СЕЗОННЕ АКУМУЛЮВАННЯ ЕНЕРГІЇ В ГІБРИДНІЙ ЕНЕРГОСИСТЕМІ

Abstract

Метою роботи є дослідження можливостей тривалого зберігання електроенергії в локальній енергосистемі для компенсації непостійності споживання та відновлюваних джерел енергії. Таке зберігання дозволить збільшити ефективність використання сонячної та вітрової енергії, врівноважуючи генерацію та споживання в різні пори року. Як засіб тривалого зберігання енергії розглядається комплекс отримання водню шляхом електролізу та його подальшого використання в паливних елементах для повторного перетворення на електричну енергію. Допоміжними засобами балансування в локальній енергосистемі використовуються традиційні засоби – акумуляторна батарея, дизель-генератор. Предметом дослідження є показники ефективності енергосистеми (індекси надійності) та обсяги виробництва і споживання водню впродовж року. Застосовано математичний апарат випадкових функцій, коли поточні значення генерації та споживання електроенергії моделюються стохастичними процесами. Отримані результати дозволяють оцінити потреби в потужності різних складових енергосистеми та ємності систем накопичення енергії, а також рівень непродуктивних втрат енергії та обмежень рівня споживання. Як засіб оптимізації пропонованих рішень використано імітаційне моделювання з послідовним перебором можливих значень параметрів енергосистеми та оцінкою чутливості результатів до окремих складових. Статистична стійкість отриманих результатів забезпечена великою кількістю реалізацій випадкових процесів. Запропоновано співвідношення потужностей вітрових та сонячних електростанцій, ємності системи накопичення енергії, які забезпечують певний рівень надійності енергопостачання. При цьому можливо досить повно використати всю генеровану енергію впродовж року, сумістивши періоди підвищеної генерації та споживання в різні сезони за допомогою водню як проміжного енергоносія. Бібл. 30, рис. 5, табл. 3.