Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).88-92
Y. Morozov
Одним з основних показників системи добування геотермальних джерел енергії із підземних проникних шарів є дебіт геотермальних свердловин, який визначає теплову потужність і пороги з тиском нагнітання і економічну ефективність геотермальних технологій.Відомі такі способи підвищення дебіту геотермальних свердловин: застосування погружних насосів, газліфт, ерліфт, термоліфт.Пропонується новий спосіб підвищення дебіту геотермальних свердловин, який полягає в тому, що в свердловину через занурювальну трубку закачують нерозчинену в воді рідину з питомою вагою меншою, ніж питома вага термальної води. Назвемо такий спосіб «термогідроліфт» або «гідроліфт», тобто підйом термальної води в гідравлічнозв’язаній системі. Схему геогідроліфту наведено на рис. 1. Схема включає насос для закачування легкої рідини 1, занурювальну трубку для подачі легкої рідини в свердловину 2, свердловину 3, проникний підземний шар 4 і відстійник суміші термальної води і легкої рідини 5. Дія термоліфту, як і газліфту, ерліфту і термоліфту заснована на зниженні дії ваги стовбура води в свердловині. Розроблена методика розрахунку ефективності застосування гідроліфту для підвищення дебіту геотермальної свердловини передбачає розгляд гідроліфту як дві гідравлічно пов’язані гідравлічні системи. Перша гідравлічна система містить проникний пласт, який характеризується початковим пластовим тиском Рст, динамічним пластовим тиском Рдин, коефіцієнтом продуктивності xп. Друга гідравлічна зв’язана система містить: насос, занурювальну трубку для закачування легкої рідини, кільцевий між трубний простір, де рухається суміш термальної води і робочої рідини та відстійник. Отримано рівняння, яке визначає необхідний тиск необхідний для нагнітання легкої (робочої) рідини. Обґрунтовано також умови за яких застосування гідроліфту забезпечує енергетичні переваги перед застосуванням зануреного насосу.
{"title":"ПІДВИЩЕННЯ ДЕБІТУ ГЕОТЕРМАЛЬНИХ СВЕРДЛОВИН «ГЕОГІДРОЛІФТ»","authors":"Y. Morozov","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).88-92","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).88-92","url":null,"abstract":"Одним з основних показників системи добування геотермальних джерел енергії із підземних проникних шарів є дебіт геотермальних свердловин, який визначає теплову потужність і пороги з тиском нагнітання і економічну ефективність геотермальних технологій.Відомі такі способи підвищення дебіту геотермальних свердловин: застосування погружних насосів, газліфт, ерліфт, термоліфт.Пропонується новий спосіб підвищення дебіту геотермальних свердловин, який полягає в тому, що в свердловину через занурювальну трубку закачують нерозчинену в воді рідину з питомою вагою меншою, ніж питома вага термальної води. Назвемо такий спосіб «термогідроліфт» або «гідроліфт», тобто підйом термальної води в гідравлічнозв’язаній системі. Схему геогідроліфту наведено на рис. 1. Схема включає насос для закачування легкої рідини 1, занурювальну трубку для подачі легкої рідини в свердловину 2, свердловину 3, проникний підземний шар 4 і відстійник суміші термальної води і легкої рідини 5. Дія термоліфту, як і газліфту, ерліфту і термоліфту заснована на зниженні дії ваги стовбура води в свердловині. \u0000Розроблена методика розрахунку ефективності застосування гідроліфту для підвищення дебіту геотермальної свердловини передбачає розгляд гідроліфту як дві гідравлічно пов’язані гідравлічні системи. \u0000Перша гідравлічна система містить проникний пласт, який характеризується початковим пластовим тиском Рст, динамічним пластовим тиском Рдин, коефіцієнтом продуктивності xп. \u0000Друга гідравлічна зв’язана система містить: насос, занурювальну трубку для закачування легкої рідини, кільцевий між трубний простір, де рухається суміш термальної води і робочої рідини та відстійник. \u0000Отримано рівняння, яке визначає необхідний тиск необхідний для нагнітання легкої (робочої) рідини. \u0000Обґрунтовано також умови за яких застосування гідроліфту забезпечує енергетичні переваги перед застосуванням зануреного насосу.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"116 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127234953","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).68-74
S. Matyakh, V. Rieztsov, Т. Surzhyk
У роботі представлено результати досліджень щодо розвитку вітчизняної сонячної енергетики, напрямів використання та перспектив впровадження гібридних сонячних енергосистем. Завдяки екологічним перевагам сонячних технологій та наявності значного енергетичного потенціалу сонячного випромінювання сонячна енергетика є одним із найперспективніших напрямів декарбонізації енергетики України. Встановлення Україною 2021 року більш високих цілей щодо скорочення викидів у Національно визначених внесках передбачає використання в загальній структурі електроенергетики значної частки сонячних потужностей. Широкомасштабне впровадження різних видів сонячних технологій сприятиме виходу держави зі складної енергетичної й екологічної ситуації. Нагальним на даний час є впровадження сонячного електроенергетичного та теплового обладнання у процесі відновлення зруйнованих під час війни та побудови нових будівель приватного і промислового призначення для забезпечення автономного електро- та теплопостачання житлових і виробничих об’єктів. Оскільки в Україні з кожним роком дедалі більше зростає попит на охолодження у теплий період року, актуальним стає використання сонячних теплових колекторів та комбінованих PVT-систем не тільки для опалення та гарячого водопостачання, але й для охолодження. Під час використання гібридних систем кондиціонування повітря, що повністю або частково отримують електричне живлення за рахунок фотоелектричного джерела, пік потенційного навантаження збігається з максимальним виробленням електроенергії. Тому цей напрям використання сонячної енергії є надзвичайно перспективним для застосування у різних сферах господарювання, зокрема у транспортному секторі. Впровадження зразків гібридних сонячних енергосистем, компоновка яких представлена в роботі, забезпечить ефективне використання сонячної енергії в різних сферах господарювання та суттєве зменшення шкідливих викидів. Це є однією з пріоритетних задач як на сучасному етапі розвитку енергетичної галузі України, так і на довгострокову перспективу. Бібл. 20, рис. 4.
{"title":"КОМПЛЕКСНІ РІШЕННЯ В СОНЯЧНІЙ ЕНЕРГЕТИЦІ","authors":"S. Matyakh, V. Rieztsov, Т. Surzhyk","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).68-74","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).68-74","url":null,"abstract":"У роботі представлено результати досліджень щодо розвитку вітчизняної сонячної енергетики, напрямів використання та перспектив впровадження гібридних сонячних енергосистем. Завдяки екологічним перевагам сонячних технологій та наявності значного енергетичного потенціалу сонячного випромінювання сонячна енергетика є одним із найперспективніших напрямів декарбонізації енергетики України. Встановлення Україною 2021 року більш високих цілей щодо скорочення викидів у Національно визначених внесках передбачає використання в загальній структурі електроенергетики значної частки сонячних потужностей. Широкомасштабне впровадження різних видів сонячних технологій сприятиме виходу держави зі складної енергетичної й екологічної ситуації. Нагальним на даний час є впровадження сонячного електроенергетичного та теплового обладнання у процесі відновлення зруйнованих під час війни та побудови нових будівель приватного і промислового призначення для забезпечення автономного електро- та теплопостачання житлових і виробничих об’єктів. Оскільки в Україні з кожним роком дедалі більше зростає попит на охолодження у теплий період року, актуальним стає використання сонячних теплових колекторів та комбінованих PVT-систем не тільки для опалення та гарячого водопостачання, але й для охолодження. Під час використання гібридних систем кондиціонування повітря, що повністю або частково отримують електричне живлення за рахунок фотоелектричного джерела, пік потенційного навантаження збігається з максимальним виробленням електроенергії. Тому цей напрям використання сонячної енергії є надзвичайно перспективним для застосування у різних сферах господарювання, зокрема у транспортному секторі. \u0000Впровадження зразків гібридних сонячних енергосистем, компоновка яких представлена в роботі, забезпечить ефективне використання сонячної енергії в різних сферах господарювання та суттєве зменшення шкідливих викидів. Це є однією з пріоритетних задач як на сучасному етапі розвитку енергетичної галузі України, так і на довгострокову перспективу. Бібл. 20, рис. 4.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"48 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122832174","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).75-82
P. Vasko, S. Pazych
Проєкти нових сучасних малих ГЕС мають передбачати максимально можливе збереження природного середовища річки, відповідати сучасному світовому рівню та Цілям сталого розвитку України, представленим в Національній доповіді КМ України від 15 вересня 2017 року. Значення номінальної потужності і структура побудови станції повинні забезпечувати досягнення найбільшої енергетичної ефективності, її функціонування протягом року за таких умов використання стоку води: експлуатаційний режим роботи малої ГЕС максимально близько відповідає природному стоку річки та передбачає безперешкодну міграцію риб. Витрати води рибоходу можуть складати значну частку витрат стоку річки і вони мають бути враховані при обґрунтуванні проєктних параметрів малих ГЕС для певного створу. Мета роботи полягає у розробленні теоретичних положень розрахунку показників енергетичної ефективності низьконапірної малої ГЕС з довільними витратами води стоку річки через рибохід (обсяг виробництва електроенергії, коефіцієнти використання встановленої потужності, тривалість роботи, число годин використання встановленої потужності гідроагрегатів та станції). Дослідження ґрунтується на використанні ймовірнісного розподілу витрат стоку річки впродовж року, основ гідроенергетики, числового експерименту. Кількісні значення показників енергетичної ефективності малої ГЕС досліджувались при різній водності стоку річки. За результатами числового експерименту розроблено емпіричні функціональні залежності для виконання експрес-оцінки показників енергетичної ефективності ГЕС з рибоходом на етапі проведення передпроєктних вишукувальних досліджень.
{"title":"ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ НИЗЬКОНАПІРНОЇ МАЛОЇ ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ З РИБОХОДОМ","authors":"P. Vasko, S. Pazych","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).75-82","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).75-82","url":null,"abstract":"Проєкти нових сучасних малих ГЕС мають передбачати максимально можливе збереження природного середовища річки, відповідати сучасному світовому рівню та Цілям сталого розвитку України, представленим в Національній доповіді КМ України від 15 вересня 2017 року. Значення номінальної потужності і структура побудови станції повинні забезпечувати досягнення найбільшої енергетичної ефективності, її функціонування протягом року за таких умов використання стоку води: експлуатаційний режим роботи малої ГЕС максимально близько відповідає природному стоку річки та передбачає безперешкодну міграцію риб. Витрати води рибоходу можуть складати значну частку витрат стоку річки і вони мають бути враховані при обґрунтуванні проєктних параметрів малих ГЕС для певного створу. Мета роботи полягає у розробленні теоретичних положень розрахунку показників енергетичної ефективності низьконапірної малої ГЕС з довільними витратами води стоку річки через рибохід (обсяг виробництва електроенергії, коефіцієнти використання встановленої потужності, тривалість роботи, число годин використання встановленої потужності гідроагрегатів та станції). Дослідження ґрунтується на використанні ймовірнісного розподілу витрат стоку річки впродовж року, основ гідроенергетики, числового експерименту. Кількісні значення показників енергетичної ефективності малої ГЕС досліджувались при різній водності стоку річки. За результатами числового експерименту розроблено емпіричні функціональні залежності для виконання експрес-оцінки показників енергетичної ефективності ГЕС з рибоходом на етапі проведення передпроєктних вишукувальних досліджень.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127745841","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).28-35
N. Bolotnyi, Y. Loienko, О. Karmazin
Застосування систем накопичення електричної енергіїдозволяє створити нові можливості для підвищення якості керування електричними режимами та поліпшитипоказники функціонування електроенергетичних систем. На сьогодні для накопичення енергії дедалі ширшезастосовуються нові типи накопичувачів − електрохімічні акумуляторні батареї, накопичувачі на стислому повітрі, надпровідникові накопичувачі, суперконденсатори, гідроакумулювальні електричні станції. Проведено короткий огляд основних типів накопичувачів енергії, що перебувають на різних стадіях розробки та впровадження. Представлено порівняння основних характеристик систем накопичення енергії,що використовуються в електроенергетиці. Визначено можливі сфери застосування систем накопичення енергії для регулювання усталених і перехідних режимів у ЕЕС України. Використання систем накопичення енергії дедалі ширше застосовуються в практиці регулювання режимів електроенергетичних систем і управління ними, підвищуючи надійність електропостачання споживачів.
{"title":"ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ ЗАДАЧ КЕРУВАННЯ РЕЖИМАМИ ЕЕС УКРАЇНИ: СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ","authors":"N. Bolotnyi, Y. Loienko, О. Karmazin","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).28-35","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).28-35","url":null,"abstract":"Застосування систем накопичення електричної енергіїдозволяє створити нові можливості для підвищення якості керування електричними режимами та поліпшитипоказники функціонування електроенергетичних систем. На сьогодні для накопичення енергії дедалі ширшезастосовуються нові типи накопичувачів − електрохімічні акумуляторні батареї, накопичувачі на стислому повітрі, надпровідникові накопичувачі, суперконденсатори, гідроакумулювальні електричні станції. Проведено короткий огляд основних типів накопичувачів енергії, що перебувають на різних стадіях розробки та впровадження. Представлено порівняння основних характеристик систем накопичення енергії,що використовуються в електроенергетиці. Визначено можливі сфери застосування систем накопичення енергії для регулювання усталених і перехідних режимів у ЕЕС України. Використання систем накопичення енергії дедалі ширше застосовуються в практиці регулювання режимів електроенергетичних систем і управління ними, підвищуючи надійність електропостачання споживачів.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"16 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128155349","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).19-27
V. Lytvynchuk, M. Kaplin, O. Karmazin
Аналіз системних аварій в європейських енергосистемах, які мають частку відновлюваних джерел в структурі генерації, виявив недоліки діючих схем автоматичного частотного розвантаження (АЧР). Важливим фактажем цього було те, що система частотного розвантаження одномоментно відключала тим самим реле частоти частину навантаження і розподілену в мережі генерацію. З аналізу аварій можна було зробити висновок, що за умов, коли в енергосистемі є частка розподіленої генерації (РГ) виникає необхідність враховувати таку особливість для вибору обсягів і принципів налаштування уставок АЧР. В роботі був проведений детальний аналіз організації замірів потужностей, підключених до реле частоти, параметрів схеми системи АЧР, яка діє в об’єднаній енергосистемі (ОЕС) України. На реальній схемі мікромережі було показано, що загальний обсяг розвантаження системи АЧР буде зменшуватися зі збільшенням частки потужності РГ.
{"title":"АНАЛІЗ ВПЛИВУ РОЗПОДІЛЕНОЇ ГЕНЕРАЦІЇ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ НА РЕЗЕРВ АВТОМАТИЧНОГО ЧАСТОТНОГО РОЗВАНТАЖЕННЯ","authors":"V. Lytvynchuk, M. Kaplin, O. Karmazin","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).19-27","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).19-27","url":null,"abstract":"Аналіз системних аварій в європейських енергосистемах, які мають частку відновлюваних джерел в структурі генерації, виявив недоліки діючих схем автоматичного частотного розвантаження (АЧР). Важливим фактажем цього було те, що система частотного розвантаження одномоментно відключала тим самим реле частоти частину навантаження і розподілену в мережі генерацію. З аналізу аварій можна було зробити висновок, що за умов, коли в енергосистемі є частка розподіленої генерації (РГ) виникає необхідність враховувати таку особливість для вибору обсягів і принципів налаштування уставок АЧР. \u0000В роботі був проведений детальний аналіз організації замірів потужностей, підключених до реле частоти, параметрів схеми системи АЧР, яка діє в об’єднаній енергосистемі (ОЕС) України. На реальній схемі мікромережі було показано, що загальний обсяг розвантаження системи АЧР буде зменшуватися зі збільшенням частки потужності РГ.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"114 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116520400","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).62-67
D. Bondarenko
Робота присвячена використанню MOSFET-транзисторів під час побудови сонячної панелі. Зазначається, що для коректної роботи фотовольтаїчних елементів у сонячних панелях та роботи сонячних панелей на електростанціях використовуються шунтувальні та блокувальні діоди. Зазначено, що перспективнішим розвитком конструювання сонячних панелей є заміна таких діодів на MOSFET-транзистори. Оскільки такі транзистори мають низький внутрішній опір при прямому включенні, їх використання є доцільним. Показана можливість керування в сонячній панелі таким елементом як транзистор, на відміну від діоду. Таке керування можливо здійснювати від внутрішньої напруги на фотоелементах та від зовнішніх чинників. Також показана можливість динамічного з’єднання фотоелементів у сонячних панелях за допомогою MOSFET-транзисторів. Визначено, що для динамічної комутації паралельних і послідовних з’єднань потрібні три елементи електричного кола, відображено елементарне коло динамічних з’єднань. Побудована базова схема динамічної комутації фотоелементів у сонячній панелі з використанням польових транзисторів. Запропоновано шлях вирішення проблеми наявності паразитного діоду. Розглянуто використання двох з‘єднаних на зустріч MOSFET-транзисторів для динамічної комутації. Відмічено, що для керування таким колом доцільно використовувати програмовані логічні контролери, які можуть керувати комутацією з використанням заздалегідь завантаженої мікропрограми. На прикладі двох фотоелементів показана схема сонячної панелі з динамічними з’єднаннями фотоелементів і використанням збірок транзисторів та керуванням за допомогою контролера. Відмічено, що транзистори для динамічної комутації можуть бути використані як шунтувальні чи блокувальні діоди. Такий підхід дає змогу створювати універсальні та максимально інтегровані системи. Бібл. 14, рис. 9.
{"title":"ВИКОРИСТАННЯ MOSFET-ТРАНЗИСТОРІВ У СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЯХ","authors":"D. Bondarenko","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).62-67","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).62-67","url":null,"abstract":"Робота присвячена використанню MOSFET-транзисторів під час побудови сонячної панелі. Зазначається, що для коректної роботи фотовольтаїчних елементів у сонячних панелях та роботи сонячних панелей на електростанціях використовуються шунтувальні та блокувальні діоди. Зазначено, що перспективнішим розвитком конструювання сонячних панелей є заміна таких діодів на MOSFET-транзистори. Оскільки такі транзистори мають низький внутрішній опір при прямому включенні, їх використання є доцільним. Показана можливість керування в сонячній панелі таким елементом як транзистор, на відміну від діоду. Таке керування можливо здійснювати від внутрішньої напруги на фотоелементах та від зовнішніх чинників. Також показана можливість динамічного з’єднання фотоелементів у сонячних панелях за допомогою MOSFET-транзисторів. Визначено, що для динамічної комутації паралельних і послідовних з’єднань потрібні три елементи електричного кола, відображено елементарне коло динамічних з’єднань. Побудована базова схема динамічної комутації фотоелементів у сонячній панелі з використанням польових транзисторів. Запропоновано шлях вирішення проблеми наявності паразитного діоду. Розглянуто використання двох з‘єднаних на зустріч MOSFET-транзисторів для динамічної комутації. Відмічено, що для керування таким колом доцільно використовувати програмовані логічні контролери, які можуть керувати комутацією з використанням заздалегідь завантаженої мікропрограми. На прикладі двох фотоелементів показана схема сонячної панелі з динамічними з’єднаннями фотоелементів і використанням збірок транзисторів та керуванням за допомогою контролера. Відмічено, що транзистори для динамічної комутації можуть бути використані як шунтувальні чи блокувальні діоди. Такий підхід дає змогу створювати універсальні та максимально інтегровані системи. Бібл. 14, рис. 9.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131296472","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).36-43
V. Golovko, V. Kokhanevich, M. Shykhailov
Серед величезної кількості різноманітних конструкцій регуляторів обертів та потужності роторів вітроустанок малої потужності пріоритетне місце посідають відцентрові регулятори. В теоретичному плані було розроблено математичні моделі відцентрових регуляторів, на основі яких були розглянуті питання статики та динаміки процесу регулювання. Профіль сучасних лопатей для вітроустановок максимально наближений до розрахункового, тобто його розширення від кінця до комеля складає від 1:2 до 1:4 і закрут до 30°. Це спричиняє відхилення направлення моменту інерції лопаті від хорди лопаті до 20°, що було враховано в останніх математичних моделях відцентрового регулятора ротора вітроустановки. З огляду на те, що динамічні навантаження можуть призвести як до зниження точності регулювання, так і до руйнування окремих складових частин системи регулювання, виникає необхідність в уточненні динамічних процесів в системі регулювання. В цій роботі уточнено умови стійкості системи регулювання ротора вітроустановки з відцентровим регулятором для флюгерного та антифлюгерного регулювання з урахуванням кута між хордою лопаті та її вектором моменту інерції. Бібл. 11.
{"title":"СТІЙКІСТЬ СИСТЕМИ РЕГУЛЮВАННЯ РОТОРА ВІТРОУСТАНОВКИ З УРАХУВАННЯМ УДОСКОНАЛЕНИХ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ВІДЦЕНТРОВОГО РЕГУЛЯТОРА","authors":"V. Golovko, V. Kokhanevich, M. Shykhailov","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).36-43","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).36-43","url":null,"abstract":"Серед величезної кількості різноманітних конструкцій регуляторів обертів та потужності роторів вітроустанок малої потужності пріоритетне місце посідають відцентрові регулятори. В теоретичному плані було розроблено математичні моделі відцентрових регуляторів, на основі яких були розглянуті питання статики та динаміки процесу регулювання. Профіль сучасних лопатей для вітроустановок максимально наближений до розрахункового, тобто його розширення від кінця до комеля складає від 1:2 до 1:4 і закрут до 30°. Це спричиняє відхилення направлення моменту інерції лопаті від хорди лопаті до 20°, що було враховано в останніх математичних моделях відцентрового регулятора ротора вітроустановки. З огляду на те, що динамічні навантаження можуть призвести як до зниження точності регулювання, так і до руйнування окремих складових частин системи регулювання, виникає необхідність в уточненні динамічних процесів в системі регулювання. В цій роботі уточнено умови стійкості системи регулювання ротора вітроустановки з відцентровим регулятором для флюгерного та антифлюгерного регулювання з урахуванням кута між хордою лопаті та її вектором моменту інерції. Бібл. 11.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"31 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117308459","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).44-53
V. Khilko, M. Benmenni
Стаття присвячена проблемам, що спричинені прискореним використанням відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) та відповідним накопиченням відходів. Розглянуто перспективи найближчих років, пов’язані з потребами енергетичного переходу до чистих технологій та сталого розвитку. Основна увага приділена питанням утилізації обладнання відновлюваної енергетики, особливо вітрової та фотоелектричної, після завершення термінів експлуатації. Проаналізовано стан справ у світі з переробкою та продовженням життєвого циклу матеріалів ВДЕ. Підкреслено важливість впровадження економіки замкнутого циклу у сфері відновлюваної енергетики і наголошено на її ролі у боротьбі за скорочення викидів парникових газів. Проведено аналіз проблем, пов’язаних з утилізацією відходів у технологіях сонячної і вітроенергетики. Наведено приклади інноваційних розробок лопатей вітроелектричних турбін провідними компаніями для забезпечення утилізації відходів матеріалів та компонентів турбін, які сприяють вирішенню проблеми. Щодо відходів фотоелектричних панелей виконано аналіз поточного стану з їх утилізацією, дано рекомендації на найближчу перспективу. Надано узагальнені рекомендації на підставі досліджень, виконаних провідними фахівцями, для впровадження заходів з використання відходів ВДЕ.
{"title":"ПЕРЕРОБКА ВІДХОДІВ ВІДНОВЛЮВАНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ: СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ","authors":"V. Khilko, M. Benmenni","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).44-53","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).44-53","url":null,"abstract":"Стаття присвячена проблемам, що спричинені прискореним використанням відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) та відповідним накопиченням відходів. Розглянуто перспективи найближчих років, пов’язані з потребами енергетичного переходу до чистих технологій та сталого розвитку. Основна увага приділена питанням утилізації обладнання відновлюваної енергетики, особливо вітрової та фотоелектричної, після завершення термінів експлуатації. Проаналізовано стан справ у світі з переробкою та продовженням життєвого циклу матеріалів ВДЕ. Підкреслено важливість впровадження економіки замкнутого циклу у сфері відновлюваної енергетики і наголошено на її ролі у боротьбі за скорочення викидів парникових газів. Проведено аналіз проблем, пов’язаних з утилізацією відходів у технологіях сонячної і вітроенергетики. Наведено приклади інноваційних розробок лопатей вітроелектричних турбін провідними компаніями для забезпечення утилізації відходів матеріалів та компонентів турбін, які сприяють вирішенню проблеми. Щодо відходів фотоелектричних панелей виконано аналіз поточного стану з їх утилізацією, дано рекомендації на найближчу перспективу. Надано узагальнені рекомендації на підставі досліджень, виконаних провідними фахівцями, для впровадження заходів з використання відходів ВДЕ.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129034286","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).6-18
M. Kuznietsov, O. Karmazin
Мета роботи – дослідження впливу випадкової природи відновлюваної енергетики на можливості досягнення оптимального платіжного балансу в локальній енергосистемі шляхом вибору тарифних сценаріїв. Запропоновано математичну модель, яка дає змогу врахувати особливості цієї системи та негарантований характер потужності сонячних чи вітрових електростанцій. Складові балансу потужностей описано як декомпозицію певного випадкового процесу, що є особливістю запропонованої моделі. Умовою побудови енергосистеми є рівність середньої очікуваної потужності генераторів енергії та її споживання. Випадкові флуктуації потужності обумовлюють потребу в обміні енергією між системою та зовнішньою електромережею, а платіжний баланс визначається через вартості імпортованої та експортованої енергії для різних тарифів. Розглядаються такі можливості: постійний тариф (Flat), тарифи за часом використання (Time-of-Use), спеціальний «зелений» тариф. Наявність змінного за часом тарифу призводить до зміщення платіжного балансу від рівноваги залежно від складу відновлюваної генерації. Порівняно з постійним тарифом витрати на купівлю енергії дещо зменшуються для сонячної енергії, а продаж зростає. Для вітрової енергії ситуація обернена. Наявність спеціального тарифу збільшує дохідну частину платіжного балансу; для його врівноваження достатньо мати менші потужності приблизно на 30 %, хоча при цьому порушується енергетичний баланс. Наявність тризонного тарифу порівняно з двозонним приводить до деякого збільшення платежів впродовж всього року, при цьому для вітрової енергетики зростає збитковість, а для сонячної – прибутковість. Однак перетоки енергії переважно для сонячної генерації значно більші. Комбінування потужностей дає змогу зменшити сумарні перетоки енергії. Такий самий результат забезпечує застосування проміжних акумуляторів енергії – навіть кількагодинний запас енергії здатен удвічі й більше зменшити залежність від зовнішньої мережі. Достовірність модельованих результатів перевірена зіставленням з реальними прикладами, розбіжності в межах 5–10 %. Пропонована модель дозволяє вибрати найкращий тарифний сценарій для вибраної енергосистеми та оцінити ймовірності забезпечення енергетичного і платіжного балансів. Бібл. 20, рис. 2, табл. 9.
{"title":"ОПТИМАЛЬНЕ ПЛАНУВАННЯ ГІБРИДНОЇ ЕНЕРГОСИСТЕМИ ПРИ РІЗНИХ ТАРИФАХ НА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЮ","authors":"M. Kuznietsov, O. Karmazin","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).6-18","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).6-18","url":null,"abstract":"Мета роботи – дослідження впливу випадкової природи відновлюваної енергетики на можливості досягнення оптимального платіжного балансу в локальній енергосистемі шляхом вибору тарифних сценаріїв. Запропоновано математичну модель, яка дає змогу врахувати особливості цієї системи та негарантований характер потужності сонячних чи вітрових електростанцій. Складові балансу потужностей описано як декомпозицію певного випадкового процесу, що є особливістю запропонованої моделі. Умовою побудови енергосистеми є рівність середньої очікуваної потужності генераторів енергії та її споживання. Випадкові флуктуації потужності обумовлюють потребу в обміні енергією між системою та зовнішньою електромережею, а платіжний баланс визначається через вартості імпортованої та експортованої енергії для різних тарифів. Розглядаються такі можливості: постійний тариф (Flat), тарифи за часом використання (Time-of-Use), спеціальний «зелений» тариф. Наявність змінного за часом тарифу призводить до зміщення платіжного балансу від рівноваги залежно від складу відновлюваної генерації. Порівняно з постійним тарифом витрати на купівлю енергії дещо зменшуються для сонячної енергії, а продаж зростає. Для вітрової енергії ситуація обернена. Наявність спеціального тарифу збільшує дохідну частину платіжного балансу; для його врівноваження достатньо мати менші потужності приблизно на 30 %, хоча при цьому порушується енергетичний баланс. Наявність тризонного тарифу порівняно з двозонним приводить до деякого збільшення платежів впродовж всього року, при цьому для вітрової енергетики зростає збитковість, а для сонячної – прибутковість. Однак перетоки енергії переважно для сонячної генерації значно більші. Комбінування потужностей дає змогу зменшити сумарні перетоки енергії. Такий самий результат забезпечує застосування проміжних акумуляторів енергії – навіть кількагодинний запас енергії здатен удвічі й більше зменшити залежність від зовнішньої мережі. Достовірність модельованих результатів перевірена зіставленням з реальними прикладами, розбіжності в межах 5–10 %. Пропонована модель дозволяє вибрати найкращий тарифний сценарій для вибраної енергосистеми та оцінити ймовірності забезпечення енергетичного і платіжного балансів. Бібл. 20, рис. 2, табл. 9.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"8 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126821265","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-06DOI: 10.36296/1819-8058.2022.3(70).54-61
A. Gaevskii, V. Ivanchuk
У цій роботі розроблено конструкцію та програмні алгоритми автономної системи для тестування фотоелектричних модулів (ФМ) у реальних умовах експлуатації. Розвинутий метод обробки вольт-амперних характеристик (ВАХ) модулів дозволяє визначати параметри фотомодулів: фотострум, зворотний струм насичення pn-переходу, коефіцієнт неідеальності, послідовний та паралельний опори електричних втрат. Слід відзначити, що ці параметри зазвичай не надаються виробниками модулів, але вони суттєві для визначення поточного стану ФМ, їх діагностики, а також для коректного прогнозування роботи фотоелектричних станцій (ФЕС) у різних зовнішніх умовах. Автоматизована вимірювальна система сконструйована на базі мікрокомп’ютера Raspberry Pi B, у ній реалізований метод сканування ВАХ шляхом зміни резистивного навантаження. Комутація резисторів здійснюється MOSFET-транзисторами, якими керує певна програма, записана в пам’ять мікрокомп’ютера. Тривалість сканування всій ВАХ не перевищує кількох секунд, що дає можливість отримувати реальну ВАХ при змінних сонячної радіації і температурі, та проводити тестування ФМ в польових умовах на ФЕС. Параметри ФМ у рамках однодіодної схеми заміщення розраховуються за допомогою оригінального методу рішення системи нелінійних рівнянь за стійким ітераційним алгоритмом, який заснований на розкладанні нелінійних рівнянь за малими параметрами та забезпечує визначення параметрів не більш ніж за десять секунд.
本文开发了在实际运行条件下测试光伏组件（PVM）的自主系统的设计和软件算法。所开发的模块伏安特性（VAC）处理方法可确定光伏模块的参数：光电流、pn 结的反向饱和电流、不完美系数、串联和并联电阻损耗。需要指出的是，这些参数通常不是由模块制造商提供的，但它们对于确定光伏模块的当前状态、模块诊断以及正确预测光伏发电站（PVPP）在各种外部条件下的运行情况至关重要。自动测量系统是在 Raspberry Pi B 微型计算机的基础上设计的，采用了通过改变电阻负载来扫描波形的方法。电阻由 MOSFET 晶体管切换，该晶体管由存储在微型计算机内存中的特定程序控制。扫描整个波形的持续时间不超过几秒钟，因此可以在太阳辐射和温度变化的情况下获得真实波形，并在光伏电站现场对光伏组件进行测试。单二极管替换方案中的光伏组件参数是通过使用稳定的迭代算法求解非线性方程组的原始方法计算得出的，该算法基于小参数对非线性方程的扩展，并确保在不超过 10 秒的时间内确定参数。
{"title":"АВТОНОМНА СИСТЕМА ВИМІРЮВАННЯ НА ОСНОВІ МІКРОКОМП’ЮТЕРА ДЛЯ ТЕСТУВАННЯ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ МОДУЛІВ","authors":"A. Gaevskii, V. Ivanchuk","doi":"10.36296/1819-8058.2022.3(70).54-61","DOIUrl":"https://doi.org/10.36296/1819-8058.2022.3(70).54-61","url":null,"abstract":"У цій роботі розроблено конструкцію та програмні алгоритми автономної системи для тестування фотоелектричних модулів (ФМ) у реальних умовах експлуатації. Розвинутий метод обробки вольт-амперних характеристик (ВАХ) модулів дозволяє визначати параметри фотомодулів: фотострум, зворотний струм насичення pn-переходу, коефіцієнт неідеальності, послідовний та паралельний опори електричних втрат. Слід відзначити, що ці параметри зазвичай не надаються виробниками модулів, але вони суттєві для визначення поточного стану ФМ, їх діагностики, а також для коректного прогнозування роботи фотоелектричних станцій (ФЕС) у різних зовнішніх умовах. Автоматизована вимірювальна система сконструйована на базі мікрокомп’ютера Raspberry Pi B, у ній реалізований метод сканування ВАХ шляхом зміни резистивного навантаження. Комутація резисторів здійснюється MOSFET-транзисторами, якими керує певна програма, записана в пам’ять мікрокомп’ютера. Тривалість сканування всій ВАХ не перевищує кількох секунд, що дає можливість отримувати реальну ВАХ при змінних сонячної радіації і температурі, та проводити тестування ФМ в польових умовах на ФЕС. Параметри ФМ у рамках однодіодної схеми заміщення розраховуються за допомогою оригінального методу рішення системи нелінійних рівнянь за стійким ітераційним алгоритмом, який заснований на розкладанні нелінійних рівнянь за малими параметрами та забезпечує визначення параметрів не більш ніж за десять секунд.","PeriodicalId":427916,"journal":{"name":"Vidnovluvana energetika","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128280058","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：