Пост опубликован: 4 июля, 2020
Гибридные системы альтернативной энергии
Содержание статьи
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:
- Ночью не работают фотоэлементы, а зимой их производительность существенно снижается;
- 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!!!