Hva erintegrering av solsystemerog hvordan fungerer det? Integrering av solenergisystemer innebærer å utvikle teknologier og verktøy som gjør det mulig å koble solenergi til strømnettet, samtidig som nettets pålitelighet, sikkerhet og effektivitet opprettholdes.

Det elektriske nettet

I de fleste av de siste 100 årene har strømnettet bestått av storskala, sentralisert energiproduksjon langt fra forbrukerne. Moderne strømnett er mye mer komplekse. I tillegg til store kraftverk omfatter moderne strømnett også variable energikilder som sol og vind, energilagringssystemer, kraftelektronikk som vekselrettere og småskala energiproduksjonssystemer som takinstallasjoner og mikronett. Disse småskala og spredte energikildene kalles vanligvis distribuerte energiressurser (DER).

Det elektriske nettet deles inn i overføringsnett og distribusjonsnett. Overføringsnettet er et nettverk av høyspentledninger som transporterer strøm fra sentraliserte produksjonskilder, for eksempel store kraftverk. Disse høyspentledningene gjør det mulig å transportere strøm over lange avstander uten for store tap. Distribusjonsnettet er lavspentledningene som til slutt når hjem og bedrifter. Transformatorstasjoner og transformatorer konverterer strømmen mellom høy- og lavspent, og tidligere trengte strømmen bare å flyte én vei gjennom disse systemene: fra den sentrale produksjonskilden til forbrukeren. Systemer som solcelleanlegg på taket krever nå at nettet kan håndtere toveis strømflyt, ettersom disse systemene kan injisere overskuddskraften de genererer, tilbake i nettet.

Kraftelektronikk

Økt bruk av solenergi og DER i strømnettet betyr at det må integreres flere kraftelektroniske enheter, som konverterer energi fra en form til en annen. Dette kan omfatte konvertering mellom høy- og lavspenning, regulering av strømflyten eller konvertering mellom likestrøm (DC) og vekselstrøm (AC), avhengig av hvor strømmen skal gå og hvordan den skal brukes. Innen 2030 kan så mye som 80 % av strømmen flyte gjennom kraftelektroniske enheter. En type kraftelektronisk enhet som er spesielt viktig for integrering av solenergi, er vekselretteren. Vekselrettere konverterer likestrøm, som er det et solcellepanel genererer, til vekselstrøm, som brukes i strømnettet.

Sol pluss lagring

Siden solenergi bare kan produseres når solen skinner, er det viktig å kunne lagre solenergi for senere bruk: Det bidrar til å opprettholde balansen mellom strømproduksjon og etterspørsel. Det betyr at utvikling av batterier eller termisk lagring er nøkkelen til å bygge ut mer solenergi.

Robusthet og pålitelighet i nettet

Strømnettet må kunne levere strøm på en pålitelig måte, og det er derfor viktig for kraftselskaper og andre kraftsystemoperatører å ha sanntidsinformasjon om hvor mye strømsolsystemerproduserer. Økende mengder solenergi og DER i nettet fører til både muligheter og utfordringer for nettets pålitelighet. Komplekse moderne nett med en blanding av tradisjonell produksjon og DER kan gjøre det vanskeligere å reagere på unormale situasjoner som stormer eller strømbrudd. kraftelektronikk har potensial til å samle inn sanntidsinformasjon om nettet og bidra til å kontrollere nettdriften, og spesielle "nettdannende" vekselrettere kan bruke solenergi til å starte nettet på nytt i tilfelle strømbrudd.