Авторизация
Наша группа Вконтакте
Наши партнеры
КРЫМ. СТРОЙИНДУСТРИЯ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ВЕСНА — 2016
03 сен 02:37Технологии

Гибридные накопители в установках на ВИЭ

Накопители энергии (НЭ) являются базовыми структурными элементами автономных систем электроснабжения (АСЭ) на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Наиболее распространенными и динамично развивающимися в настоящее время системами ВИЭ являются солнечные фотоэлектрические станции (ФЭС) и ветроэнергетические установки (ВЭУ).

Особенностью ФЭС и ВЭУ является непостоянство (нестабильность) выдаваемых ими уровней мощности. Отсюда возникает необходимость в НЭ, которые способны эффективно накапливать избыточную электроэнергию во время пиковой генерации и отдавать ее во время снижения мощности, генерируемой ВИЭ, удовлетворяя требования по надежности и качеству электроснабжения конкретных потребителей. В установках, имеющих подключение к сети, наличие НЭ и связанных с ними преобразователей позволяет сохранить электроснабжение потребителей при отключениях сети.

В настоящее время в АСЭ в качестве НЭ широко применяются свинцово-кислотные, натрий-серные, литий-ионные и никель-кадмиевые аккумуляторные батареи (АКБ), стоимость которых может составлять до половины стоимости всего оборудования, а срок их службы напрямую зависит от количества и характера циклов «заряд – разряд» в процессе эксплуатации. Среди НЭ, предлагающихся сегодня для использования в сфере ВИЭ, особый интерес представляют электрохимические конденсаторы (ЭК) или ионисторы (суперконденсаторы). Отличительными особенностями ЭК являются их способность быстро заряжаться неограниченное количество раз и разряжаться за время от нескольких миллисекунд до десятков минут, отдавая высокие мощности в нагрузку. Недостатками и ограничительными факторами применения ЭК являются относительно низкая плотность энергии и высокий саморазряд. Однако ЭК имеют большую выходную мощность, что позволяет использовать их вместе с АКБ, объединяя их достоинства и компенсируя недостатки. Перспективным представляется применение ЭК в системах электроэнергетики, в том числе в системах на основе ВИЭ, для стабилизации напряжения и сглаживания пиковых нагрузок.

Учитывая особенности ЭК, целесообразно их совместное использование с АКБ в ветро-солнечных системах. ЭК и АКБ формируют собой гибридный накопитель (ГН). В этом случае ЭК берут на себя часть нагрузки, компенсируя ток, реагируют на короткие пики генерации или потребления, увеличивают ресурс АКБ и снижают время отклика системы на внешние воздействия, и к тому же поддерживают уровень напряжения на АКБ.

Гибридные накопители в установках на ВИЭ
Блок-схема автономной ветро-солнечной системы электроснабжения
с гибридным накопителем на основе АКБ и ЭК

Для интеграции ЭК в состав систем на базе ФЭС и ВЭУ необходимы дополнительные преобразующие и согласующие устройства силовой электроники, реализующие функции заряда/разряда, контроля и управления. В системах, имеющих подключение к сети, ГН должны быть дополнены устройствами согласования с сетью.

Тем самым при формировании ГН на основе ЭК и АКБ для ветро-солнечных установок актуальной задачей становится разработка зарядно-разрядных устройств с обоснованием параметров и режимов их работы. При этом необходимо, чтобы разрабатываемые устройства обеспечивали оптимальные режимы заряда/разряда ЭК и их взаимодействие с другими компонентами системы, сетью и потребителем.

В дополнение к вышесказанному отметим, что ЭК находят применение в составе сетевых накопителей энергии (СНЭ), например, совместно со свинцово-кислотными аккумуляторами (LA&DL-CAP) в «умных сетях».

Козюков Д.А. Гибридные накопители электроэнергии в ветро-солнечных установках /
Д.А. Козюков // Инновационная наука. Т1. 2015. №7. С. 33-35.
Рейтинг:
0
  1. Козюков Д.А.
    19 сентября 2015 22:51
    При цитировании данной статьи прошу указывать ссылку в полной форме: Козюков Д.А. Гибридные накопители электроэнергии в ветро-солнечных установках / Д.А. Козюков // Инновационная наука. Т1. 2015. №7. С. 33-35.

Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:
От чего дают энергию солнечные батареи?
Ответ:*
Важно ваше мнение
Какая на Ваш взгляд самая перспективная технология в энергетике?