Многу земји треба да инвестираат многу во надградба на своите електрични мрежи бидејќи додаваат огромни количини обновлива енергија, голем дел од неа од неконвенционални региони кои произведуваат енергија.
Во повеќето земји, преносната мрежа е изградена пред неколку децении околу конвенционалните електрани. Сепак, како што земјите го зголемуваат својот капацитет за зелена енергија и го децентрализираат производството на енергија, повеќето мрежи не можат да се справат со приливот на електрична енергија од алтернативни региони на различни нивоа во текот на денот, пишува „Oilprice“.
Владите ширум светот развиваат планови за надградба на своите мрежи во согласност со целите за зелена транзиција за да се подготват за поврзување на повеќе проекти за обновлива енергија. Сепак, надградбата на преносните мрежи не следи пристап „една големина одговара на сите“ и веројатно ќе бара низа различни технологии и методи.
Извештајот на „McKinsey“ од 2024-та година наведува дека „електричните мрежи првично не биле дизајнирани за таков брз енергетски систем; нивните алатки и процеси биле развиени за побавен, помалку нестабилен свет“.
„Зголемениот удел на варијабилни извори на енергија, како што се сончевата и ветерот, доведе до поголема нестабилност во фреквенцијата и напонот на електричната мрежа“, истакнува „McKinsey“.
Една технологија што добива на популарност како одговор на проблемот е трансформаторот во цврста состојба (SST). Научниците го истражуваат потенцијалот на „SST“ уште од 1960-тите, но сегашното поместување кон обновлива енергија поттикнува поинтензивно и пообемно истражување и инвестиции во технологијата.
За разлика од конвенционалните трансформатори, кои се потпираат на тешки железни јадра и нискофреквентно работење, „SST“ користат повеќестепена архитектура и високофреквентен трансформатор (HFT) за да постигнат значителни подобрувања во големината, ефикасноста и функционалноста.
На влезот, нискофреквентната наизменична струја се претвора во еднонасочна струја, овозможувајќи високо ефикасно управување со енергијата. Полупроводниците со широк енергетски јаз, како што се силициум карбид и галиум нитрид, обезбедуваат намалени загуби при префрлување, подобрена термичка стабилност и можност за работа на повисоки фреквенции, овозможувајќи им на „SST“-ите да имаат покомпактен дизајн и поголема густина на енергија.
Во излезната фаза, каде што еднонасочната струја се претвора во наизменична струја или се чува како еднонасочна струја, енергијата може да тече во двата правци, додека регулацијата на напонот ја зголемува стабилноста и ефикасноста на мрежата.
Во последниве години е постигнат значаен напредок во дизајнот на „STT“ и материјалите што се користат во градежништвото, што помогна да се подобрат перформансите и применливоста.
Силициум карбидот и галиум нитридот обезбедуваат можност за префрлување на фреквенцијата, како и нудат подобрено термичко управување и намалени загуби на енергија. Подобрениот дизајн, исто така, ја зголемува оперативната флексибилност. Покрај тоа, сега постојат подобри механизми за ладење, како и напредни технологии како што се интелигентни алгоритми за контрола кои можат да ја подобрат функционалноста.
Се очекува глобалниот пазар на „SST“ да достигне 586 милиони долари до 2033-та година, со значително зголемување од 207 милиони долари во 2024-та година.
„STT“ е сè уште во фаза на истражување и развој, иако е вклучен во некои пилот-проекти за да се процени одржливоста на технологијата.
Во 2022-ра година, Министерството за енергетика на САД му додели грант на тајванскиот производител на енергетска електроника „Delta“ за тестирање на неговиот брз полнач за електрични возила од 400 kW што користи „SST“ технологија.
Сепак, за да се стигне до точката каде што „SST“-ите се подготвени за комерцијално распоредување, програмерите мора да надминат неколку пречки. Главното ограничување со кое се соочуваат „SST“-ите е цената, бидејќи технологијата е поскапа од онаа што се користи во конвенционалните трансформатори, што би можело да ги одврати владите и комуналните претпријатија од инвестирање во технологијата. Поголемите инвестиции во истражување и развој веројатно би довеле до пониски трошоци за производство со текот на времето.
Инвестирањето во истражување и развој е само еден од многуте начини на кои владите можат да ја поддржат модернизацијата на мрежата. Покрај зајакнувањето на мрежите со користење на конвенционални методи и технологии, поголемата иновација би можела да помогне во подобрувањето на мрежите во годините што доаѓаат, бидејќи енергетскиот сектор продолжува да се развива.
