Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Каталог энергосберегающих технологий >>

Гибридные инверторы для "зеленых" электростанций

Рубрика: Возобновляемые источники энергии Электрической энергии, Экономия электрической энергии При потреблении.
Классификация технологии: Технологический.
Статус рассмотрения проекта Координационным Советом: Не рассматривался.
Объекты внедрения: Прочее, Частные дома.
Эффект от внедрения:
- для объекта: автономность; экологичность; экономичность; инновационность;
- для муниципального образования: повышение надежности электроснабжения, уменьшение нагрузки на энергосистему, решение проблемы энергообеспечения удаленных объектов.

"Зеленые" электростанции  - это электростанции на базе возобновляемых  источников энергии (ВИЭ), таких как солнце, ветер, гидроэнергия, производящие экологически чистую электроэнергию. Солнечные электростанции и ветряки пока не в силах тягаться с мирным атомом и мощными энергоагрегатами. Однако уже сегодня "зеленые" станции имеют свою нишу в мировой энергетике, а новые технологии прочат им все большее распространение.

Солнечные фотоэлектрические батареи и один ветряк дают достаточное количество электроэнергии. Это невыгодно только тогда, когда у человека есть альтернатива в виде розетки. А если рядом нет линии электропередач, то использование гибридных систем экономически вполне целесообразно.

Оптимальной является комбинированная схема работы "зеленой" электростанции на основе ВИЭ и дизель-генератора (бензогенератора) в качестве резерва. Таким образом, "зеленая" или по другому гибридная электростанция работает при наличии ясной погоды или ветра, заряжая аккумуляторные батареи или выдавая мощность потребителю. Как только гибридная энергоустановка перестает выдавать необходимую мощность, включается дизель-генератор и восполняет недостаток. Такая схема электроснабжения имеет следующие преимущества: надежность системы электроснабжения, экономия топлива, увеличение ресурса работы дизель-генератора, экологичность.

 

 

 

Рис. Ветро-солнечная гибридная электростанция

 

Рис. 1. Ветро-солнечная гибридная электростанция, фото с сайта http://www.pulscen.ru

 

Для одновременного подключения солнечных панелей и ветрогенератора к аккумуляторным батареям используются специальные устройства - т.н. гибридные инверторы.

 

1.  Описание предлагаемой технологии (метода) повышения энергоэффективности, его новизна и информированность о нем

Инвертор - это преобразователь постоянного тока напряжения 12, 24, 36 или 48 вольт  в переменный ток напряжения 220 вольт. Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи (АКБ), солнечные батареи или ветрогенераторы. Инвертор использует энергию одной или нескольких аккумуляторных батарей. Батареи необходимо периодически заряжать от дизель/бензо/газогенератора, или  от сети 220 вольт, или от альтернативных источников энергии (солнечные панели, ветряк и т. п. ).

Для чего нужен инвертор? Самое простое и распространенное применение инвертора - это использование его в качестве резервного или аварийного источника напряжения 220 вольт. Вы подключаете инвертор к аккумуляторной батарее, а затем включаете ваш бытовой прибор в розетку 220 вольт на корпусе инвертора. С помощью инвертора можно запитать от аккумулятора практически любой прибор как домашней бытовой, так и профессиональной техники: кухонная электротехника, микроволновая печь, электроинструменты (в том числе и мощные до 5 кВт), телевизор, стерео, компьютер, принтер, холодильник, не говоря уже о любых приборах освещения.

Это позволяет пользоваться электроприборами там, где нет постоянных источников электрической энергии (например, в лесу, в степи и т.п.).

Обычные инверторы, подключенные к системе стационарного электроснабжения в комплекте, например, с солнечными батареями работают следующим образом: в нормальных условиях, когда в центральной электросети есть напряжение, АКБ заряжаются от солнечных батарей. Как только подача центральной электроэнергии прекращается, тогда в работу вступают АКБ.  Инвертор  преобразует ток от АКБ и полностью или частично (в зависимости от мощности батарей и самого инвертора) заменяет центральное энергоснабжение на автономное.

После подачи центрального электроснабжения разряженные АКБ вновь запитываются от солнечных панелей. После полного набора емкости аккумуляторных батарей солнечные модули становяться невостребованными, т.к. электроэнергию, которую они производят,  некуда расходовать. 

Гибридные инверторы позоляют не только зарядить АКБ, но и "лишнюю" электроэнергию, выработанную солнечными модулями или другими альтернативными источниками электроснабжения, направить в общую сеть.

Рис 2. Многофункциональный автономный преобразователь (инвертор).

Установка смешанной системы, в которой есть и возобновляемые источники энергии (например, массив солнечных панелей или ветрогенератор) и имеется промышленная сеть,  сердцем которой будет являться гибридный мощный инвертор - возможна повсеместно и является наиболее перспективной. Ведь такой объект (например, частный дом), имеющий смешанное энергоснабжение, сможет не только обеспечить себя электроэнергией во время аварий и отключений, не только покрыть  существенную часть своего обычного внутреннего энергопотребления, но и несколько часов в сутки выдавать электроэнергию промышленного качества во внешнюю промышленную сеть.

2.  Результат повышения энергоэффективности при массовом внедрении

При внедрении технологии  Smart Grid (Умные Сети) участники, установившие у себя "зеленые" электростанции, смогут стать очень экономически выгодной частью системы российского энергоснабжения. 

В ближайшей перспективе, сеть можно рассматривать скорее как аккумулятор бесконечной мощности для "зеленой" энергии, который принимает излишки энергии, и выдает недостающее её количество при необходимости. Энергии от возобновляемых источников до сих пор поступает не так много. Пока она лишь частично компенсирует потребности потребителя. Тем не менее, даже это позволит, в масштабах страны сэкономить достаточное количество невозобновляемых ресурсов, таких как газ и нефть, а также затрат на содержание, строительство и ремонт крупных электростанций.

3. Прогноз эффективности технологии (метода) в перспективе

В отчете по результатам проекта TACIS «Перспективы развития ВИЭ в России» даны оценки валового, технического и производственного потенциала некоторых видов ВИЭ. Так производственный солнечный потенциал для выработки тепловой энергии оценивается в 1,4-1,7 млн т у.т. в год, что достаточно для обеспечения 12-14 млн человек горячим водоснабжением с приемлемым качеством по цене менее 2000 рублей за 1 Гкал. Производственный ветровой потенциал для выработки электроэнергии оценивается в 36 млн т у.т. в год или 120 млрд кВт•ч по цене около 2-2,5 рублей за кВт•ч.

Общая оценка производственного потенциала солнечной, ветровой, гидро и геотермальной энергии, а также энергии биомассы, сточных вод и т.д. превышает 250 млн т.у.т. ежегодно или около 30% всех потребляемых первичных энергетических ресурсов России за год. Следует отметить, что детальные расчеты потенциала нетрадиционных ВИЭ в России производились в конце XX века. К настоящему времени они, по всей видимости, возросли с учетом повышения эффективности технологий ВИЭ.

4.  Существует ли необходимость проведения дополнительных исследований для расширения перечня объектов для внедрения данной технологии?

Да. На данный момент во многих регионах РФ начинают вводиться элементы систем Smart Grid. Есть возможность на стартовом этапе опробировать системы, включающие в себя гибридные инверторы и ВИЭ, найти пути внедрения данной технологии в наш обиход.

5.  Причины, по которым предлагаемые энергоэффективные технологии не применяются в массовом масштабе; наметить план действий для снятия существующих барьеров.

Дело в том, что современные отечественные счетчики, при подаче на них обратной мощности, не вычитают ее из потребленной, а наоборот, суммируют, поэтому  "зеленую" энергию частник поставлять в электросеть пока не может.

Требуется узаконить применение двунаправленных "умных" счетчиков и обязать электроснабжающие организации не только продавать, но и покупать выработанную потребителем энергию, пусть даже по той же розничной цене (в Европе за такую энергию государство доплачивает). Однако российским энергосбытовым организациям это не выгодно.

6.  Существующие меры поощрения, принуждения, стимулирования для внедрения предлагаемой технологии (метода) и необходимость их совершенствования

Существует большое количество запросов от граждан, желающих установить у себя источник альтернативной, возобновляемой энергии. Для них мера поощрения и внедрения технологии очевидна.

Необходима мера принуждения для энергосбытовых компаний для проработки данного вопроса. Только для них это не выгодно.

7.   Наличие технических и других ограничений применения технологии (метода) на различных объектах

Необходимо исследовать.

8. Необходимость проведения НИОКР и дополнительных испытаний; темы и цели работ

Необходимо определение стандартов для повсеместного внедрения технологии для массового использования с учетом просьб  производителей , продавцов  и потребителей альтернативных источников электроэнергии.

9. Необходимость разработки новых или изменения существующих законов и нормативно-правовых актов

Да. Необходимо узаконить возможность выдачи в промышленную сеть мощностей электроэнергии, вырабатываемой при помощи ВИЭ, а так же другими способами (бензо/газо/дизель генерация и т.д.).

10.  Наличие внедренных пилотных проектов, анализ их реальной эффективности, выявленные недостатки и предложения по совершенствованию технологии с учетом накопленного опыта

В Европе уже давно применяются такого рода технологии. Для примера, в Италии реализация национального проекта по установке «умных» счётчиков началась в 2001 году (проект Telegestore). Теперь, в соответствии с регуляторным актом № 292/06 от 18 декабря 2006 г., использование в Италии автоматической измерительной инфраструктуры является обязательным.

В Швеции уже в 2003 г. правительство обязало компании к июлю 2009 г. перейти на систему «умных сетей», обеспечивающих ежемесячное снятие показаний приборов учета. Государство платит гражданам за производство электроэнергии!!!!

11. Возможность влияния на другие процессы при массовом внедрении данной технологии

В настоящее время инвестиции в интеллектуальные сети обосновываются ожидаемым снижением эксплуатационных расходов для операторов систем распределения электроэнергии. Это, как правило, устранение расходов на считывание показаний приборов учета, уменьшение хищений электроэнергии, дистанционная активация и деактивация услуг, более быстрое обнаружение перебоев энергоснабжения и более эффективная борьба с неплательщиками.

Масштабное развитие ВИЭ и технологий аккумулирования энергии будет означать снижение доли централизованной крупной энергетики. Людям это даст независимость от крупных энергетических компаний, а также повышение надежности электроснабжения и снижение расходов.

 


Статьи на данную тему:

Инструменты альтернативной энергетики, 3 (22) 2012 г журнал "Энергосовет"

Персональные «зеленые» электростанции, 1 (20) 2012 г журнал "Энергосовет"


Компании, внедряющие данную технологию / оказывающие данную услугу:

"МикроАРТ", ООО
Производитель инверторов, стабилизаторов, контроллеров заряда, САПов, ИБП

Контакты и адреса
129343, г. Москва, ул. Ивовая, д.2/8, стр.1
тел. (495) 504-20-25
www.invertor.ru    energo@microart.ru


Здесь мы можем разместить контактную информацию о Вашей компании и ссылку на Ваш сайт
Как разместить контактную информацию

Для того чтобы добавить описание энергосберегающей технологии в Каталог, заполните опросник и вышлите его на c пометкой «в Каталог».
Скачать опросник

Список используемой литературы


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее