Hoe hernieuwbare energie de elektrische belasting en veiligheid van de infrastructuur beïnvloedt

Hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie en waterkracht, inclusief batterijopslag, maken nu ruwweg het grootste deel uit van de totale energiebehoefte. 30% van de Verenigde Staten’ elektriciteitsnet. Naarmate meer bedrijven deze bronnen gebruiken en integreren in hun huidige systemen, groeit dat aantal. De vraag van consumenten komt overeen met deze verschuiving en motiveert industrieën, van IT tot gezondheidszorg tot offshore boren, om dergelijke hernieuwbare bronnen te gebruiken.

Het gebruik van nieuwe energiebronnen is geweldig. Het helpt de druk op de huidige infrastructuur te verminderen. Het zorgt ervoor dat mensen toegang hebben tot energie, waar ze zich ook bevinden in het land. Veiligheid moet echter wel een prioriteit zijn. Het gebruik van een zonnepaneel op een commercieel melkveebedrijf of een windturbine op een afgelegen voertuigdepot heeft een directe invloed op hoe elektrische belastingen zich gedragen. Bidirectionele stroomroutes, storingsstromen en variërende wattage-eisen vergroten de risico's voor apparatuur, inventaris, gebouwen en mensenlevens.

Waarom de integratie van hernieuwbare energiebronnen nieuwe elektrische realiteiten creëert

Verschillende door de overheid gesteunde financiële Stimuleringsmaatregelen voor hernieuwbare energiebronnen omvatten leningen, belastingkredieten en subsidies. Hoewel deze onder verschillende regeringen kunnen verschuiven, is de langetermijntrend naar het gebruik van dergelijke technologieën positief.

Het probleem is hoe de elektrische omgeving na integratie verandert. Er stroomt niet langer energie van het elektriciteitsnet naar de verbruikers. In plaats daarvan wordt energie ter plekke opgewekt, onttrokken van en geleverd aan het elektriciteitsnet. Die verschuiving is vaak complexer dan legacysystemen aankunnen.

De eerste verandering is bidirectionele energiestroom. Zonne- en windenergie stuwen energie terug door distributieapparatuur. Die terugstuwende kracht zorgt ervoor dat geleiders en transformatoren meer stroom vervoeren in richtingen die oorspronkelijk niet bedoeld waren in het ontwerp van de installatie.

De volgende verandering is intermittentie. Een lange reeks bewolkte dagen kan de efficiëntie van zonne-energie beïnvloeden. Hetzelfde geldt als de windoutput van seizoen tot seizoen fluctueert. Deze snelle schommelingen dwingen netaansluitingen, generatoren en accubanken om te compenseren. Elke compensatie is een microschommeling, waardoor schakelapparatuur en distributiepanelen extra worden belast.

De spanningsvariabiliteit neemt ook toe. De meeste hernieuwbare systemen hebben ingebouwde regelaars om ervoor te zorgen dat de omvormers consistent en gecontroleerd blijven, maar ze kunnen plotselinge productiewijzigingen niet volledig egaliseren. Dit leidt natuurlijk tot spanningsstijgingen, neutrale onbalans en harmonische vervorming. Voeg daar batterijopslag aan toe en je krijgt nog een hele laag van laad- en ontlaadcycli door abrupte overgangen in het gedrag van de belasting.

Het punt is dat als je een hernieuwbare bron voor energieproductie gaat “upgraden” of integreren in je commerciële of industriële faciliteit, je moet overleggen met elektrotechnici vind ons leuk op Dreiym om toekomstige risico's te vermijden.

Risico's voor facilitaire infrastructuur bij verschuiving van belastingspatronen

Zelfs met deze risico's schakelen steeds meer faciliteiten over op gedeeltelijke of volledige integratie van hernieuwbare energie. Het probleem is nu hoe je ervoor kunt zorgen dat alles veilig werkt voor, tijdens en na zo'n overgang. Hernieuwbare systemen verslechteren vaak de stroomkwaliteit op manieren die de meeste facilitair managers niet kunnen voorzien.

Kijk naar een faciliteit voor de opslag van gekoelde goederen, zoals medicijnen. Deze moeten binnen specifieke temperatuurbereiken worden bewaard, omdat anders het risico bestaat dat de voorraad moet worden weggegooid vanwege de veiligheidsvoorschriften van de FDA. Als het energiesysteem van de faciliteit hernieuwbare backfeed verkeerd interpreteert als foutcondities, kan dit leiden tot storingen, uitvaltijd en ongeplande onderbrekingen. Dat betekent dat al die levensreddende medicatie al snel verloren voorraad wordt, met onherstelbare schade voor het bedrijf en zijn klanten tot gevolg.

Kijk naar een productiefaciliteit. Op omvormers gebaseerde apparatuur van een windturbinesysteem kan harmonischen introduceren. Deze systemen verstoren motoren, transportbanden en robotica, waardoor de levensduur van essentiële onderdelen wordt verkort. Het probleem is dat het risico daar niet ophoudt.

• Batterijopslagsystemen: Accubanken met een hoge capaciteit (kamers of ruimtes met meerdere accu's) concentreren een grote hoeveelheid energie in een kleine ruimte. Dat verhoogt de kans op storingen en het risico op thermische runaway als gevolg van slechte ventilatie, ruimte of omgevingsfactoren.
• Vlamboog en aarding: Foutstroombijdragen van zonne- of accubanken versterken de invallende energie. Hierdoor verschuiven de uitschakeltijden van beveiligingsmaatregelen, waardoor relais, zekeringen en coördinatiestrategieën moeten worden aangepast. Als reactie hierop moeten oudere vlamboogspanningsstudies worden bijgewerkt, net als de aardingseisen als gevolg van extra load balancing.
• Menselijke veiligheid: Het risico op blootstelling van mensen is reëel. Onderhoudsteams krijgen waarschijnlijk te maken met problemen tijdens het synchroniseren van omvormers of het omgaan met aftakdozen die verbonden zijn met duurzame circuits. Backfeed kan onder spanning blijven staan en daarom moeten er lockout/tagout-procedures zijn om schokken, brandwonden of brandgevaar te voorkomen.
• Regelgeving en verzekeringen: Je zult nieuwe verantwoordelijkheden op je moeten nemen voor het naleven van de regelgeving voor energiesystemen met meerdere bronnen, waaronder documentatie, testen en verificatie. Verzekeraars kunnen forensische technische evaluaties en aardingstests eisen voordat ze overstappen op windenergie, zonne-energie en waterkracht.

Er is van alles, van werken op hoogte aan een windturbine tot chemische blootstelling in een batterijruimte. De introductie van hernieuwbare energiebronnen legt een grotere druk op het risicomanagementteam. Het biedt een schat aan voordelen, maar alleen zolang je de noodzakelijke stappen volgt voor onderhoud op de lange termijn en risicobeperking.

Hoe faciliteiten de juiste integratie van hernieuwbare energie kunnen controleren en risico's minimaliseren

Commerciële en industriële locaties moeten evalueren hoe een nieuw hernieuwbaar systeem of bedrijfsmiddel zou kunnen interageren met de huidige elektrische infrastructuur. U moet de verschuiving van de belasting onder nieuwe omstandigheden meten en bepalen of de installatie overeenkomt met het stressgedrag van het huidige systeem.

Documenteer om te beginnen alles. Voeg alleen duurzame energie toe met behulp van geavanceerde elektrische kaarten en tekeningen, en zorg ervoor dat u deze tijdens de installatie bijwerkt. Een uitgebreide systeemkaart met nauwkeurige schema's zorgt ervoor dat onderhoudsteams en technici de systemen veilig en consistent probleemloos kunnen laten werken.

Vervolgens wil je de instellingen van de omvormer en de inbedrijfstellingsrapporten nauwkeurig onderzoeken. Omvormers zijn van cruciaal belang voor het beheren van synchronisatie, anti-eilanding, bescherming, aanloopsnelheden en harmonische uitvoer. Zonder de juiste programmering op basis van het belastingsprofiel van uw faciliteit kunt u onstabiele stroom of spanningsstijgingen in kritieke zones verwachten.

Gekwalificeerde elektrotechnici moeten foutstroomberekeningen opnieuw uitvoeren. Wind-, zonne- en waterkrachtbronnen vergroten de beschikbare storingsenergie. Dat heeft invloed op de selectie van stroomonderbrekers, de coördinatie van zekeringen en de grenswaarden voor boogvlammen.

Tot slot wilt u periodieke aardingstests en rapporten over het uitbalanceren van de elektrische belasting. Dat zorgt ervoor dat alle foutstroom veilig blijft ten opzichte van de bron, zonder dat het risico voor uw personeel toeneemt. Een beetje preventief werk helpt al een heel eind om de verzekeringspremies op een aanvaardbaar niveau te houden, terwijl u profiteert van de financiële en reputatievoordelen van de overstap naar hernieuwbare energiebronnen.

Versterk de strategie voor hernieuwbare veiligheid van uw instelling

De reden dat we ons team van ervaren, professionele elektrotechnische en forensische ingenieurs aanbevelen, is dat hernieuwbare energie strategieën vereist die zijn toegesneden op elke faciliteit en elk bedrijf. Dat kan verschillende tactieken omvatten, zoals

• Belasting herschikken om overbelaste activa te verminderen
• Selectieve coördinatie die wordt bijgewerkt als foutstromen verschuiven
• Harmonische filters en stroomregelaars om door omvormers aangedreven stroom te stabiliseren
• Scheiding van hernieuwbare circuits om backfeed te voorkomen
• Herontwerp van aarding voor netwerken
• Schok-, storings- en brandrisico's verminderen
• Zorgen voor de juiste ventilatiepaden en gevarenzones
• Altijd een onderdrukkingssysteem hebben dat is afgestemd op de aanwezige middelen

Een team van derden deze systemen laten evalueren geeft je leiding, klanten en verzekeraars de gemoedsrust dat de risico's zijn beperkt. Op die manier kunt u vieren dat u minder fossiele brandstoffen gebruikt of lagere kosten maakt die kunnen worden doorberekend aan de consument op een manier die uw reputatie alleen maar ten goede komt.

Bij Dreiym Engineering willen we u helpen die erkenning te krijgen. Onze teams hebben meer dan 30 jaar ervaring en worden vaak opgeroepen als getuige-deskundige na een brand of explosie. We weten precies waar we naar moeten zoeken, met behulp van bewezen wetenschappelijke methoden en de juiste industriële procedures, van infrarood scannen met een drone tot forensisch onderzoek. We kunnen je helpen om het maximale uit je nieuwe energiebron te halen en tegelijkertijd het risico op gevaar te verkleinen.

Bel ons vandaag nog bij Dreiym Engineering om een afspraak te maken voor een adviesgesprek, en laten we eens praten over waar u met uw energiebehoeften naartoe wilt.