Комбинированные энергоустановки на основе суперконденсаторов

Все известные потребители энергии работают в двух основных режимах – стационарном, при котором уровень потребления энергии практически не изменяется, и переходном, при котором происходит резкое изменение потребления энергии как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

Поэтому работа источника энергии для отдельного потребителя оценивается как величиной отдаваемой энергии для обеспечения стационарных режимов его работы, так и величиной отдаваемой мощности для обеспечения переходных режимов.

При проектировании энергоустановок безальтернативно исходят из обеспечения максимального, пикового потребления энергии, характерного для переходного режима, что приводит к потенциальной избыточности источника и как следствие к увеличению расхода потребляемого топлива, снижению экологичности и другим очевидным негативным последствиям.

Кардинальным методом решения проблемы потенциальной избыточности источника представляется создание комбинированной энергоустановки (КЭУ) физически или функционально состоящей из источника энергии и источника мощности.

В КЭУ источник энергии, обеспечивающий стационарный режим работы потребителя, может иметь существенно меньшую энергоемкость, а источник мощности, обеспечивающий переходный режим, будет работать существенно меньшее время.

Суперконденсаторы. Виды энергетических установок

Очевидно, что КЭУ методически обладает несомненными преимуществами перед традиционным как по эксплуатационным характеристикам, так и по экономическим и экологическим показателям.

Возможность реализации КЭУ с физически разделенными источниками энергии и мощности возникла с появлением суперконденсаторов, явившихся теми необходимыми источниками мощности, которые могут обеспечить работу потребителя в переходном режиме максимальных нагрузок.

При использовании суперконденсаторов в качестве источников мощности появляется дополнительная возможность рекуперации энергии торможения. При этом на основе суперконденсаторов строится система накопления энергии, которая в определенное время является дополнительным источником энергии. Таким образом, комбинированная энергетическая установка становиться системой из двух энергетических источников. Реализация энергосберегающих технологий основана на использовании комбинированных или гибридных энергетических установок, в которых используются физически разнесенные источник энергии и источник мощности. При этом источник энергии (основной источник энергетической установки) – двигатель внутреннего сгорания, стационарное электропитание, аккумуляторная батарея или батарея топливных элементов, обеспечивает работу системы в стационарном режиме работы, а источник мощности (дополнительный источник энергетической установки) – система накопления энергии на базе суперконденсаторов – обеспечивает работу системы в переходных режимах.

На рисунке приведены типы комбинированных энергоустановок, в которых реализуются энергосберегающие технологии с использованием систем накопления энергии.

Типы энергосберегающих энергетических установок

При этом в транспортных энергетических установках, включая лифтовые системы, энергосбережение обеспечивается за счет рекуперации до 25% затраченной энергии при торможении транспортного средства или обратном движении лифта. Кроме того, в таких энергетических установках возможно ресурсосбережение за счет уменьшения мощности основного источника энергии и работы его только в стационарном режиме, поскольку пиковые нагрузки компенсируются дополнительным источником мощности. Использование комбинированных энергоустановок автомобильного транспорта, которые обеспечивают трогание с места не с помощью обычно используемого форсированного режима работы двигателя внутреннего сгорания, а использованием энергии экологически чистых суперконденсаторов, позволяют более чем в 10 раз снизить количество вредных выбросов. Кроме того, возможность использования в гибридных двигательных установках двигателей внутреннего сгорания меньшей мощности позволяет более чем в два раза снизить расход топлива.

В комбинированных энергоустановках для пуска дизелей транспортных средств и обеспечения аварийного включения масляных выключателей тяговых подстанций применение суперконденсаторных систем накопления энергии дает возможность снизить установленную мощность аккумуляторных батарей (АБ) приблизительно в два раза с 450 до 250 А·ч, увеличить срок службы АБ в 1,5 – 2 раза; экономить приблизительно 16т в год за счет сокращения времени работы дизеля на холостом ходу.

Использование суперконденсаторных систем накопления энергии для обеспечения комфортного электропитания потребителей путем компенсации провалов напряжения позволяет экономить значительные материальные ресурсы. Так, например, в США среднее промышленное предприятие имеет около 66 провалов напряжения глубиной в 10% от номинала и длительностью 0,1 сек. Последствия одного такого провала оценивается в 20000 долларов США для энергосистем мощностью 500квт. Таким образом, годовая экономия от использования систем комфортного электропитания составляет более одного миллиона долларов только для одного предприятия.

Особенно перспективным представляется использование суперконденсаторных систем накопления энергии в возобновляемых системах получения электроэнергии на базе водородных топливных элементов и металовоздушных батарей в качестве практически безальтернативного буферного устройства, обеспечивающего пиковые нагрузки потребителей.

14 Oтвет на Комбинированные энергоустановки на основе суперконденсаторов

  • like g

    Hey there! This is my first comment here so I just wanted to give a quick shout out
    and tell you I truly enjoy reading your blog posts.
    Can you recommend any other blogs/websites/forums that go over the same topics?
    Appreciate it!

  • g very

    I’m amazed, I must say. Rarely do I come across a blog that’s equally
    educative and engaging, and without a doubt, you’ve hit the nail on the head.

    The problem is an issue that not enough people are
    speaking intelligently about. I’m very happy that I came across this in my search for something regarding this.

  • it g

    I enjoy reading through a post that will make men and women think.
    Also, thanks for permitting me to comment!

  • g rsacwgxy

    Appreciate the recommendation. Will try it out.

  • tinyurl.com

    Your method of explaining all in this article is really nice, every one be able to
    simply understand it, Thanks a lot.

  • tinyurl.com

    Wow, marvelous blog structure! How lengthy have you
    been blogging for? you make running a blog glance easy. The full glance
    of your site is great, as well as the content!

  • eduhelpcentral.com

    hi!,I really like your writing so a lot! percentage we keep
    in touch extra about your article on AOL?
    I require an expert on this area to unravel my problem.
    Maybe that’s you! Taking a look ahead to peer you.

  • Attractive part of content. I just stumbled upon your website and in accession capital to say that I acquire in fact enjoyed account your blog posts.
    Any way I will be subscribing to your augment and even I fulfillment you access constantly
    quickly.

  • tinyurl.com

    Hi there! I just wanted to ask if you ever have any trouble with hackers?
    My last blog (wordpress) was hacked and I ended up losing months of
    hard work due to no backup. Do you have any methods to stop hackers?

  • Hello There. I discovered your blog the use of msn. This is an extremely smartly written article.

    I’ll make sure to bookmark it and come back to read more of your helpful info.

    Thank you for the post. I’ll certainly comeback.

  • Hello! I’ve been reading your web site for a while now and finally got the bravery to go ahead and give you a shout out from Austin Tx!
    Just wanted to mention keep up the great work!

  • Link exchange is nothing else except it is just placing the other person’s web site link on your page at appropriate place and other person will also
    do same in support of you.

  • It’s a shame you don’t have a donate button! I’d definitely donate to
    this outstanding blog! I suppose for now i’ll settle for book-marking and adding
    your RSS feed to my Google account. I look forward to new updates and will talk about
    this website with my Facebook group. Talk soon!

  • Great blog! Is your theme custom made or did you download it from somewhere?
    A design like yours with a few simple tweeks would really make my blog shine.
    Please let me know where you got your design. Thanks

Написать ответ

Your email address will not be published. Required fields are marked *