I nätverk som alltmer domineras av förnybara energikällor framträder nätformande teknologi som ett kritiskt verktyg för att upprätthålla stabilitet och säkerställa tillförlitlig kraftsystemdrift. I denna intervju med ESS News förklarar Rui Sun, Sungrows biträdande generaldirektör för nätteknikcentret, hur nätformande fungerar, varför det är viktigt och var teknologin redan bevisar sitt värde. Han utvecklar tekniska utmaningar, regelverksluckor och varför nätformande snart kan bli den nya industristandarden.
En av anledningarna till att vi inledde detta samtal var dokumentet som Sungrow publicerade om grid-forming-teknologi. Kan du gå igenom varför ni publicerade det och vad det täcker?
Självklart. Vi släppte papperet för att dela de insikter och tekniska framsteg vi har gjort inom nätformningsteknologi. Eftersom fler omriktarbaserade resurser ansluter till elsystem globalt, insåg vi behovet av att ge en klar översikt över vad nätformning faktiskt innebär – inte bara som ett kontrollkoncept utan som en flerskiktig integration av hårdvara, mjukvara och systemnivåteknik. Papperet belyser hur vi replikerar de grundläggande beteendena hos synkrongeneratorer, såsom tröghet och dämpning, samtidigt som vi behåller flexibiliteten hos kraftenheter. Det är också ett försök att bidra till branschomfattande förståelse och samarbete.
Hur länge har nätbildning varit under utveckling, och hur har vägen sett ut för Sungrow?
Konceptet går tillbaka ett eller två decennier. Branschen har arbetat med dess implementering, och olika tillverkare kan ta något olika tillvägagångssätt. På Sungrow har vår resa fokuserat på att bygga en solid teknisk grund som kombinerar fysiken i traditionell generering med fördelarna med moderna omvandlaresystem. Det inkluderar allt från frekvensrespons och kortslutningsstöd till termisk hantering och flerskiktskontrollarkitekturer. Vårt mål har alltid varit att ge stabilitet, skalbarhet och interoperabilitet till komplexa kraftsystem— både på och utanför nätet.
På tal om off-grid, skulle du säga att det är där denna teknik först tog fart?
Ja, det stämmer. Många tidiga implementeringar var i off-grid eller isolerade system – miljöer där det är särskilt utmanande att upprätthålla spänning och frekvensstabilitet utan ett centralt elnät. Men nu ser vi samma behov växa i nätanslutna miljöer, särskilt när andelen förnybar energi ökar och konventionella synkronmaskiner fasas ut.
Hur jämför sig nätformande omvandlare med synkrongeneratorer när det gäller respons på störningar i verkligheten?
Funktionellt syftar nätbildande växelriktare till att replikera spänningskällbeteendet hos synkronmaskiner. De ger en tröghetslik respons, frekvensreglering, spänningskontroll och till och med felöverförbarhet. Skillnaden ligger i hårdvaran: synkrongeneratorer är elektromekaniska, medan växelriktare är mjukvarubaserade enheter. Detta innebär att vi måste noggrant utforma kontrollstrategier – och ibland förbättra hårdvaran – för att uppnå liknande respons. Till exempel har vi utvecklat mer effektiva kylsystem och cellbalanseringsscheman för att hantera den frekventa cyklingen som nätbildning innebär.
Hur jämförs kostnaderna med synkrongeneratorer, särskilt med tanke på drift och underhåll?
Synkrona maskiner har högt underhåll på grund av rörliga delar och primära motorer. Våra omriktarsystem – för både PV- och energilagringsfält – är modulära, har inga rörliga delar och är lättare att övervaka och uppgradera. Möjligheten att programmera om funktionalitet via firmwareuppdateringar är en stor fördel. På lång sikt erbjuder nätbildande omriktare en mer kostnadseffektiv och flexibel lösning, särskilt när kraven förändras.
Vilka är de nuvarande hindren för en bredare anammning – tekniska, regulatoriska eller ekonomiska?
Alla tre, i viss mån. Tekniskt sett är det mer komplext att implementera och skala nätbildande system. Regulatoriska miljöer är fragmenterade, även om detta förbättras. Ekonomisk är mindre ett bekymmer. Nätbildande omriktare erbjuder långsiktigt värde genom lägre underhåll, högre flexibilitet och mjukvaruuppgraderingsbarhet. Samtidigt strävar tillverkarna efter att minska kostnaden för tekniken genom mogenhet. En av de största utmaningarna är operativ erfarenhet – detta är fortfarande en relativt ny teknik, och vi behöver mer tid och data för att bygga förtroende över hela branschen.
Hur olika är regelkraven på olika marknader för nätbildande teknik?
De varierar en hel del. Kina har till exempel utfärdat förordningar om frekvensrespons och kortslutningsbeteende. Tyskland kommer att kräva tröghetstjänster från 2026. Storbritanniens nätkodex innehåller specifika bestämmelser för nätbildande prestanda. Australien ligger långt fram på många sätt, med detaljerade prestandariktlinjer och ett testramverk. Nordamerika håller på att komma ikapp, särskilt i delstater som Texas. Även om kraven skiljer sig åt ser vi gemensamma trådar – frekvens- och spänningsstabilitet, harmonisk kontroll och förmågan att överleva fel under svaga nätförhållanden. Därför designar vi våra system med ett flexibelt men robust kontrollager som kan anpassas för olika marknader.
Finns det utmaningar när man distribuerar nätbildningsteknik i stor skala?
Ja, särskilt vid parallell drift. Varje omriktare fungerar som en oberoende spänningskälla, så att koordinera dem utan instabilitet är komplext. Vi hanterar detta genom att använda avancerad virtuell impedans och synkroniseringstekniker för att hantera elektriskt avstånd och lastdelning. Dessutom måste omriktarbaserade system uppfylla krav på kortslutning och överbelastning – områden där traditionella generatorer ansågs ha ett försprång på grund av sin mekaniska massa. Vi har utvecklat robust hårdvara för att övervinna dessa utmaningar och bevisat det i stora installationer. I slutändan är det en rättvis match för olika generationsformat.
Förväntar du dig att nätformande ska ersätta nätföljande teknologier helt, eller finns det en optimal blandning?
Det är en bra fråga. Just nu vinner grid-forming snabbt mark eftersom vi behöver större nätstabilitet. Som vi har sett i incidenter som Spanien-svälten, skulle det ha hjälpt att mildra effekterna om fler grid-forming-resurser varit online. Även om vissa argumenterar för en hybridmetod, tror vi att grid-forming kommer att bli standarden för nya projekt – särskilt när systemoperatörer går mot striktare krav. Ekonomiskt sett är det fortfarande till en premie, men funktionaliteten och framtidssäkringen rättfärdigar investeringen. Med tiden kan mixen förskjutas mot grid-forming-dominans.
Kan du lyfta fram ett av dina större projekt som använder grid-forming-teknik?
Absolut. Ett bra exempel är Amaala-resortens mikronät i Saudiarabien. Det är ett komplext isolerat system som kombinerar PV, batterilagring och till och med reservgeneratorer. Vi levererade 125 MW PV-omvriktare och 160 MW/760 MWh energilagring till detta projekt. Det fungerar helt off-grid, vilket innebär att systemstabilitetskraven är mycket höga. Grid-forming-teknik hanterar frekvens, spänning och effektutdelning över flera källor. Det är ett exempel på hur smart kontroll kan möjliggöra pålitlig, hållbar kraft i avlägsna miljöer.
Något annat du vill dela som en takeaways?
Nätbildande är inte längre experimentell – det är här och fungerar. Vi har implementerat det på flera kontinenter, inklusive utmanande miljöer. Branschen rör sig mot smartare, stabilare system, och nätbildande tekniker är en kritisk del av den övergången. Vi välkomnar samarbete med regleringsmyndigheter, utvecklare, operatörer och akademin för att fortsätta utveckla denna teknik.
Källa: pv magazine ESS News
