Maailm kiirustab neto-nullemissi saavutamise poole ja võitluses kliimamuutustega on taastuvenergiaallikad nagu päikese- ja tuuleenergia kerkinud potentsiaalseteks võitjateks. Siiski seab üleminek traditsioonilistest sünkroonsetest generaatoritest inverteritel põhinevatele taastuvenergia ressurssidele väljakutse võimsusvõrgu stabiilsusele ja usaldusväärsusele.
Tarbijatele katkestuste vaba elektrienergia toimetamise tagamiseks on oluline parandada võimsusvõrgu stabiilsust ja usaldusväärsust. Elektro- ja arvutitehnika assistentprofessor Xingpeng Li Houstoni Ülikoolist juhib lahendust, mis võimaldab taastuvenergiaallikate sujuvat integreerimist võimsusvõrguga, kompromiteerimata selle stabiilsust. Tunnustuseks tema ettepanekule “Sagedusepiirangutega energia ajakava taastuvdomineeritavate nõrkinertsiaalsete võimsussüsteemide jaoks” autasustati Li’d maineka rahastamist saanud National Science Foundation’i KARIERI auhinnaga.
Li projekti eesmärk on võimaldada arenevatel võimsussüsteemidel toimida tõhusalt ja stabiilselt, arvestades tuule- ja päikeseenergia kiiret kasvu. Üks peamisi väljakutseid selles üleminekus on võimsussüsteemi inertsi vähendamine. Inerts viitab raskete pöörlevate sünkroonsete generaatorite poolt salvestatud kineetilisele energiale, mis on oluline süsteemi stabiilsuse säilitamiseks, eriti suurte häirete ajal.
Li ja tema uurimismeeskond kasutavad masinõppe tehnikaid, et arendada tõhusamaid ja vähem keerulisi dünaamilisi toimimismudeleid. Need mudelid integreeritakse seejärel päeva varase ajakava rakendusse, mida kasutavad võrguoperaatorid järgmise tööpäeva jaoks tootmisressursid planeerimiseks. Masinõppe ühendamine optimeerimismudelitega selles innovaatilises raamistikus võimaldab Li’l tagada nii tõhusad tegevused kui ka võrgustiku stabiilsus.
Lisaks oma teadustööle on Li kirglik tuleviku põlvkondade innustamise ja kaasamise osas, eriti K-12 ja kolledži õpilaste poole. Selle saavutamiseks arendab tema meeskond välja tasuta avatud lähtekoodiga tööriista lihtsasti mõistetava graafilise kasutajaliidesega, mis selgitab võimsusinseneri kontseptsioone. See tööriist toimib mitte ainult teadusühenduse jaoks mõõdupuuna, vaid ergutab ka noori mõtlema karjäärile energiatööstuses.
Lisaks käivitab Li oma meeskond uue kursuse nimega “Rakenduslik masinõpe energiasüsteemides” (AppML), et õpetada arenenud kontseptsioone masinõppe ja võimsusinseneria ristumiskohas. Masinõppekspertide nõudluse kasvuga energiasektoris eesmärgiks on see kursus sillutada lõhe ja vastata tööjõuvajadusele.
Li läbimurdeline töö tunnustus ei lõpe tema viimase National Science Foundation CAREER auhinnaga. Teda on valitud varajase karjääriuuringute stipendiaadiks Offshore Energy Safety Track poolt Riiklike Teaduste, Tehnika ja Meditsiiniakadeemia Kagu-uuringute programmi poolt. See eristus võimaldab tal uurida projekte väljaspool konkreetset teemat.
Xingpeng Li uurimisvaldkonnad hõlmavad erinevate energiaallikasüsteemide planeerimist ja käitamist, sealhulgas laovõrgud ja mikrovõrgud. Ta juhib Houstoni Ülikoolis Taastuva Võimsusvõrgu (RPG) laborit ja tegutseb Elektroonika, Mikrovõrkude ja Avamere elektrisüsteemide keskuse (PEMSEC) abidirektorina. Tema labor keskendub energiatõhususele, üleminekule ja edastamisele nii maismaal kui ka merel toimivatele energiasüsteemidele.
Li uurimistöö kaudu soovib ta edendada taastuvenergiaga rikastatud tuleviku võimsusvõrke, pakkudes uusi mudeleid ja algoritme, mis suurendavad energiasüsteemide tõhusust ja turvalisust. Tema töö aitab kaasa neto-nullenergiasüsteemide realiseerimisele, võimaldades taastuvenergia ja rohelise vesiniku integreerimist võrku.
Üle 60 eakaaslastele ülevaatamiseks esitatud artiklite ja arvukate auhindadega on Xingpeng Li esirinnas võimsusvõrgu stabiilsuse edendamisel ja taastuvenergiaallikate integreerimisel. Tema multidistsiplinaarne taust koos tööstuskogemusega seab ta juhtivaks eksperdiks valdkonnas. Kui maailm jätkab puhta energia prioriteedina, pakuvad Li uurimistöö ja algatused paljulubavaid lahendusi taastuvenergia integreerimisega seotud väljakutsetele ning tagavad jätkusuutliku tuleviku kõigile.
Sagedased Küsimused
1. Kuidas erinevad traditsioonilised sünkroonsed generaatorid inverteritel põhinevatest taastuvenergia ressurssidest?
Traditsioonilised sünkroonsed generaatorid tuginevad raskele pöörlevale mehhanismile elektrienergia tootmiseks, samas kui inverteritel põhinevad taastuvenergia ressursid muudavad päikese ja tuule sarnastest allikatest energia elektriks elektroonikaseadmete, nn inverterite abil.
2. Mis on võimsusvõrgu stabiilsus ja miks see on oluline?
Võimsusvõrgu stabiilsus viitab võimsussüsteemi võimele säilitada tasakaalustatud ja usaldusväärne elektrienergia varustus. See tagab, et elektriline sagedus püsib lubatud piirides, takistades katkestusi ja väljalülitusi. Võimsusvõrgu stabiilsus on oluline tarbijatele katkestuste vaba elektrienergia tagamiseks.
The source of the article is from the blog motopaddock.nl