Huawei Grid-Forming: la tecnologia si estende agli inverter fotovoltaici e ai sistemi PV + ESS

Huawei Digital Power amplia le applicazioni della tecnologia Grid-Forming (GFM), estendendola dai sistemi di accumulo energetico (ESS) agli inverter fotovoltaici e alle soluzioni integrate PV + ESS. Un’evoluzione tecnologica che punta a migliorare la stabilità delle reti elettriche e a favorire l’integrazione di una quota crescente di energia da fonti rinnovabili.

La tecnologia Grid-Forming rappresenta uno degli sviluppi più rilevanti per i nuovi sistemi energetici, soprattutto negli impianti fotovoltaici di grande potenza, nelle applicazioni utility scale e nelle reti caratterizzate da una bassa potenza di cortocircuito.

Cos’è la tecnologia Grid-Forming e come funziona

A differenza degli inverter tradizionali Grid-Following, che si sincronizzano alla tensione e alla frequenza della rete esistente, gli inverter Grid-Forming sono progettati per contribuire attivamente alla formazione e al mantenimento delle condizioni elettriche della rete.

Attraverso algoritmi avanzati di controllo, la tecnologia GFM permette di fornire servizi fondamentali per la stabilità del sistema elettrico:

• Inerzia sintetica: risposta rapida alle variazioni di frequenza, contribuendo alla stabilità dinamica della rete.
• Supporto alla tensione: regolazione attiva per contrastare le perturbazioni e mantenere condizioni operative stabili.
• Smorzamento delle oscillazioni: riduzione delle oscillazioni elettriche che possono compromettere il funzionamento del sistema.
• Risposta ai disturbi: capacità di sostenere la rete durante eventi transitori, nei limiti delle caratteristiche del sistema e dei requisiti applicabili.

Queste funzionalità assumono particolare importanza nelle reti deboli e nei sistemi elettrici con un’elevata penetrazione di fonti rinnovabili.

Huawei estende il Grid-Forming dagli ESS agli inverter fotovoltaici

L’innovazione introdotta da Huawei Digital Power riguarda l’estensione delle funzionalità Grid-Forming oltre i sistemi di accumulo.

L’obiettivo è applicare questa tecnologia a diversi livelli del sistema energetico, dalla generazione fotovoltaica all’accumulo e alla gestione dell’energia, favorendo una maggiore integrazione tra produzione, distribuzione e consumo.

Inverter Huawei SUN2000-506KTL con tecnologia Grid-Forming

Tra le novità tecnologiche Huawei figura la serie SUN2000-506KTL, che introduce funzionalità Grid-Forming negli inverter fotovoltaici di stringa.

Questa evoluzione consente agli inverter di contribuire attivamente alla stabilità della rete, con benefici potenziali quali:

• Riduzione delle fluttuazioni transitorie della tensione.
• Maggiore capacità di risposta alle perturbazioni elettriche.
• Supporto alla stabilità delle reti con ridotta potenza di cortocircuito.
• Migliore integrazione della generazione fotovoltaica nei sistemi elettrici ad alta penetrazione di rinnovabili.

L’estensione della tecnologia Grid-Forming alla gamma di inverter Huawei rappresenta una direzione di sviluppo importante per gli impianti fotovoltaici utility scale e per le future architetture energetiche.

Sistemi di accumulo Huawei Grid-Forming: stabilità e risposta dinamica

Nei sistemi di accumulo energetico, Huawei ha sviluppato soluzioni ESS Grid-Forming in grado di fornire supporto dinamico alla rete attraverso il controllo dei convertitori di potenza (PCS).

I sistemi possono contribuire al mantenimento della tensione e della frequenza, fornendo inerzia sintetica e smorzamento delle oscillazioni.

Test Huawei su rete a 35 kV: risposta ai disturbi da cortocircuito

Huawei ha riportato risultati positivi nei test di risposta ai disturbi condotti su una rete con tensione di 35 kV.

Secondo i dati comunicati dal produttore, durante le prove:

• I sistemi PCS hanno mantenuto il collegamento alla rete senza disconnessioni.
• È stata registrata una risposta in corrente fino a tre volte il valore nominale di riferimento entro 10 millisecondi.
• I sistemi Grid-Forming hanno contribuito alla stabilizzazione delle condizioni elettriche durante i disturbi.

Questi risultati evidenziano le potenzialità della tecnologia nelle applicazioni caratterizzate da condizioni di rete complesse. Le prestazioni effettive dipendono comunque dalla configurazione dell’impianto, dalle caratteristiche dei convertitori e dalle condizioni di prova.

Grid-Forming e impianti PV + ESS

L’integrazione delle funzionalità Grid-Forming negli inverter fotovoltaici e nei sistemi di accumulo apre nuove prospettive per la progettazione di impianti energetici avanzati.

Le principali aree di interesse riguardano:

• Impianti utility scale: maggiore capacità di integrazione della produzione fotovoltaica nelle reti con elevata presenza di generazione da inverter.
• Sistemi PV + ESS: coordinamento tra generazione fotovoltaica e accumulo per migliorare la risposta dinamica dell’impianto.
• Reti deboli: soluzioni di controllo progettate per contribuire alla stabilità elettrica in condizioni di ridotta robustezza della rete.
• Microgrid e sistemi energetici evoluti: possibilità di sviluppare architetture con gestione avanzata di tensione, frequenza e flussi energetici.

L’adozione di queste tecnologie richiede un’attenta valutazione delle specifiche dei prodotti, delle modalità operative e dei requisiti di connessione alla rete.

Huawei Grid-Forming: verso una nuova generazione di impianti fotovoltaici

Con l’evoluzione delle soluzioni FusionSolar, Huawei Digital Power punta a estendere progressivamente le funzionalità Grid-Forming alle diverse componenti dei sistemi energetici.

Il passaggio dai sistemi ESS alle configurazioni integrate PV + ESS e agli inverter fotovoltaici rappresenta un’evoluzione significativa per il settore, in cui la capacità di contribuire alla stabilità della rete diventa sempre più importante accanto all’efficienza di conversione e alla produzione energetica.

VP Solar, distributore B2B di soluzioni Huawei FusionSolar, supporta installatori, progettisti ed EPC nell’individuazione delle tecnologie fotovoltaiche e di accumulo più adatte alle esigenze dei progetti residenziali, commerciali, industriali e utility scale.

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