Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВИЗ

В предыдущем параграфе было рассказано об основных аккумулирующих системах, которые могут быть использованы для аккумулирования энергии ВИЭ. Выбора той или иной аккумулирующей системы в проекте, зависит от множества факторов, таких как стоимость» энергоэффективностъ, надежность, скорость переключения между режимами заряда и др. Проведем сравнительный анализ вышеописанных систем.

В общем виде цикл аккумулирование можно представить в виде 3 этапов (рис. 4.20)

Преобразование первичного источника энергии в вид аккумулируемой энергии.

Ев (возобновляемая энергия)

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВИЗ

I ■ /AV і (полезна*

L1 L0 Iі/ Ч энергия)

Полезная энергия = возобновляемая энергия — затраты на собственные нужды — потери

E„(t) = Ев — [W, + W0(t) + W2] — [L, + L0(t) + LJ

Рис, 4.20 Цикл аккумулирования

На каждом этапе имеют место затраты на собственные нужды и потери, которые зависят от метода аккумулирования времени хранения и конструкции АС. Потери на преобразование различными АС приведены в таблице 4.2

Таблица 4.2

КПД преобразования аккумулирующих систем

Метод аккумулирования

Потери на входе

Потери на выходе

Всего

Г идроакукумулирование водохранилищем ГЭС

0,9

0,9

Супер конденсаторы

0,95

0,95

0,9

Литиевые батареи

0,93

0,93

0,86

Инерционные накопители

0,9

0,9

0,85

Свинцово-кислотные батареи

0,85

0,9

0,77

Регенеративные топливные элементы (ZnBr/VRB/PSB)

0,85

0,77

0,77

Г идравлическое аккумулирование (ГАЭС)

0,85

0,9

0,77

Пневмо-воздушное аккумулирование

0,75

0,85

0,64

Сжатый водород

0,7

0,45

0,32

Жидкий водород

0,5

0,45

0,25

Запасенную АС энергию можно представить в виде;

Ел = СКп-Кп

где: С — константа, Кп — количественный показатель, Ки — качественный показатель.

Потери энергии при хранении возникают из-за потерь в количестве или (и) в качестве энергии (Табл.4.3), которые в свою очередь зависят от конструкции АС и времени хранения.

Выбирая АС для систем энергоснабжения необходимо учесть, вид преобразуемой энергии, режимы работы системы и сферы применения, что может значительно снизить потребность в аккумулировании.

Причины потерь энергии АС при хранении

Аккумулирующая система (АС)

Запасенная энергия ЕА

Причина потерь при хранении

ЭХА

CqU

Саморазряд

ГАЭС

CWH

Испарение воды и утечки (фильтрация)

ПВА

О VP

Утечки

Инерционный накопитель (маховик)

С1-со2

Уменьшение скорости вращения

Примечание: С-константа; количественные показатели: q-заряд, W- сток реки, V — объем, со — скорость вращения; качественные показатели: U — напряжение, Н— напор, Р — давление, I — момент инерции.

Сравнительные характеристики основных аккумулирующих систем приведены в табл. 4.4. Области применения АС изображены на рис. 4.21

В качестве маломощных систем (до ЮОкВ) с длительным временем хранения аккумулированной энергии эффективны конденсаторные батареи, инерционные накопители энергии и электрохимические аккумуляторы.

В качестве систем регулирования частоты и бесперебойного питания могут быть рекомендованы конденсаторные батареи, инерционные накопители и СПИН средней мощности со временем хранения аккумулированной энергии до нескольких минут.

В качестве систем средней мощности (100 кВт-10 МВт) и длительным временем хранения энергии могут быть использованы регенеративные топливные элементы и высокоэнергоемкие натриевые батареи, однако вопрос экологичности таких систем остается открытым.

Для аккумулирования больших объемов энергии с длительным временем хранения, что применимо к «большой» энергетике возможно использование только гидро- и пневмо — аккумулирование.

Таким образом, для станций на основе ВИЭ при наличии ГЭС (ГАЭС) с достаточным объемом водохранилища наилучщим вариантом является применение гидравлического аккумулирования.

При параллельной работе в энергокомплексе ГЭС и станции ВИЭ, не происходит двойного преобразования энергии ВИЭ.

Электрическая энергия, выработанная ВИЭ, запасается в качестве ресурса водной энергии с эффективностью -100%. Преобразование аккумулированного станцией ВИЭ объема воды производится в необходимое время агрегатами ГЭС эффективностью -90%

Таблица.4.4

Сравнительные характеристики основных аккумулирующих систем

Аккумулирующая

система

Удельная

энергоемкость,

Вт-ч/кг

Мощность/

время

хранения

код,

%

СПИН

20-30

до 100 МВт/ 0,1 — Юс

95

Суперконденсаторы

до 12

до 100 кВт Юс — 10 ч

95

РТБ

25-50

0,1- 50 МВт 1 -24 ч

80

Супермаховики

750 — 1000

0,1-10 МВт 0,01-10 ч

85

ЭХА

Свинцово-кислотные

20-40

до 10 МВт 10 мин — 10 ч

85

Металл-воздушные

170-250

до 20 кВт 3-24 ч

80

Натрий-сернистые

300-350

до 10 МВт 3-10 ч

75

Литий-ионные

120-160

до 500 кВт 1-3 ч

95

Гидравлическое акумулирование:

0,1 — 1 ГВт

на ГАЭС

3- 24 ч 1-100 МВт

80

на ГЭС

3-24 ч

90

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВИЗ

Мощность

Рис. 4.21 Области применения АС

Оставить комментарий