Nghiên cứu đề xuất Tua bin gió có thể cung cấp độ tin cậy và tính linh hoạt của lưới

Các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia (Sandia), hợp tác với Tập đoàn NIRE và Đại học Baylor, đã chứng minh rằng việc điều chỉnh tốc độ quay của cánh quạt gió có thể cung cấp hai dịch vụ lưới quan trọng Cân bằng tải và quản lý ổn định trong số các lợi ích tiềm năng khác để mang lại sự linh hoạt và khả năng phục hồi trên lưới điện.

Cân bằng tải

Một máy phát điện điển hình trong nhà máy điện có khả năng đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng đột ngột bằng cách cảm nhận rằng nhiều năng lượng được lấy từ nhà máy hơn so với những gì được sản xuất. Phản ứng này được kích hoạt bằng cách phát hiện sự giảm động năng quay của tuabin máy phát. Nói cách khác, khi tua-bin chậm lại thay vì duy trì ở tốc độ thông thường, các nhà máy kiểm soát nhận ra rằng nhà máy cần sản xuất nhiều năng lượng hơn.

Tua bin gió cũng có khả năng cân bằng tải và hỗ trợ ổn định lưới điện mặc dù nhu cầu năng lượng dao động. Sandia, Group NIRE và Baylor đã chứng minh rằng bằng cách điều chỉnh công suất đầu ra của tuabin gió Vestas V27 tại Cơ sở công nghệ trang trại gió quy mô (SWiFT), họ có thể cung cấp tới sáu lần năng lượng được lưu trữ của một máy phát đồng bộ thông thường (trên bảng tên MW) với hiệu suất khí động học giảm 0,12%. Nghiên cứu này có thể giúp xác định các hoạt động vận hành có thể cho phép tua-bin chạy với hiệu suất cao hơn trong khi vẫn có thể đáp ứng nhu cầu tăng.

Quản lý ổn định

Nghiên cứu cũng chứng minh rằng điều chế công suất có kiểm soát của tuabin gió có thể giảm thiểu dao động trong lưới điện. Dao động xảy ra khi năng lượng được truyền qua các đường truyền dài, chẳng hạn như vùng này sang vùng khác. Nếu dao động bị ẩm kém, chúng có thể gây nguy hiểm cho sự ổn định của lưới điện và có thể dẫn đến mất điện trên diện rộng trong điều kiện lưới bị căng thẳng.

Sử dụng thuật toán điều khiển đã được sửa đổi từ thử nghiệm trước đó của Pacific DC đã can thiệp vào đường dây truyền tải điện từ Tây Bắc Thái Bình Dương đến Los Angeles, Sandia, Baylor và Nhóm NIRE đã kiểm tra đồng thời liệu có thể sử dụng kỹ thuật điều chế cánh quạt tương tự để làm ẩm không dao động liên khu vực. Sử dụng một tuabin gió Vestas V27 được kết nối lưới tại SWiFT, một hệ thống điều khiển tại Phòng thí nghiệm công nghệ năng lượng và điều khiển của Sandia và các đơn vị đo lường phasor trên lưới, nhóm đã thử nghiệm thành công khả năng sử dụng một tuabin gió để cung cấp năng lượng dự trữ cân bằng tải và ổn định lưới điện diện rộng.

Mặc dù cần nghiên cứu bổ sung vào các hoạt động và chi phí bảo trì điều chế tuabin, nhưng kết quả ban đầu chỉ ra rằng tuabin gió có thể là một nguồn linh hoạt và khả năng phục hồi đáng kể trên lưới điện, ngoài việc đóng góp các dịch vụ lưới có giá trị và một nguồn doanh thu tiềm năng mới cho điều hành nhà máy gió.

Kết quả được công bố từ Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia trong báo cáo, “Sử dụng năng lượng động học tuabin gió để cung cấp dịch vụ cấp truyền. “