Rozwiązanie na bazie koła zamachowego pomaga w stabilizacji mikrosieci na hiszpańskiej wyspie.
La Gomera jest jedną z najmniejszych wysp w archipelagu Wysp Kanaryjskich położonych na Oceanie Atlantyckim na północny zachód od wybrzeży Afryki i należących do Hiszpanii. Ma ona około 70 kilometrów kwadratowych powierzchni i średnicę 22 kilometrów; jej najwyższy szczyt Alto de Garajonay wznosi się na wysokość około 1478 metrów nad poziomem morza. System energetyczny działający na tej wulkanicznej wyspie nie jest podłączony do żadnej sieci.
Od bardzo dawna mieszkańcy wyspy borykali się z problemami stabilności sieci i niekorzystnymi warunkami pogodowymi. Czynniki te powodują wahania częstotliwości za każdym razem, gdy podłączane jest nowe źródło energii elektrycznej.
Na przestrzeni lat sieć energetyczna wyspy ulegała rozbudowie poprzez uruchamianie nowych jednostek generujących energię elektryczną oraz wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, takich jak turbiny wiatrowe i panele słoneczne. Wpłynęło to bezpośrednio na spadek poziomu bezpieczeństwa dostaw energii, a niestabilny charakter tworzenia energii ze źródeł odnawialnych wielokrotnie doprowadzał do przerw w dostawach energii, a nawet awarii urządzeń.
Odseparowane systemy energetyczne, takie jak ten na wyspie La Gomera, nie radzą sobie z rekompensowaniem gwałtownych spadków mocy wynikających ze zmiennej siły wiatru lub dostępności energii słonecznej. Ma to znaczny i niekorzystny wpływ na stabilność systemu. Cała wytworzona energia elektryczna zostaje natychmiast zużyta, a zatem istnieje potrzeba utrzymywania stałej równowagi między podażą energii i zapotrzebowaniem na nią, przy czym za wzrostem zapotrzebowania musi iść proporcjonalny wzrost podaży.
Wyzwania te doprowadziły firmę Endesa, wiodącego hiszpańskiego dostawcę energii elektrycznej, do wyboru rozwiązania opartego na kompaktowym systemie stabilizacji sieci do 500 kW w oparciu o mechanizm koła zamachowego – ABB PowerStoreTM. W przypadku wzrostu zapotrzebowania na energię system może być w przyszłości rozbudowany do obsługi mocy 1 MW, zarazem oferując usługi komplementarne względem urządzeń do wytwarzania energii i obsługując dodatkowe zasoby energii ze źródeł odnawialnych, przy jednoczesnej minimalizacji nakładów inwestycyjnych.
Urządzenie PowerStore jest w stanie absorbować wahania częstotliwości i napięcia generowane w sieci przez odnawialne źródła energii. Technologia wykorzystująca działanie falownika i koła zamachowego jako elementu magazynującego może natychmiast ustabilizować działanie mikrosieci poprzez szybkie pochłanianie skoków napięcia z turbin wiatrowych lub poprzez dostarczenie dodatkowej energii w okresie bezwietrznym. Wykorzystana dwukierunkowa technologia inwerterowa wysokiej częstotliwości wykorzystuje napięcie i częstotliwość sieci celem określenia mocy koniecznej do wsparcia sieci, przez co zapewnia znaczną poprawę jakości zasilania.
Co to oznacza dla 22 tysięcy mieszkańców La Gomery? Stabilne, niezawodne i nieprzerwane dostawy czystej energii elektrycznej bez konieczności podłączania wyspy do sieci kontynentalnej.
Fot.: Gerd W. Zinke