№71-12
Системи акумуляції електроенергії
Я.В. Ярошенко1, О.В. Бобров2, Д.В. Ципленков1, В.В. Кузнецов3, О.В. Саввін3
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2Фаховий коледж ракетно-космічного машинобудування Дніпровського Національного університету імені Олеся Гончара, Дніпро, Україна
3Український університет науки та технологій, Дніпро, Україна.
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 71:131-144
https://doi.org/10.33271/crpnmu/71.131
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Аналіз стану систем накопичення енергії у світі, визначення перспектив їх розвитку та порівняння методів акумуляції електроенергії.
Методика. Теоретичне обґрунтування і порівняння систем накопичення електроенергії з урахуванням реальних показників енергосистеми України станомм на кінець 2021 року.
Результати. Показують, що існує потреба в теоретичному і практичному підході до впровадження акумуляційних потужностей задля підтримання балансу електроенергетичної системи. В результаті проведеного оглядунайбільш поширених накопичувачів електроенергії, було виділено особливості їх в цілому. Всі вони володіють як перевагами так і недоліками. Проте, в комплексному підході до їх просування, можна отримати найбільший результат з очікуваних. Найперспективнішим, з точки зору ланцюга: екологічність – вартість – актуальність – необхідність, є – водень.
Наукова новизна. Полягає у тому, що розглядається можливість комбінованого використання різнотипових акумуляторних систем з різними характеристиками.
Практичне значення. Можливість впроваджувати на промисловому рівні акумуляторні потужності задля більш ефективної децентралізації енергетичного сектору держави. На сьогодні, без необхідної інфраструктури, переоснащень існуючих енергоприймаючих і розподіляючих станцій, широкомасштабних інвестицій, водень не може стати ефективним, настільки, наскільки здатен, адже, енергія має рухатися від дроту до газу, а потім знову до дроту. Тобто існує певний вектор енергії який постійно перебуває в «перехідному» положенні. Саме тому зараз, енергоефективність на кожному з рівнів перетворення водню в електроенергію падає. Ефективність, за звичайних, нормальних умов «вчорашнього» дня в даному випадку складе близько 80%. Для транспортування водню, необхідно його стиснути і охолодити. На цей процес йде до 10-15% енергії. Для подальшого перетворення в електричну енергію, витрачається теплова енергія, і, в результаті з ККД в ~65-70% можна отримати електроенергію.
Ключові слова: електроенергетика, відновлювальні джерела енергії, електростанція, електропостачання, альтернативна енергетика, рентабельність, маневреність, коефіцієнт, акумуляція, водень.
Перелік посилань
1. 12-й Міжнародний Український енергетичний форум Інституту Адама Сміта»(n.d.).Retrieved July 22, 2022, from:
https://euea-energyagency.org/uk/novyny-ta-podiyi/novyny-rynku/12-j-mizhnarodnyj-ukrayinskyj-energetychnyj-forum-instytutu-adama-smita/
2. Український енергетичний форум. (n.d.). Retrieved July 22, 2022, from:
https://chamber.ua/wp-content/uploads/2022/02/UEF22-prohrama.pdf
3. Проект розробки «Української енергетичної стратегії до 2050 року».(n.d.). Retrieved July22, 2022, from:
https://home.kpmg/ua/uk/home/media/press-releases/2021/07/kpmg-v-ukrayini-vyhrala-proyekt.html
4. Українська енергетична стратегія 2035. (n.d.). Retrieved July22, 2022, from:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80#Text
5. ДСТУ 3440–06, «Системи Енергетичні»(2006). Державний стандарт України.
6. Бондаренко, В. І. (2005). Енергетика: історія, сьогодення і майбутнє. Том №3.
7. Журахівський, А. В., Кінаш, Б.М., & Пастух, О.Р. (2012). Надійність електричних систем і мереж. Навч. посіб. Вид-во Львів. Політехніки.
8. Івахнов,А. B., Лазуренко, О.П., & Федорчук, С.О. (2018). Системи акумулювання електроенергії, аналіз можливостей та їх поєднання для застосування в енергосистемі. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика надійність та енергоефективність, 10 (1286). 53-59.
9. Сидоров,В. І. (2016) Технології гідро- та вітроенергетики. Черкаси.
10. Кудря, С.О. (2020) Відновлювані джерела енергії. Інститут відновлюваної енергетики НАНУ.
11. Гребенюк, А.М. (2014) Способи акумуляції електроенергії з нетрадиційних джерел. Гірнича електромеханіка та автоматика,. 91, 131-136.
12. Andrijanovits, A., Hoimoja, H., & Vinnikov, D. (2012). Comparative Review of Long-Term Energy Storage Technologies for Renewable Energy Systems. Electronics and Electrical Engineering, 118(2).
https://doi.org/10.5755/j01.eee.118.2.1168
13. Wolsky, A. M. (2002). The status and prospects for flywheels and SMES that incorporate HTS. Physica C: Superconductivity, 372–376, 1495–1499.
https://doi.org/10.1016/S0921-4534(02)01057-2
14. Akhil, A., Swaminathan, S., & Sen, R. K. (1997).Cost analysis of energy storage systems for electric utility applications.
https://doi.org/10.2172/453759
15. Cтратегічно важливі об’єкти для енергетики та світу. ГЕС та ГаЕС. (n.d.). Retrieved July22, 2022, from:
https://uhe.gov.ua/media_tsentr/novyny /strategichno-vazhlivi-obekti-dlya-energetiki-ta-ekonomiki-naybilshi-gaes-svitu
16. Дністровська ГаЕС. Запус агрегатів. (n.d.). Retrieved July22, 2022, from:
https://web.archive.org/web/20210817132640/https://www.ukrinform.ua/rubric-economy/3299147-na-dnistrovskij-gaes-zapustili-cetvertij-agregat.html
17. Шелест, М. Б., & Гайда, П. І (2014). Основи будови та експлуатації акумуляторних батарей : навч. посіб. Сум. держ. ун-т
18. The International Renewable Energy Agency(IRENA). (n.d.) Retrieved July22, 2022, from:
http://www.irena.org/publications/2016/Sep/Innovation-OutlookRenewable-mini-grids.
19. Скорохода, В.В., & Солоніна, Ю.М. (2015). Водень в альтернативній енергетиці та новітніх технологіях. Видавництво «КІМ».
20. Воднева енергетика: чому про неї так багато говорять і до чого тут Україна. (n.d.).RetrievedJuly 22,2022,from:
https://ucap.io/vodneva-energetyka-chomu-pro-neyi-tak-bagato-govoryat-i-do-chogo-tut-ukrayina/
