Гибридные системы альтернативной энергии

Чтобы обеспечить себе энергонезависимость, люди используют фотоэлектрические панели или ветрогенераторы, дополняя систему аккумуляторами. Но во всём мире растёт востребованность к гибридным энергосистемам, где для генерации используют несколько технологий.

Многообразие альтернативных источников энергии

Гибридные энергетические системы(HRES) сочетают в себе две или более технологий получения и хранения энергии, они предлагают множество преимуществ по сравнению с системами на одном источнике.

Разнообразие — это пряность жизни, так зачем ограничиваться одним источником альтернативной энергии или возможностью аккумуляции? В этих случаях гибридные энергетические системы являются идеальным решением, поскольку они предлагают существенные улучшения в производительности, снижении затрат и легко приспосабливаются к изменяющимся требованиям конечного пользователя.

Конфигурации в некоторых случаях, включают в себя возобновляемые или невозобновляемые источники энергии, хранение электрической и химически связанной энергии и топливные элементы. Но для эффективного управления, они почти всегда подключаются через интеллектуальную сеть.

Гибридные системы могут значительно сократить расходы генерации и распределения энергии в частных хозяйствах. В некоторых ситуациях, они нивелируют ограничения отдельных технологий производства или хранения энергии – непостоянное энергоснабжение, или избыточная генерация электричества (например, прерывание солнечного освещения в пасмурный день, или перепроизводство при свежем ветре в яркий солнечный полдень).

Это означает, что существует объективная потребность в гибридных энергетических решениях для снижения затрат, повышения комфорта и эффективности при сохранении требований к производительности.

Варианты комплектации гибридных энергосистем

Базовый состав гибридной энергосистемы включает:

• Фотоэлектрические модули;
• Ветрогенератор;
• Аккумуляторы;

Категорию инверторов специально не вводим, потому что это неотъемлемая часть в любой комплектации.

Такая система устраняет два недостатка:

1. Ночью не работают фотоэлементы, а зимой их производительность существенно снижается;
2. Средняя скорость ветра зимой всегда выше. А ночью, даже в летний период, ветер всегда свежее.

В такой компоновке система альтернативного энергоснабжения сглаживает базовые недостатки каждого модуля, но не устраняет их полностью. В идеальном варианте, гибридная энергосистема собирается не менее чем из трёх типов генераторов и 2 вариантов накопителей электричества.

Дополнения для гибридной системы альтернативной энергии

Дополнительные модули хотя и универсальны, но в зависимости от проектируемого масштаба энергосистемы, могут получать большее предпочтение. Например, генератор работающий на биогазе, очень органично вписывается в крупные проекты, в которых требуется от 25 кВт электроэнергии. Это может быть небольшой хутор и 5-8 домов, или малое коммерческое предприятие.

Объясняется это достаточно крупным объёмом работ, по оборудованию установки для генерации биогаза. Разумеется, что она может быть и меньшего масштаба, но в этом случае вмешивается индекс экономической эффективности, и затраты на единицу полученной энергии будут существенно выше.

Однако с биогазом у гибридных систем появляется дополнительная возможность получить тепловую энергию, например в когенерационных установках. Такие устройства кроме генерации электричества, вырабатывают тепловую энергию, которая почти всегда востребована в условиях российского климата.

В простейшем варианте это может быть генератор с двигателем Стирлинга, работающий на биогазе. При практически бесшумной работе, он может круглосуточно добавлять в обособленную энергосистему частного дома свою лепту. Если днём её будет недостаточно, то в ночной период этот вклад с лихвой перекроет текущие потребности, как-то: холодильник или дежурное освещение.

В индивидуальном порядке, гибридные энергосистемы дополняют:

• Электролизёром для получения водорода;
• Металлогидридными баллонами для его хранения;
• Топливными элементами.

Но при такой компоновке, владельцы гибридной энергосистемы используют щелочные, железо-никелевые аккумуляторы. Кроме того, что они чрезвычайно неприхотливы в обслуживании и эксплуатации, такие батареи при зарядке около 25% энергии расходуют на электролиз, т.е. идёт побочный процесс получения водорода, который требуется только сохранить.

Историческое подтверждение новой концепции

В народе прочно укоренилось убеждение, что нерзумно «складывать все яйца в одну корзину». И доказательства для этой пословицы не нужны. Вот именно она подходит для подтверждения актуальности гибридных систем альтернативного энергоснабжения.

Устойчивость любой конструкции определяется количеством опор. Например, табурет на двух ножках очень неустойчив, а трёхногий стул уже так просто уронишь, четыре опоры придают ещё большую устойчивость.

В общем, при формировании своей собственной независимой энергосистемы, не забывайте про гибридные комплексы генерации и хранения электричества.

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на наш канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши КОМЕНТАРИИ   (Ваши Комментарии очень помогают развитию проекта)

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!