Сравнительный анализ систем аккумулирования энергии ВИЭ

В предыдущей главе было рассказано об основных аккумулирующих системах, которые могут быть использованы для аккумулирования энергии ВИЭ. Выбора той или иной аккумулирующей системы в проекте, зависит от множества факторов, таких как стоимость» энергоэффективностъ, надежность, скорость переключения между режимами заряда и др. Проведем сравнительный анализ вышеописанных систем.

В общем виде цикл аккумулирование можно представить в виде 3 этапов (рис. 4.20)

Преобразование первичного источника энергии в вид аккумулируемой энергии.

На каждом этапе имеют место затраты на собственные нужды и потери, которые зависят от метода аккумулирования времени хранения и конструкции АС. Потери на преобразование различными АС приведены в таблице 4.2

Потери энергии при хранении возникают из-за потерь в количестве или (и) в качестве энергии (Табл.4.3), которые в свою очередь зависят от конструкции АС и времени хранения.

Выбирая АС для систем энергоснабжения необходимо учесть, вид преобразуемой энергии, режимы работы системы и сферы применения, что может значительно снизить потребность в аккумулировании.

Сравнительные характеристики основных аккумулирующих систем приведены в табл. 4.4. Области применения АС изображены на рис. 4.21

В качестве маломощных систем (до ЮОкВ) с длительным временем хранения аккумулированной энергии эффективны конденсаторные батареи, инерционные накопители энергии и электрохимические аккумуляторы.

В качестве систем регулирования частоты и бесперебойного питания могут быть рекомендованы конденсаторные батареи, инерционные накопители и СПИН средней мощности со временем хранения аккумулированной энергии до нескольких минут.

В качестве систем средней мощности (100 кВт-10 МВт) и длительным временем хранения энергии могут быть использованы регенеративные топливные элементы и высокоэнергоемкие натриевые батареи, однако вопрос экологичности таких систем остается открытым.

Для аккумулирования больших объемов энергии с длительным временем хранения, что применимо к «большой» энергетике возможно использование только гидро- и пневмо- аккумулирование. Таким образом, для станций на основе ВИЭ при наличии ГЭС (ГАЭС) с достаточным объемом водохранилища наилучщим вариантом является применение гидравлического аккумулирования.

При параллельной работе в энергокомплексе ГЭС и станции ВИЭ, не происходит двойного преобразования энергии ВИЭ.

Электрическая энергия, выработанная ВИЭ, запасается в качестве ресурса водной энергии с эффективностью -100%. Преобразование аккумулированного станцией ВИЭ объема воды производится в необходимое время агрегатами ГЭС эффективностью -90%