У мережах, де дедалі більше домінують відновлювані джерела енергії, технологія формування мережі стає критичним інструментом для підтримки стабільності та забезпечення надійної роботи енергосистеми. У цьому інтерв'ю з ESS News Руй Сунь, заступник генерального директора Sungrow з центру технологій мереж, пояснює, як працює формування мережі, чому це важливо, і де технологія вже доводить свою цінність. Він детально розповідає про технічні виклики, регуляторні прогалини та чому формування мережі може незабаром стати новим галузевим стандартом.

Одна з причин, чому ми почали цю розмову, – це документ, який Sungrow опублікував про технологію формування мережі. Чи могли б ви пояснити, чому ви його опублікували та що він охоплює?

Звичайно. Ми опублікували документ, щоб поділитися інсайтами та технічним прогресом, досягнутим у технології формування мережі. Оскільки все більше ресурсів на основі інверторів підключаються до енергосистем по всьому світу, ми визнали необхідність надати чіткий огляд того, що насправді передбачає формування мережі — не лише як концепцію контролю, але як багаторівневу інтеграцію апаратного забезпечення, програмного забезпечення та інжинірингу на рівні системи. Документ підкреслює, як ми відтворюємо фундаментальну поведінку синхронних генераторів, таку як інерція та демпфування, зберігаючи гнучкість силових електронних пристроїв. Це також спроба сприяти індустріальному розумінню та співпраці.

Як довго розробляється технологія формування мережі, і як виглядав шлях для Sungrow?

Концепція сягає одного або двох десятиліть тому. Галузь працювала над її впровадженням, і різні виробники можуть застосовувати дещо різні підходи. У Sungrow наша подорож зосереджена на побудові міцної технологічної основи, яка поєднує фізику традиційної генерації з перевагами сучасних інверторних систем. Це включає все: від частотної відповіді та підтримки короткого замикання до теплового управління та багатошарових контрольних архітектур. Наша мета завжди полягала в тому, щоб принести стабільність, масштабованість та взаємодію до складних енергетичних систем – у мережі та поза нею.

Говорячи про автономні системи, чи можна сказати, що саме там ця технологія вперше закріпилася?

Так, це правильно. Багато ранніх реалізацій були в автономних або ізольованих системах — середовищах, де підтримка стабільності напруги та частоти без центральної мережі особливо складна. Але зараз ми бачимо, що ті самі потреби зростають у підключених до мережі середовищах, особливо зі збільшенням частки відновлюваної енергії та виходом з експлуатації звичайних синхронних машин.

Як формуючі мережу інвертори порівнюються з синхронними генераторами щодо реакції на реальні порушення?

Функціонально, сіткоутворюючі інвертори мають на меті відтворювати поведінку джерела напруги синхронних машин. Вони забезпечують реакцію, подібну до інерції, регулювання частоти, контроль напруги та навіть стійкість до відмов. Різниця полягає в апаратному забезпеченні: синхронні генератори є електромеханічними, тоді як інвертори є програмними пристроями. Це означає, що ми повинні ретельно розробляти стратегії управління — а іноді покращувати апаратне забезпечення — для досягнення подібних реакцій. Наприклад, ми розробили більш ефективні системи охолодження та схеми балансування комірок для обробки частих циклів, які передбачає сіткоутворення.

Як порівнюються витрати з синхронними генераторами, особливо з урахуванням експлуатації та обслуговування?

Синхронні машини мають високе обслуговування через рухомі частини та первинні двигуни. Наші інверторні системи – як для фотоелектричних, так і для сфер зберігання енергії – є модульними, не мають рухомих частин і легше моніторити та оновлювати. Можливість перепрограмування функцій через оновлення прошивки є великою перевагою. У довгостроковій перспективі інвертори, що формують мережу, пропонують більш економічне та гнучке рішення, особливо коли вимоги змінюються.

Які поточні перешкоди для ширшого впровадження – технічні, регуляторні чи економічні?

Усі три, певною мірою. Технічно, реалізація та масштабування систем з формуванням мережі є більш складними. Регуляторні середовища фрагментовані, хоча це покращується. Економічний аспект менш проблематичний. Інвертори з формуванням мережі пропонують довгострокову цінність через нижче технічне обслуговування, вищу гнучкість та можливість оновлення прошивки. Тим часом виробники прагнуть знизити вартість технології завдяки більшій зрілості. Одна з найбільших проблем — досвід експлуатації, оскільки це відносно нова технологія, і нам потрібно більше часу та даних, щоб створити довіру в галузі.

Наскільки різні регуляторні вимоги на ринках для технології формування мережі?

Вони досить різняться. Наприклад, Китай видав нормативні акти щодо частотної відповіді та поведінки при короткому замиканні. Німеччина вимагатиме послуги інерції з 2026 року. Кодекс мережі Великобританії включає конкретні положення щодо продуктивності формування мережі. Австралія випереджає багатьох способів з детальними керівництвами щодо продуктивності та тестовою структурою. Північна Америка наздоганяє, особливо в штатах, таких як Техас. Хоча вимоги відрізняються, ми бачимо спільні риси – стабільність частоти та напруги, контроль гармонік та здатність переживати несправності в умовах слабкої мережі. Ось чому ми розробляємо наші системи з гнучким, але надійним шаром управління, який можна адаптувати для різних ринків.

Чи є виклики при масштабному впровадженні технології формування мережі?

Так, особливо в паралельній роботі. Кожен інвертер працює як незалежне джерело напруги, тому координація їх без нестабільності є складною. Ми вирішуємо це за допомогою передових технік віртуального імпедансу та синхронізації для керування електричною відстанню та розподілом навантаження. Крім того, системи на основі інверторів повинні відповідати вимогам короткого замикання та перевантаження – сферах, де традиційні генератори вважалися переважними через їх механічну масу. Ми розробили надійне апаратне забезпечення для подолання цих викликів і довели це у великих установках. Зрештою, це справедлива гра для різних форматів генерації.

Чи очікуєте ви, що технології формування мережі повністю замінять технології слідування за мережею, чи існує оптимальна суміш?

Це чудове питання. Зараз формування мережі швидко набирає обертів, оскільки нам потрібна більша стабільність мережі. Як ми бачили в інцидентах, таких як відключення електроенергії в Іспанії, наявність більшої кількості ресурсів для формування мережі в мережі могло б допомогти пом'якшити наслідки. Хоча деякі виступають за гібридний підхід, ми вважаємо, що формування мережі стане стандартом для нових проектів – особливо коли системні оператори переходять до більш суворих вимог. Економічно це все ще коштує дорожче, але функціональність та майбутнє обґрунтовують інвестиції. З часом баланс може зміститися в бік домінування формування мережі.

Чи можете ви виділити один з ваших основних проектів, що використовує технологію формування мережі?

Абсолютно. Чудовим прикладом є мікромережа курорту Амаала в Саудівській Аравії. Це складна ізольована система, яка поєднує фотоелектричні панелі, акумуляторні накопичувачі та навіть резервні генератори. Ми поставили 125 МВт фотоелектричних інверторів і 160 МВт/760 МВт·год накопичування енергії для цього проекту. Вона повністю працює поза мережею, що означає дуже високі вимоги до стабільності системи. Технологія формування мережі управляє частотою, напругою та розподілом потужності між кількома джерелами. Це демонстрація того, як розумне управління може забезпечити надійне, стале електропостачання у віддалених середовищах.

Ще щось, чим ви хотіли б поділитися як висновком?

Формування мережі більше не є експериментальним – воно тут і працює. Ми впровадили його на кількох континентах, включаючи складні середовища. Галузь рухається до розумніших, стабільніших систем, і технології формування мережі є критичною частиною цього переходу. Ми вітаємо співпрацю з регуляторами, розробниками, операторами та академічною спільнотою, щоб продовжувати розвивати цю технологію.

Джерело: pv magazine ESS News