Alimentación de energía a la red eléctrica

Estoy investigando sobre la red eléctrica y un mercado donde los vecinos pueden intercambiar energía entre ellos.

Descubrí que si su celda fotovoltaica tiene exceso de energía, puede ponerla en la red con un inversor en 1 fase o 3 fases si es demasiado (> 5kw). La pregunta que me hacen cuando hago presentaciones es: ¿Esto funciona? ¿Y quién regula la frecuencia o el voltaje?

¿Es un problema del mundo real o los inversores son tan buenos que no rompen la red?

También sé que si la red no cumple con las especificaciones, los inversores pueden apagarse solos, así que lo hice por mí.

Mi profesor pregunta si es posible que el vecino A ponga energía en la red y luego el vecino B la tome. Por supuesto, no será la misma "energía", pero la diferencia neta en la red será 0, por lo que se trata de una transacción "virtual". Si el operador de la red está de acuerdo con esto, es posible que solo tenga que pagar una pequeña tarifa de transacción.

Respuesta rápida: sí, funciona, muchas instalaciones están en uso en el campo. Solo he visto monofásicos (230 V en el Reino Unido) para sistemas de alrededor de 10 kW. Es un sistema común en Europa en general, el Reino Unido tenía algunas tarifas de alimentación bastante buenas en las que el propietario vendía todo el excedente de energía a la red. Había muchas empresas que instalaban los paneles fotovoltaicos de forma gratuita, dejaban que el propietario de la casa usara algo de energía y vendían la energía que entraba en la red. Si no recuerdo mal, la energía se vendió a la red a algo así como 0,40 libras esterlinas por unidad (ya que era energía verde). Funciona, pero en un sistema amplio.
Muchos países tienen la posibilidad de volver a vender a la red, ya sea utilizando medidores que miden la energía en ambas direcciones o simplemente instalando dos medidores y pagando por la energía producida a partir de energía eólica, solar fotovoltaica, hidroeléctrica, etc.
¿Y tiene alguna información sobre la regulación de frecuencia y voltaje que pueda citar que convenza a mi profesor :)?
La frecuencia es para que coincida con la cuadrícula. La regulación de voltaje es para que coincida con la red. Depende de la ubicación. Si no te cree, muéstrale las empresas que lo hacen, si te pide que hagas la investigación, entonces busca "alimentar inversores de tarifas".
¿Tu profesor lee? Él debería ser consciente de esto... ¿Cómo se combinan las grandes centrales eléctricas entre sí...?
Esta es una de las razones por las que la energía solar fotovoltaica es bastante cara. No son los paneles, sino la electrónica certificada y los electricistas certificados los que deben instalarlo y probarlo. Si no quieres conectarte a la red solar los costes se reducen a la mitad, como mínimo.
Busque "inversor de conexión a red". Es MUY común y no se permite que los inversores que se "conectan" a la red (por requisitos reglamentarios) produzcan salida si no hay una conexión de red operativa disponible en la salida del inversor. | Las empresas de suministro de energía de la red generalmente pagan una pequeña fracción del costo unitario (kWh) por la energía inyectada en la red. Si bien se podría llegar a un acuerdo especial que permita la transferencia de energía entre vecinos a un costo mínimo, esto sería extremadamente inusual y probablemente no atractivo para las empresas proveedoras. ...
... Una transferencia transfronteriza fuera de la red sería factible pero tendría que enfrentar requisitos reglamentarios.
Es posible que desee indicarle a su profesor la dirección del documento G83.2 ofgem.gov.uk/ofgem-publications/52354/… ese es el estándar que deben seguir los inversores aquí en el Reino Unido. Entra en grandes detalles sobre cómo deben funcionar.

Respuestas (3)

Los inversores solares conectados a la red monitorean la frecuencia de las líneas eléctricas a las que están conectados. De hecho, en algunas jurisdicciones existe el requisito de que controlen la línea durante unos cinco minutos antes de conectarla. Durante ese tiempo, sincronizamos un pll con la frecuencia de entrada para que cuando generemos nuestra salida, el inversor esté sincronizado con la línea. También estamos observando el voltaje de línea (y, por supuesto, nuestra corriente de salida). Cuando nos conectamos a la línea, abrimos nuestros transistores y empujamos la corriente hacia la red. Nuestro sistema de control local continúa monitoreando la línea y ajustando nuestra salida para proporcionar una corriente constante a la red, independientemente de dónde nos encontremos en el ciclo de CA (suponiendo que haya energía solar disponible).

Si, funciona. La propia red proporciona la referencia de frecuencia y tensión.

El inversor está programado para alimentar corriente en su conexión con la red, en una dirección que alimenta energía y una magnitud que parece una resistencia negativa.

Imagine algo tan simple como una resistencia conectada a la red, un hervidor de 3kW de aproximadamente 20 Ω resistencia por ejemplo. Cuando el voltaje instantáneo de la red es de 100v, consume 5A, cuando es de 300v, consume 15A.

Ahora, con algunos dispositivos electrónicos inteligentes, puede crear una carga que detecte el voltaje instantáneo y extraiga esa cantidad de corriente. Eso se vería como una resistencia en sus terminales. Esas existen y se denominan fuentes de alimentación con factor de potencia corregido.

Puede hacer exactamente lo mismo y detectar el voltaje de la red, pero esta vez alimentar corriente en lugar de extraer corriente. Así es como un inversor conectado a la red envía energía a la red de manera bien controlada.

Cualquier inversor comercial tendrá protección en su salida para que, en caso de desconexión de la red, no genere demasiada tensión de salida.

Los arreglos en torno al dinero que cambia de manos para esto están sumidos en cuestiones políticas, con incentivos y tarifas en el asiento del conductor.

Afortunadamente, ST proporciona un ejemplo: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/0b/16/e1/a7/0e/db/49/09/CD00253868.pdf/files/ CD00253868.pdf/jcr:content/translations/en.CD00253868.pdf

Esencialmente, es un tipo complicado de fuente de alimentación conmutada, pero en lugar de apuntar a un nivel de voltaje de CC, apunta al nivel de línea de CA. Durante los períodos de "apagado" de PWM, puede medir el voltaje y la fase de la línea y luego alinear su salida con eso.

El "¿funciona esto?" la pregunta es un poco extraña. Claramente lo hace, hay millones de estas cosas ya instaladas. Tengo uno. Realmente no pienso en ello hasta que recibo mi cheque regular de la compañía eléctrica.