Preview

Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы

Расширенный поиск

Накопители электрической энергии для распределенных энергетических систем

https://doi.org/10.32464/2618-8716-2019-2-4-219-230

Полный текст:

Аннотация

Введение: в современной энергетике остро стоит проблема обеспечения электрической энергией малых и удаленных поселений и промышленных объектов, таких как нефтяные и газовые месторождения. Наиболее перспективными решениями этой проблемы считаются системы на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Одной из трудностей в их применении является потребность в накопителях электрической энергии. В настоящее время используется множество типов накопителей, действующих по разным принципам. Среди всех накопительных систем наибольший интерес представляют супермаховики, действующие по принципу механического накопления энергии.

Методы: проведен анализ систем накопления электрической энергии как существующих, так и новых перспективных разработок. Определены конструктивные элементы системы накопления электрической энергии на основе новых разработок в области машиностроения, энергетики и конструкционных материалов.

Результаты и обсуждение: в ходе анализа выявлены основные достоинства и недостатки накопителей электрической энергии. Показана необходимость разработки и создания новых эффективных накопителей электрической энергии на основе принципа механического накопления потенциальной и кинетической энергии. В ходе анализа сделан вывод о том, что повышения эффективности систем накопления электрической энергии можно добиться за счет применения новых технологических решений с использованием супермаховиков и энергоэффективных обратимых электрических машин. Представлено решение по созданию энергоэффективного накопительного комплекса для электроэнергетической отрасли.

Заключение: разрабатываемый накопительный комплекс с использованием супермаховиков и энергоэффективных обратимых электрических машин позволяет повысить энергоэффективность классических генерирующих систем, а также энергосистем на основе возобновляемых источников энергии.

Об авторе

П. А. Хлюпин
Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ)
Россия
Хлюпин Павел Александрович — кандидат технических наук, доцент кафедры электротехники и электрооборудования, 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1.


Список литературы

1. Козлов С.В., Киндряшов А.Н., Соломин Е.В. Анализ эффективности систем накопления энергии // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2015. № 2. С. 29–34. DOI:10.15518/isjaee.2015.02.004

2. Батырь А. Накопитель энергии. Направления для научно-технических исследований: откуда ждать прорыв? // Энерговектор. 2013. № 9. С. 10. URL: http://www.energovector.com/files/ev09-2013.pdf

3. Городов Р.В., Губин В.Е., Матвеев А.С. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2009. 294 с.

4. Wen D.S., Chen H.S., Ding Y.L., Dearmanb P. Liquid nitrogen injection into water: pressure build-up and heat transfer // Cryogenics. 2006. No. 46. Рр. 740–748. DOI:10.1016/j.cryogenics.2006.06.007

5. Sethakul P., Rael S., Davat B., Thounthong Р. Fuel cell high power applications // IEEE Industrial Electronics Magazine. 2009. Vol. 3. No. 1. Pp. 32–46. DOI:10.1109/mie.2008.930365

6. Тарасов Б.П., Лотоцкий М.В., Яртысь В.А. Проблема хранения водорода и перспективы использования гидридов для аккумулирования водорода // Российский химический журнал. 2006. Т. 50. № 6. С. 34–48. URL: http://www.chem.msu.su/rus/jvho/2006-6/34.pdf

7. Сравнение аккумуляторных систем и установок на основе топливных элементов // ИнЭнерджи. URL: http://www.inenergy.ru/info/articles/sravnenie-akkumulyatornykh-sistem-i-ustanovok-na-osnove-toplivnykh-elementov/ (дата обращения 24.12.2019).

8. Окашин Р. Ученые приблизились к созданию эффективных литий-серных батарей // Хайтек+. URL: https://hightech.plus/2018/10/17/-uchenie-priblizilis-k-sozdaniyu-effektivnih-litii-sernih-batarei (дата обращения: 24.12.2019).

9. Би-углеродный аккумулятор // Деалан Энерго. URL: https://dealanenergo.ru/Statiy/bi-uglerodnyy-akkumulyator (дата обращения: 20.12.2019).

10. Проточные аккумуляторы — 1000 км на одной зарядке // AccumulyatorAvto.ru. URL: https://akkumulyatoravto.ru/vybor-akb/vidy/protochnye-akb.html (дата обращения: 18.12.2019).

11. Сравнение аккумуляторных систем и установок на основе топливных элементов // ИнЭнерджи. URL: http://www.inenergy.ru/info/articles/sravnenie-akkumulyatornykh-sistem-i-ustanovok-na-osnove-toplivnykh-elementov/ (дата обращения: 24.12.2019).

12. Sorensen В. Renewable energy: its physics, engineering, use, environmental impacts, economy, and planning aspects. Amsterdam, Boston : Academic Press, 2004. 928 р.

13. Гидравлические аккумуляторы // Гидролидер. URL: https://hydrolider.net/p307560143-gidravlicheskieakkumulyatory.html (дата обращения: 24.12.2019).

14. Grid scale energy storage. Ares North America // ARES. URL: https://www.aresnorthamerica.com/grid-scaleenergy-storage (дата обращения: 24.12.2019).

15. Соколова М.А., Томасовa В.С., Ястржебски Р.П. Сравнительный анализ систем запасания энергии и определение оптимальных областей применения современных супермаховиков // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 4 (92). С. 149–155. URL: https://ntv.ifmo.ru/ru/article/10359/sravnitelnyy_analiz_sistem_zapasaniya_energii_i_opredelenie_optimalnyh_oblastey_primeneniya_sovremennyh_supermahovikov.htm

16. Конесев С.Г., Хабибуллин Т.Р. Методы аккумулирования электроэнергии // Повышение надежности и энергоэффективности электротехнических систем и комплексов : межвуз. сб. науч. тр. (с междунар. участием) / отв. ред. В.А. Шабанов. Уфа : Энергодиагностика, 2018. С. 231–235.


Для цитирования:


Хлюпин П.А. Накопители электрической энергии для распределенных энергетических систем. Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы. 2019;2(4):219-230. https://doi.org/10.32464/2618-8716-2019-2-4-219-230

For citation:


Khlyupin P.A. Electric energy storage units for distributed energy systems. Power and Autonomous equipment. 2019;2(4):219-230. (In Russ.) https://doi.org/10.32464/2618-8716-2019-2-4-219-230

Просмотров: 295


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2618-8716 (Online)