Традиционная архитектура энергосистем основана на поддержании баланса между вырабатываемой и потребляемой мощностью. Однако стремительное развитие возобновляемых источников энергии и постоянно возрастающие потребности в электричестве заставили пересмотреть данную концепцию и заняться поиском более гибких решений.
Активное внедрение систем хранения энергии – одно из основных направлений развития современной электроэнергетики. Использование накопителей позволяет разделить во времени процессы производства и потребления энергии. Такой подход повышает надежность и эффективность, а также открывает новые возможности для предприятий энергетического комплекса.
Рассмотрим особенности и варианты исполнения современных систем накопления энергии.
Отличительные особенности
В отличие от традиционных источников бесперебойного питания, системы накопления энергии подключаются параллельно с сетью. Это дает возможность реализовать ряд полезных функций. Принцип работы систем к получению и накоплению электрической энергии с последующим возвратом мощности в нагрузку или сеть.
Разновидности
Современные системы можно разделить на три категории, в зависимости от типа используемых накопителей:
- Электрохимические. В подобных моделях в качестве накопителей используются свинцово-кислотные, литий-ионные, никель-кадмиевые и другие аккумуляторы.
- Электрические. В данных моделях конденсаторы, ионисторы, а также сверхпроводниковые индуктивные накопители энергии.
- Механические. В таких моделях применяют гравитационные, гироскопические, пружинные и газовые накопители энергии.
Где применяются системы энергонакопления
Внедрение систем накопления энергии позволяет решать следующие технические задачи:
- Выравнивания графика нагрузки. Технологические процессы многих предприятий характеризуются резкими перепадами нагрузки, что влечет за собой увеличение затрат на электроэнергию. Использование накопителя позволяет выровнять график суточный график потребления. Накопление энергии осуществляется в ночной период по минимальной стоимости.
- Предотвращения перепадов напряжения. Резкие изменения режима работы энергосистем негативно сказываются на подключенных потребителях. Накопители автоматически регулируют напряжение, что позволяет избежать отключений и аварийных ситуаций.
- Повышения эффективности работы электростанций, использующих альтернативные источники энергии. Интенсивность генерации энергии в солнечных и ветряных электростанциях полностью зависит от погодных условий. Внедрение накопителей позволяет согласовывать графики генерации и нагрузки, исключая вероятность возникновения дефицита или избытка энергии.
Также накопители энергии можно использовать для увеличения пропускной способности линий электропередач, оптимизации эксплуатационных расходов генераторных установок, сглаживания переменных нагрузок и подавления низкочастотных колебаний.
Решения для промышленности
Выбор конкретного типа накопителя зависит от многих технических и экономических факторов. Важную роль играет уровень потребления энергии и расположение объекта. Оптимальное решение для промышленных предприятий – контейнер для хранения энергии.
Как следует из названия, подобные установки изготавливают на базе стандартных ISO-контейнеров, что обеспечивает простоту транспортировки. Устойчивость к атмосферным факторам позволяет использовать контейнеры в любых климатических регионах.
В качестве накопителей энергии обычно используются литий-ионные батареи, которые характеризуются низким уровнем саморазряда и продолжительным сроком службы. Модульная конструкция позволяет изготавливать контейнеры практически любой мощности, исходя из запросов потребителей. Использование интеллектуальной системы управления гарантирует безопасную эксплуатацию.
Перспективы развития
Внедрение современных систем накопления энергии способно повысить надежность и безопасность любого объекта. Сейчас особое внимание уделяется установкам, использующим в качестве накопителя литий-ионные батареи. Этому способствует существенное удешевление производства подобных аккумуляторов.
