АНАЛІЗ ФАКТОРІВ ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ В МІКРОМЕРЕЖАХ З ПОЗИЦІЇ СИСТЕМИ ЕНЕРГОМЕНЕДЖМЕНТУ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2024.01.02Ключові слова:
Сонячна електростанція, вітрогенератор, мікромережа, витратиАнотація
Аналіз факторів використання електричних джерел енергії в мікромережах з позиції системи енергоменеджменту - це комплексне дослідження, спрямоване на вивчення та оцінку різних аспектів використання електричної енергії в невеликих енергетичних системах, які можуть функціонувати незалежно від централізованих енергетичних мереж.Основна мета такого аналізу полягає у виявленні ключових факторів, які впливають на ефективність та стабільність мікромережі, а також у розробці стратегій оптимізації їх функціонування з точки зору енергоменеджменту. Для досягнення цієї мети проводяться дослідження, що охоплюють такі аспекти:технічні характеристики електричних джерел, економічні аспекти, екологічні наслідки, управління енергією, соціальні аспекти. Це важливий етап у розвитку енергетичних систем, спрямованим на створення ефективних та стійких енергетичних рішень для майбутнього.Розглянуто анналіз ефективності, надійності та потужності різних джерел енергії, таких як сонячні батареї, вітрові турбіни, акумулятори тощо.проведено щоінку вартості встановлення та експлуатації електричних джерел енергії, включаючи витрати на обслуговування, технічне обслуговування та заміну обладнання.наведено метод налізу впливу використання різних джерел енергії на довкілля та розробка стратегій зменшення викидів парникових газів та інших шкідливих речовин. Розглянуто сутність систем управління енергією, які дозволяють ефективно керувати виробництвом, зберіганням та розподілом електроенергії в мікромережі для забезпечення максимальної ефективності та стабільності роботи системи. Питання розвитку альтернативних джерел енергії постало з особливою актуальністю тому розглядаючи існуючі структури мікромереж доцільно помічати особливості побудови кожної мікромережі, наприклад структура мікромережі на базі вітрогенератора може будуватися в декількох варіантах, а в сонячній електростанції для ефективної роботи використовується алгоритм управління MPPT який прагне керувати підвищувальним перетворювачем в тій точці характеристик струму і напруги фотоелектричної батареї, де може бути отримана максимальна вихідна потужність. В таких структурах мікромереж для наявності резерву використовують акумуляторні батареї, які заряджаються через повишуючі перетворювачі. Для живлення навантаження змінного струму використовуються інвертори. Доцільним є об'єднання сонячної електростанції та вітрогенераторної системи в одну структуру мікромережі а для забезпечення роботи мікромережі в умовах низької генерації однієї або обох генеруючих установок використовують дизельно-генераторну систему. В побудованій гібридній структурі мікромережі відбуваються експлуатаційні витрати які необхідно мінімізувати.
Посилання
Derev'yanko D.G., Bespala N.G., Bohoyko I.I., Kolodyazna A.O. Prospects for the Use of Renewable Energy Sources for Heating Public and Residential Buildings in Ukraine. Energy: economy, technologies, ecology. 2022, No. 2, p. 1-7 ISSN 1813-5420 (print) ISSN 2308-7382 (online).
Skoplaki E., Palyvos J.A. On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations, Solar Energy, 2009, Volume 83, Issue 5, pp. 614-624, doi:10.1016/j.solener.2008.10.008.
Tinton A., Façade and Rooftop PV Installation Strategy for Building Integrated Photo Voltaic Application. Energy Procedia, 2013, Volume 32, pp 105-114, doi:32. 105–114. 10.1016/j.egypro.2013.05.014.
Tazvinga H., Xia X., Zhang J. Minimum cost solution of photovoltaic–diesel–battery hybrid power systems for remote consumers, Solar Energy, 2013, Volume 96, pp. 292-299, doi:10.1016/j.solener.2013.07.030.
Kusakana K. Operation cost minimization of photovoltaic–diesel–battery hybrid systems, Energy, 2015, Volume 85, pp 645-653, doi:10.1016/j.energy.2015.04.002.
Lisbeth A., Noguera G., Sebastian L., Castellanos M., Eduardo E., Lora S. Vladimir R., Cobas M., Optimum design of a hybrid diesel-ORC / photovoltaic system using PSO: Case study for the city of Cujubim, Brazil, Energy, 2018, Volume 142, pp. 33-45, doi:10.1016/j.energy.2017.10.012.
Tinton A., Ardath K., Agus R., Bambang S., Dian A., Makoto F., Atsushi H. (Fuel Saving on Diesel Genset using PV/Battery Spike Cutting in Remote Area Microgrid. MATEC Web of Conferences. 2018, Volume 164, pp. 01045, doi:164. 01045. 10.1051/matecconf/201816401045.
P. Roy, J. He, T. Zhao., Y. V. Singh, Recent Advances of Wind-Solar Hybrid Renewable Energy Systems for Power Generation: A Review, IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society, 2022, Volume. 3, pp. 81-104, doi:10.1109/OJIES.2022.3144093.
Cailing Z., Furong L., Sheng H., Shu L,. Research on capacity optimization of PV-wind-diesel-battery hybrid generation system. International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018 -ECCE Asia), 2018, pp. 3052-3057, doi:10.23919/IPEC.2018.8507525.
Keyhani, A. MICROGRID WIND ENERGY SYSTEMS. In Design of Smart Power Grid Renewable Energy Systems, John Wiley Sons, Ltd, Chapter 6, 2019, pp. 328-385, doi:10.1002/9781119573265
Elmorshedy M. F., Habib H. U., M. M. Ali M., Almakhles J. Improved Performance of Hybrid PV and Wind Generating System Connected to the Grid Using Finite-Set Model Predictive Control. IEEE Access. Volume 10, pp. 110344-110361, doi:10. 10.1109/ACCESS.2022.3214996.
Keyhani, A. SOLAR ENERGY SYSTEMS. In Design of Smart Power Grid Renewable Energy Systems, John Wiley Sons, Ltd, Chapter 5, 2019, pp. 247-327, doi:10.1002/9781119573265.
Belmili H., Haddadi M., Bacha S., M. Fayçal A., Boualem Bendib, Sizing stand-alone photovoltaic–wind hybrid system: Techno-economic analysis and optimization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 30, 2014, pp 821-832, doi:10.1016/j.rser.2013.11.011.
Zahraee S. M., M. Khalaji A., Saidur R., Application of Artificial Intelligence Methods for Hybrid Energy System Optimization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 66, 2016, pp 617-630, doi:10.1016/j.rser.2016.08.028.
Babanezhaad S. H., Ghafouri A. Design of hybrid multilayer systems to improve energy management system in multi-microgrid systems in the presence of wind and solar power. Wind Engineering. 2022, Volume 46, pp. 14-51. doi:10.1177/0309524X211000379
Hosseinalizadeh R., H. Shakouri G., M. Sadegh A., Taghipour P. Economic sizing of a hybrid (PV–WT–FC) renewable energy system (HRES) for stand-alone usages by an optimization-simulation model: Case study of Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 54, 2016, Pp 139-150, doi:10.1016/j.rser.2015.09.046.
##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).