエネルギーを集中させる。そのため、故障の可能性が高くなり、換気、間隔、環境条件の悪さによる熱暴走のリスクが高まる。.
• アーク放電と接地： 太陽電池やバッテリーバンクからの障害電流の寄与は、入射エネルギーを増幅する。そのため、保護手段のクリア時間がシフトし、リレー、ヒューズ、調整戦略の更新が必要となる。これに応じて、古いアーク放電の研究も更新される必要があり、負荷バランスの追加による接地要件も更新される必要がある。.
• 人間の安全： 人体への暴露リスクは現実に存在する。メンテナンス作業員は、インバータの同期中や再生可能回路に接続されたジャンクションボックスの取り扱い中に問題を経験する可能性が高い。バックフィードは通電したままになる可能性があるため、ショックや火傷、火災のリスクを防ぐために、ロックアウト/タグアウト手順を実施する必要があります。.
• 規制と保険 マルチソース電源システムについては、文書化、試験、検証など、新たなコンプライアンス責任を負う必要がある。保険会社は、風力発電、太陽光発電、水力発電に切り替える前に、フォレンジック・エンジニアリングによる評価と接地試験を要求するかもしれない。.

風力タービンでの高所作業からバッテリー室での化学物質への暴露まで、あらゆるものがある。再生可能エネルギー資源の導入は、リスク管理チームに大きな負担を強いる。風力発電は豊富なメリットをもたらしますが、長期的なメンテナンスとリスク軽減のために必要な手順を踏んでいる限りにおいてです。.

再生可能エネルギーの適切な統合を確認し、リスクを最小化するための施設のあり方

商業施設や産業施設では、新しい再生可能システムや資産が現在の電気インフラとどのように相互作用するかを評価する必要があります。新たな条件下での負荷シフトを測定し、その設置が実際のシステムのストレス挙動と一致するかどうかを判断する必要があります。.

手始めに、すべてを文書化すること。高度な電気系統図と図面を使用して自然エネルギーのみを追加し、設置中も必ず更新してください。正確な図を含む包括的なシステム・マップにより、メンテナンス・チームや技術者は、安全かつ一貫してシステムを円滑に稼動させることができます。.

次に、インバータの設定と試運転レポートを精査したい。インバータは、同期、アンチアイランド、保護、ランプ率、および高調波出力を管理するために非常に重要です。施設の負荷プロフィールに基づいた適切なプログラミングを行わないと、重要なゾーンで不安定な電力や電圧上昇イベントが発生する可能性があります。.

有資格の電気技師は、故障電流の計算をやり直す必要がある。風力発電、太陽光発電、水力発電は、利用可能な故障エネルギーを増加させる。これはブレーカーの選定、ヒューズの調整、アーク放電の境界に影響を与える。.

最後に、定期的な接地テストと電気負荷平衡レポートが必要です。そうすることで、すべての障害電流が発生源に対して安全なままであることが保証され、従業員へのリスクが高まることはありません。再生可能エネルギーへの移行がもたらす経済的・評判的メリットを享受しながら、保険料を許容レベルに維持するためには、ちょっとした予防対策が大きな効果を発揮します。.

施設の再生可能エネルギー安全戦略の強化

私たちが経験豊富なプロの電気・法医学エンジニアのチームを推薦する理由は、再生可能エネルギーにはそれぞれの施設や業務に合わせた戦略が必要だからです。それには以下のような戦術があります：

• 負荷改造による過剰ストレス資産の削減
• 故障電流の変化に応じて更新される選択的調整
• インバータ駆動電力を安定化させる高調波フィルタとパワーコンディショナ
• バックフィードを防ぐために再生可能な回路を分離する
• ネットワークの接地再設計
• 衝撃、故障、火災のリスクを低減
• 適切な換気経路とハザードゾーニングの確保
• 常にリソースに見合った抑制システムを持つ。

第三者チームがこれらのシステムを評価することで、経営陣、顧客、保険会社は、リスクが軽減されているという安心感を得ることができる。そうすれば、化石燃料の使用量を削減したり、消費者に転嫁できる経費を削減したりすることができ、企業の評判を高めることになる。.

ドレイム・エンジニアリングは、お客様がそのような評価を得るお手伝いをしたいと考えています。私たちのチームは30年以上の経験があり、火災や爆発の後に専門家証人として呼ばれることがよくあります。ドローンによる赤外線スキャンからフォレンジック・エンジニアリングまで、実績のある科学的手法と適切な業界手順を用いて、何を調べるべきかを正確に把握しています。私たちは、新しいエネルギー源を最大限に活用しながら、危険のリスクを軽減するお手伝いをいたします。.

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