Методика обоснования эффективности гибридной комплексной установки на базе возобновляемых источников энергии


Сравнение отечественных и зарубежных установок



страница3/8
Дата03.03.2018
Размер344 Kb.
ТипОбзор
1   2   3   4   5   6   7   8
1.3 Сравнение отечественных и зарубежных установок
Разработкам в области гибридных систем уделяется в настоящее время большое внимание фирмами, работающими в области возобновляемой энергетики. С одной стороны, гибридные технологии позволяют решить проблему влияния погодных условий на устойчивое обеспечение энергией от ВИЭ, с другой стороны, решить задачу автономного энергообеспечения объектов, удаленных от централизованных электрических и тепловых сетей. Фирма Enertrag AG (Германия), которая эффективно работает в области ветроэнергетики, предлагает технологии по совместному использованию энергии ветра, биогаза и водорода для решения проблемы появления избыточной электроэнергии, вырабатываемой большими ветропарками (сезонный стабильный ветер, ночное время и др.).

Для аккумулирования электроэнергии фирмой реализуется проект ее использования для электролитического разложения воды на водород и кислород с последующей закачкой водорода в хранилище. В дальнейшем, при увеличении потребления электрической энергии, водород вместе с биогазом может снова преобразовываться в блочных электростанциях в электрическую энергию. Кроме этого, водород может использоваться как топливо в новых водородных двигателях или топливных ячейках. По информации фирмы Enertrag AG, первый такой проект реализован в Берлине в конце 2011 г., в качестве второго планируется в 2012 г. строительство аналогичного объекта в новом международном аэропорту (Berlin Brandenburg International airport) [4].

Эффективное использование водорода в составе гибридной солнечной энергосистемы (с КПД 28,5%) в жилых помещениях предложено в разработках ученых университета им. Дюка (Северная Каролина, США) [17]. Вместо энергетической системы, основанной на стандартных солнечных батареях, предлагается гибридная система, в которой солнечный свет нагревает смесь биометанола и воды в специальных батареях из стеклянных трубок, расположенных на крыше. В результате двух каталитических реакций в этих батареях водород образуется намного эффективнее, чем по другим технологиям. Как и в других решениях, основанных на солнечной энергии, гибридная система начинает функционировать при поглощении солнечного света. Однако ее конструкция отличается от традиционного солнечного коллектора, так как сеть медных трубок покрыта тонким слоем алюминия и оксида алюминия с частичным заполнением каталитическими наночастицами.

Конструкция установки позволяет использовать до 95% энергии поглощенного солнечного света с очень малыми потерями в окружающую среду, что обеспечивает в конце трубной системы коллектора температуру до 200 °С (в обычном солнечном коллекторе температура достигает всего 60–70 °С). При таких высоких температурах в испаряющуюся жидкость, как уже упоминалось выше, добавляется немного катализатора для производства водорода. В результате полученный водород можно либо сразу направить на топливные элементы для выработки электроэнергии для жилого дома в течение дня, либо сжимать и закачивать в баллоны для хранения с последующей подачей по мере необходимости на топливные элементы. Следует отметить, что в настоящее время ряд фирм России, Украины, Казахстана предлагают конкретные технические решения и соответствующее оборудование для создания гибридных автономных систем, обеспечивающих электроэнергией удаленные объекты [5–15].

В частности, фирма «Ваш солнечный дом» (SOLAiR) [13] проектирует и устанавливает системы, которые могут работать на разных источниках энергии: солнечных батареях, ветроустановках, микроГЭС, дизель- генераторах, а также планируется использование биосырья для целей отопления.

Локальная электрификация с использованием гибридных электростанций позволяет полностью покрыть потребности в электроэнергии жилых домов и местных производственных объектов. Также современные технологии коммуникаций могут быть применены для организации удаленного управления энергетическим оборудованием с помощью мобильной связи и интернета. В настоящее время фирма SOLAiR предлагает маломощные ветро-солнечные станции мощностью ветроустановки 500 и 1000 Вт, солнечных батарей - от 160 до 1000 Вт[12].

Все системы построены на базе маломощных ветроэнергетических установок производства китайского завода Shenshou Wind Driven. К системе возможно подключение солнечных батарей практически любой мощности через дополнительный контроллер заряда. Например, поставляемая фирмой гибридная ветро-солнечная электростанция ВСЭ-500/160-24 состоит из следующих компонентов:

1. Ветроэлектрической установки мощностью 500 Вт, включающей ветро-турбину, мачту, блок контроля и управления зарядом аккумуляторной батареи, балластную нагрузку.

2. Фотоэлектрического модуля пиковой мощностью 160–170 Вт напряжением 24 В.

3. Контроллера заряда солнечных батарей на ток до 10 А, 24 В.

4. Инвертора номинальной мощностью 500 Вт или любого другого максимальной мощностью до 3 кВт с входным напряжением 24 В (в зависимости от потребностей инвертор может быть как с синусоидальной формой напряжения на выходе, так и квазисинусоидальной).

5. Двух гелевых аккумуляторных батарей напряжением 12 В и номинальной емкостью 200 А∙ч. Для обеспечения бесперебойного электроснабжения рекомендуется ввести в систему небольшой (1–3 кВт) бензоэлектрический агрегат (на случай отсутствия ветра и яркого солнечного излучения в течение продолжительного периода). Гибридные решения предлагаются и другими российскими фирмами (Ecotecoх, «Балтэлектронкомплект», ООО «ТеплоЭнергоСервис-Пермь» и др.) [11, 13, 15].

Например, фирмой «Балтэлектронкомплект» (Санкт-Петербург) поставляется комплект «Автономный», который содержит:

1) Ветроагрегат номинальной мощностью 5 кВт.

2) Солнечные модули мощностью 150 Вт — 6 шт.

3) Бензогенератор мощностью 4,5 кВт. 4) Аккумуляторы 12 В, 200 А·ч — 8 штук.

Полная стоимость системы — от 750000 руб. Гибридные системы выпускаются также украинскими фирмами. В частности, НПО «ГрандЭнерго» поставляет на рынок системы, использующие энергию ветра и солнца. Стандартная комплектация гибридных систем включает в себя:

- ветрогенератор на 0,8 кВт;

- башню высотой 17,2 м;

- высококачественные солнечные модули с  гарантией до 20 лет;

- модуль, отслеживающий максимальную мощность солнечной активности (солнечный контроллер, MPPT);

- инвертор с зарядным устройством (чистый синус) 3000–4500 Вт;

- зарядное устройство мощностью: 85-100 А (24 VDC), 42-55 А (48 VDC);

- встроенный автовыключатель АК;

- высокоэффективные гелевые аккумуляторы;

- кабельные изделия;

- датчик температуры батареи;

- рабочий проект.

Примерная стоимость гибридных систем приведена в таблице 1.

Таблица 1



Установленная мощность

Розничная цена

2050 W

$8500

2575 W

$10200

3100 W

$12750

3625 W

$13500

4150 W

$14900





    1. Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8


База данных защищена авторским правом ©dogmon.org 2019
обратиться к администрации

    Главная страница