Australien genomför grid tröghetsmätningsförsök för storskaliga batterilagringsprojekt.

Den australiensiska regeringen har finansierat ett prov på nättröghetsmätning vid Victorian Big Battery-batterienergilagringssystemet, som syftar till att ge realtids- och korrekta bedömningar av nätdriftens tillstånd genom driften av batterienergilagringssystem.

Australien kommer att avveckla fossilbränslekraftverk, mestadels koleldade, under de kommande åren. Förutom att fylla kraftproduktionsluckan i dessa kraftverk behöver utbyggnaden och driften av ett stort antal kraftgenereringsanläggningar för förnybar energi också ge tröghet för att upprätthålla en stabil drift av nätet.

Victorian Big Battery batterienergilagringssystem utplacerat och drivs i Victoria

Australian Renewable Energy Agency (ARENA) har tilldelat A$1,43 miljoner (US$960,000) till Reactive Technologies för en rutnätströghetsmätning av ett batterilagringssystem, som kommer att pågå till mars 2024. Reactive Technologies är en leverantör av verktygssviter för att mäta rutnätsfunktionalitet.

Företaget, som grundades i Finland och med kontor i USA och Australien, driver GridMetrix dataanalysmjukvara för det viktorianska energilagringssystemet Big Battery, ett 300MW/450MWh energilagringsprojekt i nätskala som är verksamt i Victoria, och integrerar sin skalbara mätenhet ( XMU) utplacerad på nätet.

Den uppmätta signalen kommer att skickas från batterilagringssystemet till nätet, medan data från Extensible Measurement Unit (XMU) analyseras av mjukvara. Australian Energy Market Operator (AEMO), tillsynsmyndigheten för Australiens nationella elmarknad (NEM), kommer att titta på tröghetsdata i realtid.

Det viktorianska Big Battery-batterienergilagringssystemet är byggt med Tesla Megapack-batterienergilagringsenheter och kommer att gå online i december 2021.

Reactive Technologies kommer att samarbeta med Australian Energy Market Operator (AEMO) på försöket, som också kommer att stödjas av den viktorianska regeringens Department of Energy, Environment and Climate Action (DEECA), University of Melbournes Melbourne Energy Institute och batteriet. Utvecklaren och ägaren av energilagringssystemet, den franska oberoende kraftproducenten (IPP) Neoen, stöder det.

Växelriktarbaserade anläggningar för generering av förnybar energi (såsom anläggningar för produktion av solenergi och anläggningar för vindkraft), kan förse nätet med så kallad "syntetisk tröghet" eller "virtuell tröghet": den syntetiska trögheten kan tillhandahållas av växelriktaren istället för Fysisk tröghet från synkrona generatorer i värmekraftverk.

I ett blogginlägg från februari 2022 om energilagringssystem förklarade Blair Reynolds, produktchef för SMA i Amerika, hur det fungerar: "Tröghet hänvisar till kraftsystemets naturliga motstånd mot förändringar i frekvens, och om ett stort kraftverk eller transmissionen systemet misslyckas, frekvensändringen kan sjunka, detta är trögheten i kraftsystemet, vilket gör att nätet får tid att balansera utbudet och efterfrågan på el genom att minska förändringstakten efter oväntade händelser. Därför är tröghet ett mått på effekten systemets förmåga att reagera på plötsliga förändringar En bra indikator på motståndskraft."

Inverterbaserade anläggningar för generering av förnybar energi kan inte bara snabbt upptäcka frekvensavvikelser och svara på obalanser i elsystemet, utan kan också efterlikna traditionella generatorer för att ge den nödvändiga trögheten.

Detta flyttar genereringstillgångar från "grid following" (dvs. att förlita sig på snabb synkronisering med ett externt nät för att noggrant kontrollera deras aktiva och reaktiva uteffekt) till "grid forming".

Detta kan göras genom att utrusta batterienergilagringssystem med avancerade växelriktare. Australian Renewable Energy Agency (ARENA) har tillhandahållit finansiering för åtta storskaliga batterienergilagringsprojekt på totalt 2GW/4,2GWh. Dessa batterienergilagringsprojekt kommer att utrustas med avancerade nätanslutna växelriktare och kommer att ha tröghetsfunktioner för nät.

Australian Renewable Energy Agency (ARENA) gjorde ett urval i december 2022 bland 54 inkomna ansökningar. Medan byrån initialt gav 100 miljoner dollar i finansiering för att implementera testprotokollet, kommer det slutliga beslutet att höja det till 176 miljoner dollar.

"Grid Formation" kan även eftermonteras. Några månader innan detta installerade ett annat Neoen batterienergilagringsprojekt, Hornsdale batterienergilagringssystem som är verksamt i södra Australien, avancerade växelriktare. Energilagringssystemet har en skala på 150MW/193,5MWh och används för att tillhandahålla olika elektriska tjänster såsom Frequency Controlled Ancillary Services (FCAS) och nu även tröghetstjänster.

Reactive Technologies säger att två tredjedelar av Australiens koleldade kraftverk förväntas stänga till 2040, vilket gör det svårare att spåra och bedöma nättröghet med traditionella verktyg. Mätverktygen som används av företaget kommer att bedömas under en rad förhållanden, inklusive under perioder med riklig sol- och vindproduktion i Victoria och perioder med hög efterfrågan på el.

Darren Miller, VD för Australian Renewable Energy Agency (ARENA), sa: "Kontinuerliga mätningar av tröghet kommer att bli mycket värdefulla eftersom det kommer att hjälpa till att stabilisera nätet och i slutändan möjliggöra adoption av mer el från icke-synkroniserade produktionsanläggningar. Exempel inkluderar solenergiproduktionsanläggningar och vindkraftgenereringsanläggningar.

Ett mätverktyg utvecklat av Reactive Technologies kan förändra hur Australiens nationella elmarknadsnät (NEM) hanteras. Genom att tillhandahålla realtidsdata till Australian Energy Market Operator (AEMO) kan kundgenereringsförhållandena optimeras, vilket har visat sig ge upp till 30 procent tröghet till det australiensiska nätet.