Комбинированные энергосистемы на основе НВИЭ и систем аккумулирования

Такая схема автономной энергосистемы применяется в случаях электропитания потребителей постоянным током и напряжением 12 В (освещение, теле-, радиоаппаратура). В зависимости от нужд потребителей в состав автономной энергосистемы может вводиться инвертор, обеспечивающий возможность подачи потребителям электроэнергии напряжением 220 В, 50 Гц.

3. Системы аккумулирования тепла и холода, базирующиеся на использовании теплоаккумулирующих материалов с фазопереходной структурой.

Энергоемкость новых теплоаккумулирующих материалов составляет 100…200 кВт ■ ч/м3, ресурс работы — более 5000 циклов. При эксплуатации теплового аккумулятора с рабочим объемом 1 м3 накапливается и используется на протяжении года 12…15 МВт • ч тепловой энергии, что эквивалентно 1,5… 1,8 т у.т.

Тепловые аккумуляторы имеют наиболее высокий КПД из всех используемых в настоящее время аккумуляторов — 0,95, при размещении их в жилых или рабочих помещениях потери по саморазряду можно не учитывать — теплота саморазряда обеспечивает отопление помещений.

Тепловые аккумуляторы и аккумуляторы холода имеют наиболее широкую область применения в нетрадиционной энергетике. Они используются в активных солнечных установках горячего теплоснабжения и отопления, в системах пассивного теплоснабжения, в комплексе с различными установками нетрадиционной и традиционной энергетики, в технологических процессах и т. п.

4. Системы аккумулирования электрической энергии.

Наиболее приемлемыми в настоящее время для аккумулирования электрической энергии НВИЭ являются щелочные никель-кадмиевые и кислотные свинцовые аккумуляторы. Разработана система резервного электроснабжения лля автономных объектов и для работы в традиционных энергосистемах. Расчет энергоемкости системы проводится в зависимости от нужд потребителей и параметров источника энергии; система формируется набором модулей аккумуляторных батарей в количестве, обеспечивающем получение необходимых технических показателей. Батарея щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов энергоемкостью 80 А • ч повышает эффективность электроэнергетического оборудования солнечных и ветровых энергоустановок и позволяет дополнительно экономить около 0,5 т у.т./год.

Схема системы резервного электропитания для коммунальных и промышленных объектов нетрадиционной и традиционной энергетики представлена на рис. 7.17.

5. Ветроводородная станция. Основными элементами ветроводородной станции являются ветроэлектрический агрегат и межсезонная система аккумулирования энергии на основе водорода. Система аккумулирования состоит из электролизной установки (производительность по водороду 4 нм3/ч), устройств для хранения водорода и кислорода и преобразования водорода в энергию необходимого вода. Для получения электрической энергии используются топливные водород-кислородные элементы и мотор-генератор. Для обеспечения потребителей тепловой энергией водород сжигают в горелках бытового и промышленного назначения при некоторых изменениях в конструкции газовых горелок.

Тепловой аккумулятор служит для утилизации технологического тепла, выделяющегося в процессе электролиза воды, что значительно повышает общий КПД системы аккумулирования. В проекте предусмотрены также различные варианты использования водорода и его смесей с бензином в качестве топлива для заправки автотранспорта.

Ветроводородная станция такого типа разработана Институтом электродинамики НАН Украины и внедрена по контракту в Фолькицентре (Дания).

Оценка производственного потенциала. В Украине имеется своя производственная база, пригодная для серийного вы пуска отдельных элементов, необходимых для полной технической комплектации комбинированных энергосистем — ветровых, солнечных и биоустановок, малых ГЭС и систем аккумулирования электрической и тепловой энергии.

Щелочные никель-кадмиевые и свинцовые кислотные аккумуляторы, рекомендованные для использования в нетрадиционной энергетике, выпускаются научно-производственным предприятием «Луганские аккумуляторы». Широкий ассортимент аккумуляторов различной энергоемкости дает возможность комплектовать комбинированные энергосистемы различной мощности и различного назначения.

Тепловые аккумуляторы конструктивно могут быть изготовлены на предприятиях Минмашпрома и небольших государственных и частных предприятиях с соответствующим направлением деятельности.

Изготовление теплоаккумулирующих материалов с фазовым переходом для аккумуляторов тепла и холода может осуществляться на заводах химической промышленности на базе отечественного сырья.

Заполнение тепловых аккумуляторов теплоемкостными аккумулирующими веществами может осуществляться местными материалами (гравий, песок, вода) непосредственно при монтаже тепловых аккумуляторов.

Создание межсезонных систем аккумулирования на основе водорода может быть выполнено при использовании серийного оборудования для производства, хранения и преобразования водорода с некоторыми доработками в процессе изготовления.

Дата публикации: 25.05.2013

Похожие записи:

• Аккумулирование тепла с использованием фазового перехода. Мировой опыт
• Аккумулирование тепла с использованием фазового перехода
• Системы аккумулирования тепловой энергии. Опыт применения
• Системы аккумулирования тепловой энергии
• Системы аккумулирования электрической энергии
• Системы аккумулирования энергии возобновляемых источников