Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» представили модель гибридной электростанции, которая помимо дизельного топлива может использовать энергию от солнца или ветра.
В последнее время количество внедряемых возобновляемых источников энергии увеличивается, но дизельная генерация энергии все еще остается одной из самых востребованных в Российской Федерации. Доставка дизельного топлива в труднодоступные территории является достаточно дорогостоящей в связи с логистическими вопросами. Поэтому поиски решения, позволяющего снизить потребление углеводородного топлива, не теряют своей актуальности. Примером возможного решения этой проблемы может служить использование гибридных систем.
«Мы решили рассматривать гибридные системы для увеличения эффективности, надежности и уменьшения потребления топлива дизельных генераторов, путем внедрения в систему накопителей энергии с возможностью интеграции возобновляемых источников», - рассказывает один из разработчиков кафедры систем автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Руслан Мигранов.
Традиционно используемые для выработки энергии синхронные генераторы обладают существенной инерцией, поскольку содержат в себе массивный вращающийся ротор. Инвертор же, наоборот, обладает малой инерцией, поэтому напряжение на его выходе изменяется практически мгновенно. При их совместной работе в общей сети при разных скоростях реакции на изменения нагрузки могут появиться нежелательные колебания напряжения и мощности в сети.
Чтобы их избежать, динамику инвертора специально замедляют. Одним из способов замедления динамики является метод виртуального синхронного генератора. «Этот метод используется для введения в общую систему генерации возобновляемых источников без перегрузок. Например, если нет солнца или ветра, они отключаются, а потом могут снова включиться, и этот процесс может происходить часто, и если не позаботиться об их плавном включении, то в системе могут возникнуть перегрузки по току, что пагубно влияет на всю систему», – поясняет Руслан Мигранов.
Проект «Моделирование гибридной электростанции» реализуется на базе лаборатории кафедры систем автоматического управления под руководством доцента Никиты Доброскока. На данный момент представлена модель системы, позволяющая обеспечить параллельную работу дизельного генератора и источника постоянного тока. Готовое устройство будет из себя представлять макет, состоящий из дизеля генератора, аккумуляторных батарей, инвертора, ключей и нагрузки.
В конечном итоге изобретение сможет применяться не только в автономных источниках энергии, но и для решения вопросов сглаживания профиля энергопотребления из электроэнергетической системы промышленными предприятиями, за счет накопления энергии в аккумуляторные батареи во время низкого спроса (например, ночью) и отдачи во время пикового спроса на электроэнергию.
Источник: Научная Россия