РОЗРОБКА ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО НАКОПИЧУВАЧА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ РОБОТИ В ПРОМИСЛОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2023.09.05Ключові слова:
система накопичення енергії, відновлювальні джерела енергії, розосереджена генерація, електрична мережа, параметр режиму, технічні характеристики, ємністьАнотація
Анотація. Обґрунтовано доцільність розробки для сучасних промислових електричних мереж системи накопичення енергії, що передбачає застосування електрохімічних накопичувачів. Переваги такої системи накопичення полягають в можливості їх виготовлення виробниками, розташованими на території України, що також забезпечать конкуренцію світовим виробникам продукції з накопичувачів, забезпечить важелі для розвитку вітчизняної економіки, а також дозволить зменшити вартість впровадження таких систем накопичення енергії в електричні мережі. Представлені результати розробки електрохімічного накопичувача енергії для живлення споживачів промислових електричних мереж, які застосовуються для підприємств і виконуються із застосуванням центральних понижуючих підстанцій та декількох цехових трансформаторних підстанцій. Виконаний аналіз вимог щодо живлення споживачів промислового підприємства дозволив сформулювати основні технічні характеристики накопичувача електричної енергії для забезпечення надійної роботи підприємства в разі порушення централізованого електропостачання. Обґрунтовано тип та основні складові накопичувача, проведений розрахунок основних параметрів накопичувача енергії, а також визначені його габарити. Виконаний аналіз показників функціонування досліджуваної електричної мережі промислового підприємства в характерних сталих режимах роботи при використанні розробленого електрохімічного накопичувача електричної енергії. Доведено, що застосування розробленого накопичувача електричної енергії дозволить підвищити надійність живлення споживачів, забезпечуючи постачання електричної енергії для технологічного процесу підприємства протягом робочої зміни, що є дуже важливим заходом при можливості порушення електропостачання в умовах воєнного стану та надзвичайних ситуацій. Перспективним є також використання запропонованого накопичувача електричної енергії у поєднанні з джерелами розподіленої генерації, які досить поширюються для досліджуваних промислових електричних мереж.
Посилання
Vidnovliuvani dzherela enerhii / Za zah. red. S.O. Kudri. Kyiv. Instytut vidnovliuvanoi enerhetyky NANU, 2020. 392 s.
Enerhetychna stratehiia Ukrainy na period do 2035 roku «Bezpeka, enerhoefektyvnist, konkurentosp-romozhnist». Skhvaleno rozporiadzhenniam Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 18.08.2017 r. № 605-r. Available at: http://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80.
Zharkin A. F., Popov V. A., Yarmoliuk O. S., Natalych V. O. Osoblyvosti pobudovy ta vykorystannia system nakopychennia enerhii u rozpodilnykh merezhakh. Enerhetyka: ekonomika, tekhnolohii, ekolohiia : naukovyi zhurnal. 2022. № 3. S. 44-52.
Sabihuddin S., Kiprakis A., Mueller M. A Numerical and Graphical Review of Energy Storage Technologies. Energies. 2014. № 8. Р. 172-216.
Savchenko N. Porivnialnyi analiz mekhanichnykh nakopychuvachiv enerhii z metoiu vykorystannia u enerhetytsi. Zbirnyk naukovykh prats ΛΌГOΣ. 2021. DOI: https://doi.org/10.36074/logos-10.09.2021.35.
Farhadi M., Member S., Mohammed O. Energy Storage Technologies for High-Power Applications. IEEE Trans. Ind. Appl. 2016. № 52. РР. 1953-1961.
Bolotnyi M. P., Loienko Yu. H., Karmazin O. O. Zastosuvannia system nakopychennia enerhii dlia zadach keruvannia rezhymamy EES Ukrainy: stan ta perspektyvy rozvytku. Vidnovliuvana enerhetyka. 2022. №3. S. 28-35.
Lezhniuk P. D., Buslavets O. A., Rubanenko O. O. Balansuvannia potuzhnosti ta elektroenerhii v elektroe-nerhetychnii systemi z vidnovliuvanymy dzherelamy enerhii kryterialnym metodom. Visnyk Natsionalnoho tekh-nichnoho universytetu «KhPI». Ser.: Enerhetyka: nadiinist ta enerhoefektyvnist : zb. nauk. pr. Kharkiv: NTU «KhPI». 2021. № 1 (2). S. 62-70.
Dovhaliuk O. M., Saidov Sh. N., Yakovenko I. S. Doslidzhennia osoblyvostei vykorystannia system nakopychennia enerhii pry roboti treideriv na enerhorynku Ukrainy. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriia: Enerhetyka: nadiinist ta enerhoefektyvnist: zb. nauk. pr. Kharkiv: NTU «KhPI». 2019. № 14 (1339) 2019. S. 54-60.
Obukhov S., Ibrahim A., Tolba M. A., El-Rifaie A. M. Power balance management of an autonomous hybrid energy system based on the dual-energy storage. Energies. 2019. № 12. doi:10.3390/en12244690.
Adewumi O. B., Fotis G., Vita V., Nankoo D., Ekonomou L. The Impact of Distributed Energy Storage on Distribution and Transmission Networks’ Power Quality. Appl. Sci. 2022. № 12. Р. 6466. Available at: https://doi.org/10.3390/app12136466.
Luo X., Wang J., Wojcik J. D., Wang J., Li D., Draganescu M., Li Y., Miao S. Review of Voltage and Frequency Grid Code Specifications for Electrical Energy Storage Applications. Energies. 2018. Vol. 11, no. 5. Pр. 1070. doi: 10.3390/en11051070.
Denysiuk S. P., Derevianko D. H. Otsiniuvannia yakosti elektropostachannia u lokalnykh systemakh z dzherelamy rozoseredzhenoi heneratsii: Monohrafiia. K.: KPI im. Ihoria Sikorskoho, 2019. 166 s.
Lezhniuk P. D., Komar V. O., Kravchuk S. V. Uzghodzhennia hrafikiv heneruvannia vidnovliuvanykh dzherel enerhii ta elektrychnoho navantazhennia v lokalnii elektrychnii systemi. Enerhetyka ta kompiuterno-intehrovani tekhnolohii v APK. 2016. № 2. S. 30-37.
Savchenko N., Tretiak A. Perspektyvy zastosuvannia mekhanichnykh nakopychuvachiv pry rekonstruktsii abo modernizatsii system elektropostachannia budivel. Zbirnyk naukovykh prats ΛΌHOΣ. 2020. S. 124-125. doi: https://doi.org/10.36074/21.02.2020.v1.41
Malohulko Yu. V., Povstianko K. O., Zatkhei M. V. Doslidzhennia heneruvannia vitroelektroustanovok z systemamy nakopychennia enerhii. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. 2022. №4. S 9-13.
Savchenko N., Tretiak A. Efektyvnist zastosuvannia hibridnykh nakopychuvachiv enerhii u elektrychnykh merezhakh. Zbirnyk naukovykh prats ΛΌHOΣ. 2020. S. 23-25.
Dovhaliuk O. M., Bondarenko R. V., Saidov Sh. N., Yakovenko I. S. Pidvyshchennia efektyvnosti roboty elektrychnoi merezhi z vidnovliuvanymy dzherelamy enerhii pry vykorystanni system nakopychennia enerhii v umovakh enerhorynku Ukrainy. Zbirnyk naukovykh prats VI Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi ta navchalno-metodychnoi konferentsii «Enerhetychnyi menedzhment: stan ta perspektyvy rozvytku». Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho. 2019. S. 64-65.
Novitni enerhetychni tekhnolohii ta yikh vplyv na funktsionuvannia system enerhopostachannia : analit. dop. / O. M. Sukhodolia. Kyiv. NISD, 2022. 36 s. doi: https://doi.org/10.53679/NISS-analytrep.2022.17.
EVE Power CO, Ltd. Available at: https://www.rcscomponents.kiev.ua/datasheets/RD-%20LF105_3_2V_105ah.pdf.
EMUS G1 BMS – Distributed Grouped. Available at: https://emusbms.com/wp-content/uploads/2021/07/EMUS_G1_BMS_–_DISTRIBUTED_GROUPED_v.06.pdf.
Characteristics EMUS-G1-User-Manual-v2.9-2. Available at: https://emusbms.com/wp-content/uploads/2022/02/EMUS-G1-User-Manual-v2.9-2.pdf.
EMUS. Products catalogue. Available at: https://emusbms.com/product/g1-can-cell-group-module/.
EMUS. Products catalogue. Available at: https://emusbms.com/product/c3wc01a-3-way-can-connector/.
EMUS. Products catalogue. Available at: https://emusbms.com/product/g1-bms-control-unit/.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).