Устройства за съхранение на електрическа енергия с висока енергийна интензивност

Устройствата за съхранение на електрическа енергия са най-важният елемент от бъдещите активно-адаптивни мрежи. Устройствата за съхранение на енергия изпълняват редица функции:

  • изравняване на графиците за натоварване в мрежата (натрупване на електрическа енергия в периоди на излишък (евтина) енергия и издаване към мрежата в периоди на недостиг);
  • осигуряване, в комбинация с устройства FACTS, увеличаване на границите на стабилност;
  • осигуряване на непрекъснато електрозахранване на критични съоръжения, спомагателни нужди на електрически централи и подстанции;
  • затихване на колебанията на мощността, стабилизиране на работата на нискоинерционни децентрализирани източници на електрическа енергия.

Обхватът на услугите на АД "NTC FGC UES" за внедряване на устройства за съхранение на електрическа енергия с голям капацитет:

  • проучване за осъществимост
  • препоръки за избор на места за инсталиране
  • дизайн на хибридно задвижване
  • препоръки за структурата на задвижването
  • внедряване на системи за управление на съхранението

референтна информация

Устройствата за съхранение на енергия са разделени на електростатични, които включват батерии с висок енергиен капацитет (ABBE), устройства за съхранение на енергия на базата на молекулярни кондензатори, устройства за съхранение на енергия на базата на нискотемпературни свръхпроводници.

Електростатични батерии с голям капацитет (HBA)Всички видове електростатични устройства за съхранение са свързани към мрежата чрез силови електронни устройства - преобразуватели на ток или напрежение.

В момента редица чуждестранни компании произвеждат и внедряват доста мащабно практическо приложение на ABBE.

Опит на ABBE:

Устройства за съхранение на енергия, базирани на молекулярни кондензаториУстройствата за молекулярно съхранение се разработват итестване на прототипи. Свръхпроводящото индуктивно съхранение на енергия (SPINE) е едно от приложенията на свръхпроводимостта. Практическо приложение вече е намерено от мобилни SPINE с относително ниска консумация на енергия (до 106 J), широко приложение на SPINE е възможно след разработването и създаването на SPINE на базата на високотемпературни свръхпроводници. SPINE може да се използва в електроенергетиката като едно от ефективните средства за подобряване на режимната надеждност и стабилност на електроенергийните системи. В същото време се открояват такива свойства на индуктивните акумулатори като скорост, висока ефективност, възможност за пълна автоматизация на входа и изхода на енергия, висока специфична енергийна интензивност, регулиране на активната и реактивната мощност. Очаква се до 2016-2020 г. ще бъдат създадени евтини системи за съхранение на енергия с достатъчна енергийна интензивност.

Съхранение на електромагнитна енергия

Устройствата за съхранение на електромагнитна енергия включват два вида комплекси:

  • синхронни машини с честотни преобразуватели в първи контур с маховици на вала;
  • асинхронизирани машини с маховици на вала.
В момента няма практически ограничения за създаването на блокове от първи тип с мощност до 300 - 400 MW и от втори тип с мощност от 800 - 1600 MW. Първият тип агрегати има по-голям диапазон на промяна на скоростта и по-голяма способност за използване на кинетичната енергия на въртящите се машини, вторият тип може да работи в диапазона на регулиране на скоростта от 50% от синхронната, има по-ниска мощност на преобразувателното устройство, отколкото в първия случай (в първия случай мощността на преобразувателя е равна на мощността на машините, във втория случай е пропорционална на дълбочината на регулиране), има по-ниска цена и може да бъде направена за по-голяма мощност. INВ България е разработен проект на маховиково хранилище на базата на 200 MW асинхронизирана вертикална машина.

Възможно е да се изпълни устройство за съхранение на енергия на базата на супер маховици. Супермаховикът е изработен от свръхздрави въглеродни влакна, получени на базата на нанотехнологии, и има специфичен енергиен капацитет от 5–15 MJ/kg или 1,4–4,17 kWh/kg, което е недостижимо за всички известни устройства за съхранение на енергия (електрохимични батерии, кондензатори, пружини). Това се дължи на факта, че супермаховикът може да се ускори до огромни скорости.