В последнее время во всех регионах нашей страны большим спросом пользуются автономные энергоустановки мощностью от нескольких сотен ватт до нескольких сотен киловатт, особенно в тех местностях, в которых отсутствует централизованное энергоснабжение. На данный момент основная часть таких потребителей применяет бензиновые и дизель-генераторы в целях энергоснабжения, однако эксплуатация данных генераторов требует больших расходов на завоз топлива и обслуживание. К негативным моментам использования бензиновых и дизель-генераторов относят выброс продуктов сгорания в окружающую среду и шум. Загрязнение окружающей среды топливными контейнерами считается важной экологической проблемой.
За последние годы все чаще стали применяться комбинированные дизель-ветровые или дизель-фотоэлектрические автономные энергоустановки. Важным преимуществом данных энергоустановок является возможность использование возобновляемых источников энергии, что приводит к существенной экономии органического топлива. Однако такие автономные энергоустановки не решают всех проблем, поскольку они имею ряд недостатков, характерных для традиционных установок на привозном органическом топливе.
Наиболее рационально применение ветровых энергоустановок в районах морских побережий, поскольку здесь находятся максимальные ветровые ресурсы нашей страны. Кроме того существенными ветровыми ресурсами располагает и юг европейской части страны.
Солнечной и ветровой энергии имеются свои недостатки, это малая плотность энергетических потоков (для солнечной энергии среднегодовая мощность не превышает 200–250 Вт/м2, а для ветра (при средней скорости ветра 5–6 м/с) – менее 100 Вт/м2, а так же зависимость автономных энергоустановок от погоды. www.vemiru.ru
Проведенные российскими и зарубежными специалистами исследования показали, что применение в составе солнечно-ветровых установок водородных накопителей, представляющих собой комбинацию электролизера воды, аккумуляторов водорода и кислорода и батареи топливных элементов, обеспечивающих эффективное (практически без потерь) долгосрочное аккумулирование энергии, может обеспечить кардинальное решение указанной выше проблемы аккумулирования энергии и позволит создать полностью автономные экологически чистые автоматизированные солнечно-ветровые энергоустановки с высокими потребительскими качествами.
Поскольку природа переменчива, для краткосрочного аккумулирования электроэнергии (до нескольких часов) в автономных энергоустановок устанавливаются электрохимические аккумуляторы.
Технические характеристики и стоимость электрохимических аккумуляторов на данный момент не позволяет создать систему аккумулирования долгосрочного хранения энергии. Для решения этой задачи в состав энергоустановки водородного накопителя энергии, представляющего собой комплекс из электролизера воды включают ресиверы водорода и кислорода необходимой емкости, в которых газы хранятся под давлением, и батареи топливных элементов. Данный метод весьма привлекателен, поскольку позволяет решить проблему долгосрочного хранения энергии.
Избрание функционального описания устройств энергоустановки осуществляется исходя из главных целей моделирования:
- сокращение до минимального уровня потребления первичных источников энергии, необходимой для обеспечения работы нагрузки;
- получение наиболее эффективного состава первичных источников энергии для различных географических точек и параметрах метеогода;
- оптимизация режима нагрузки;
- приобретение баллов целесообразных параметров устройств для различных географических регионов, выявление наиболее критичных показателей устройств;
- тестирование версий алгоритма управления режимами работы устройств энергоустановки;
- сравнение технико-экономических параметров установки при различных ее конфигурациях и т. д.
Главными требованиями к функциональным моделям устройств являются простота и достоверность описываемой качественной картины создания показателей оптимизации с учетом низких количественных погрешностях.
Источник: ООО «Вемиру»
Телефон: (499) 130-93-84
E-mail:[email protected]
URL: www.vemiru.ru