Система резервного живлення від відновлюваних джерел енергії з буферними накопичувачами
Автор: Мигаль Юрій Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Енергетична безпека
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Актуальність теми. У даний час більшість відновлювальних джерел електричної енергії (вітрові та сонячні станції) виробляють електроенергію. Але існує цілий ряд особливостей під час використання ВДЕ на вироблення електроенергії: . мінливість швидкості вітру призводить до розбіжностей режимів виробництва і споживання енергії. Дефіцит заповнюється роботою резервних установок, таких як дизель-генераторна установка; . на сонячну генерацію впливають погодні умови. Для максимального показника виробітку електроенергії інтенсивність сонячної інсоляції повинна бути високою. Тому зимою показники продуктивності фотомодулів падають, адже рівень інсоляції є суттєво нижчим. Але є одне «але». Надто сильне перегрівання панелі призводить до втрати потужності; . складність акумулювання електричної енергії в промислових масштабах; . великі втрати енергії вітру при використанні електроенергії в якості проміжного носія при виробництві інших промислових енергоносіїв (наприклад, виробництво стисненого повітря за традиційною схемою «ВЕУ- електрогенератор-електромережа-електродвигун-компресор» веде до втрат енергії до 10-15 %). В останні роки технології стрімко пішли уверх. Галузь енергонакопичення також не залишається збоку і нараховує величезну кількість безперебійних систем живлення та акумуляторних батарей. Також досить перспективним енергоносієм для акумулювання електроенергії є стиснене повітря. Це екологічний, пожежо-, електро- і вибухобезпечний енергоносій високої якості. За допомогою стиснутого повітря, з високим ККД можна отримувати холод (аж до кріоуровня), тепло, електроенергію, виконувати механічну роботу. Мета кваліфікаційної роботи. Встановлення ефективності використання стисненого повітря та акумуляторних батарей в якості енергоносія у відновлювальних джерелах електроенергії. Відповідно до даної метою ставляться такі завдання: 1. Проаналізувати роботу ВДЕ. 2. Провести аналіз виробництва різних енергоносіїв на базі ВДЕ. 3. Проаналізувати можливість використання акумуляторних батарей та стисненого повітря як єдиного носія для комплексного постачання споживача теплом, електроенергією, стисненим повітрям, холодом різного потенціалу. 4. Запропонувати пневмосистему для комплексного енергопостачання. Другий розділ присвячений аналізу технологій систем накопичення енергії (СНЕ), які поділяється на такі шість груп: механічні, електричні, електрохімічні, хімічні, термохімічні та теплові. Показано, що у процесі впровадження СНЕ враховують різні аспекти їхнього застосування, зокрема, технічні (термін служби, ємність, час заряду та розряду, кількість циклів заряду/розряду, час відгуку) та економічні (вартість, витрати на одиницю потужності та електроенергії, яка акумулюється) характеристики різних технологій акумулювання енергії, ступінь їх зрілості з погляду комерціалізації, вплив на довкілля, запланований характер їхнього застосування. У третьому розділі здійснений розрахунок системи резервного живлення та запропонована конфігурація системи резервного живлення. Проведено аналіз існуючих методик розрахунку акумулюючих ємностей. Визначено, що вибрана методика може служити основою для інженерних розрахунків. Структура роботи. Робота складається з розрахунково-пояснювальної записки та презентації. Розрахунково-пояснювальна записка складається зі вступу, 3 частин, висновків та переліку посилань. Ключові слова: відновлювальні джерела електроенергії, акумуляторна батарея, стиснене повітря, компресор. СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 1. Біжковський В. М. Альтернативна енергетика: відновлені джерела енергії. Київ: Видавничий дім «Слово», 2017. 448 с. 2. Васильєв В. М., Боярчук В. М. Альтернативні джерела енергії. Енергія сонця. Навчальний посібник. Львів, 2008. 135 с. 3. Гальчак В.П., Гринько О. М. Основи автоматизованого проектування системи автоматичного управління. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. 568 с. 4. ДБН В.2.5-23:2010. "Проектування електрообладнання об’єктів цивільного призначення". 5. Державна стратегія розвитку відновлюваної енергетики до 2030 року: Указ Президента України від 08.05.2017 р. № 142/2017. Офіційний вісник України. 2017. № 43. Ст. 1221.