Može li se sustav izvan mreže koristiti u područjima s potresima?

Kao davatelj sustava izvan mreže, često me pitaju o izvedivosti korištenja ovih sustava u područjima sklonim potresima. To je valjana briga, jer potresi mogu predstavljati značajne izazove stabilnosti i funkcionalnosti bilo koje infrastrukture, uključujući elektroenergetske sustave izvan mreže. U ovom postu na blogu istražit ću mogućnosti i razmatranja implementacije izvan mreže u potresnim zonama.

Razumijevanje sustava izvan mreže

Prije nego što uđete u faktor potresa, nakratko shvatimo koji su sustavi izvan mreže. Sustav izvan mreže je samodostatna postavka za proizvodnju energije koja djeluje neovisno o tradicionalnoj korisnoj mreži. Ovi se sustavi obično sastoje od obnovljivih izvora energije kao što su solarni paneli, vjetroturbine i otopine za skladištenje energije poput baterija. Dizajnirani su tako da osiguraju električnu energiju za udaljene lokacije ili područja s nepouzdanim pristupom mreži.

Izazov potresa

Zemljotresi mogu uzrokovati tresenje tla, pomicanje tla, pa čak i cunamis u obalnim područjima. Ove seizmičke aktivnosti mogu oštetiti ili uništiti zgrade, ceste i električnu infrastrukturu. Za sustave izvan mreže, glavne brige tijekom potresa su strukturni integritet komponenti i kontinuitet napajanja.

Strukturni integritet

Komponente sustava izvan mreže, kao što su solarne ploče, vjetroturbine i baterije, moraju izdržati sile nastale potresom. Solarne ploče obično se montiraju na krovove ili prizemne strukture. Tijekom potresa, ove se strukture mogu podvrgnuti bočnim i okomitim silama koje mogu uzrokovati da se pomaknu, naginju ili čak urušavaju. Slično tome, vjetroturbine, posebno visoke i vitke, ranjive su na dinamičke sile potresa. Snažan potres može uzrokovati da se turbina ljulja, ošteti lopatice ili čak sruši.

Kontinuitet snage

Osim strukturnih oštećenja, potresi također mogu poremetiti napajanje sustava izvan mreže. Tresenje može uzrokovati otpuštanje ili prekid električnih veza, što dovodi do nestanka napajanja. Nadalje, ako je sustav za skladištenje energije, poput baterije, oštećen tijekom potresa, možda neće moći učinkovito pohraniti ili opskrbiti električnu energiju.

Ublažavanje rizika

Unatoč izazovima, moguće je dizajnirati i instalirati sustave izvan mreže koji mogu izdržati zemljotrese. Evo nekoliko strategija za ublažavanje rizika:

Strukturni dizajn

• Seizmičke rezistentne montažne strukture: Za solarne panele koristite montažne strukture koje su posebno dizajnirane da se odupru seizmičkim silama. Te bi strukture trebale biti izrađene od materijala visoke čvrstoće i imati snažnu vezu s zgradom ili tlom. Na primjer, pomoću podesivih nagibnih nosača koji se mogu zaključati na mjestu tijekom potresa može spriječiti pomicanje ploča.
• Dizajn vjetroagregata: Kada odaberete vjetroturbinu za područje sklone potresu, odaberite dizajn koji je otporniji na seizmičke sile. Na primjer,WT01 cvjetna vjetroagregaIma jedinstveni dizajn koji smanjuje utjecaj vjetra i seizmičkih sila. Njegov niski gravitacijski i fleksibilni lopatici čine ga stabilnijim tijekom potresa. Druga opcija jeWT02 Vertikalna osi vjetrenjača, koja ima kompaktniju i stabilniju strukturu u usporedbi s tradicionalnim vjetroturbinama vodoravne osi.
• Kućište baterije: Banke baterije trebale bi biti smještene u čvrstim kućištima koje ih mogu zaštititi od utjecaja potresa. Komanice trebaju biti izrađene od materijala otpornih na vatru i koji apsorbiraju udarce. Uz to, baterije trebaju biti sigurno montirane u kućištu kako bi se spriječilo da se premještaju ili prevrću tijekom tresenja.

Električni dizajn

• Zaštita od prenapona: Ugradite zaštitnike za prenapučenost na ulaz i izlaz sustava izvan mreže kako biste zaštitili električne komponente od naponskih šiljaka uzrokovanih potresom. Ovi uređaji mogu preusmjeriti višak napona na zemlju, sprječavajući oštećenje osjetljive elektronike.
• Otpuštanje: Uključite redundanciju u električni sustav kako biste osigurali kontinuirano napajanje u slučaju kvara komponente. Na primjer, upotreba više baterija ili paralelno spajanje više solarnih panela može osigurati sigurnosnu kopiju ako je jedna komponenta oštećena tijekom potresa.
• Sustavi za nadzor i upravljanje: Implementirajte sustav za praćenje i upravljanje koji može otkriti sve nenormalne uvjete u sustavu izvan mreže tijekom potresa. Ovaj sustav može automatski isključiti sustav ako je potrebno kako bi se spriječilo daljnje oštećenja, a također može pružiti informacije u stvarnom vremenu o statusu komponenti.

Studije slučaja

Postoji nekoliko primjera sustava izvan mreže koji su uspješno instalirani u područjima sklonim zemljotresima. Na primjer, u Japanu, država poznata po visokoj seizmičkoj aktivnosti, mnoga kućanstva i tvrtke instalirali su solarne elektroenergetske sustave izvan mreže. Ovi su sustavi dizajnirani tako da izdrže potrese i pokazali su se pouzdanim izvorima moći tijekom i nakon seizmičkih događaja.

Drugi je primjer u Kaliforniji, SAD, gdje se vjetroturbine izvan mreže koriste za pružanje električne energije udaljenim zajednicama. AWT04 Archimedes vjetroagrega, sa svojim inovativnim dizajnom i značajkama otpornim na seizmike, instaliran je u nekim od ovih područja. Turbina je uspjela izdržati povremene potrese u regiji bez značajnih oštećenja.

Zaključak

Zaključno, sustav izvan mreže može se koristiti u područjima s zemljotresima, ali zahtijeva pažljivo planiranje, dizajn i ugradnju. Provedbom strukturnih i električnih dizajna otpornih na seizmike i uključivanjem sustava suvišnosti i praćenja moguće je osigurati pouzdanost i sigurnost sustava izvan mreže tijekom potresa.

Ako razmišljate o instaliranju sustava izvan mreže u području sklonim potresu, potičem vas da nas kontaktirate na savjetovanje. Naš tim stručnjaka može vam pomoći u dizajniranju i instaliranju sustava koji zadovoljava vaše specifične potrebe i može izdržati izazove seizmičke aktivnosti. Imamo širok spektar proizvoda, uključujućiWT01 cvjetna vjetroagrega,,WT02 Vertikalna osi vjetrenjača, iWT04 Archimedes vjetroagrega, koji su prikladni za različita okruženja i aplikacije. Radimo zajedno na stvaranju održivog i otpornog rješenja za napajanje izvan mreže za vašu lokaciju.

Reference

• "Seizmički dizajn solarnih fotonaponskih sustava" - Američko društvo građevinskih inženjera
• "Dizajn vjetroagregata i seizmička razmatranja" - Međunarodna agencija za obnovljive izvore energije
• "Studije slučaja sustava izvan mreže u područjima sklonim zemljotresima"-Obnovljivi svijet energije