Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Виробництво електроенергії за 8 місяців збільшилося на 2.1%
21.09.2018р.

Виробництво електроенергії в об'єднаній...

Нацкомісія з 1 жовтня підвищує тариф «Енергоатому»
21.09.2018р.

Національна комісія, що здійснює державне...

Ринок електроенергії вимагає підвищення тарифів…
20.09.2018р.

В Україні тариф для населення на сьогодні покриває...

«Volvo» представила електровантажівку із запасом ходу 300 км
18.09.2018р.

«Volvo Trucks» презентувала нову електричну вантажівку...

На горі Хом'як у Карпатах встановили сонячні панелі
18.09.2018р.

На вершині карпатської гори Хом’як змонтували...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

2099
23.02.2009р. |
Як зберегти 60 герц стабільної електрики

Ще в 60-х роках минулого століття російський науковець Нурбей Гуліа винайшов супермаховик – нагромаджувач енергії, виконаний не з суцільного диска, а намотаний із сотень, навіть тисяч шарів тонкої сталевої стрічки і поміщений у вакуумний кожух. Супермаховик може накопичувати велику кількість енергії на одиницю своєї ваги, оскільки його енергетичні можливості визначаються, насамперед, граничною швидкістю обертання, яка, власне, залежить від міцності обраного матеріалу.

Сучасним супермаховикам, намотаним з вуглецевого волокна характерна питома ємність близько 80–130 ват-годин на кілограм, що дещо менше за показники ліпших літі-іонних акумуляторів. Зате нагромаджувачі на маховиках мають вагомі переваги: помірну ціну, довговічність і безпечність для довкілля. Також супермаховик може обертатися дуже довго з мінімальними втратами, він більш безпечний при руйнуванні, ніж диск (рис.1).

Рис. 1. З маховиками – нагромаджуватиме енергії експериментує і NASA. Йдеться не про акумулятори для космічних апаратів, а про джерела безперебійного живлення для будинків і лабораторій. На знімку – G2 Flywheel (фото NASA).

Нині супермаховики для збереження промислових обсягів енергії в діючих енергомережах застосовують дуже рідко. Лише в останні роки деякі закордонні фірми почали працювати в цьому напрямі.

Американська компанія Beacon Power створила низку важких стаціонарних супермаховиків, призначених для промислових енергомереж. Її нагромаджувачі – це циліндричні ємності, всередині яких на активних магнітних підшипниках підвішені супермаховики. Виконані вони з величезної кількості шарів вуглеволоконного композита, а відтак можуть розкручуватися до штатних 22,5 тисяч обертів на хвилину. До слова, вага їх становить сотні кілограмів, а разом з корпусом й іншою начинкою – понад тонну, залежно від моделі. На сталевому валі маховика, всередині герметичного сталевого циліндра, встановлений ротор високоефективної обертової електричної машини – двигуна-генератора, який розкручує маховик під час прийому енергії і при підключенні навантаження виробляє струм.

Розрахунковий термін служби цієї конструкції – 20 років; діапазон робочих температур – від –40 до +500С; стійкість системи до землетрусів – 40 с без ушкоджень при силі поштовхів до 7,6 за шкалою Ріхтера.

Найновіші розробки компанії – маховикові нагромаджувачі Smart Energy 6 та 25 з обсягом накопичення енергії 6 і 25 кіловат-годин відповідно, потужністю 2 і 200 кіловат (номінал у цієї моделі – 100 кіловатів). Як повідомили у Beacon Power, втрата енергії, накопиченої і пізніше забраної з цих нагромаджувачів, становить 2%, що значно ліпше, ніж у систем збереження енергії, заснованих на інших принципах (хімічні акумулятори, буферні водоймища з насосами для піднімання води і турбінами-генераторами). Зрозуміло, що порцію кіловат-годин у маховиках ніхто довго не зберігатиме, та це й неможливо. Йдеться про їхню роботу як про буфер, який компенсує різкі піки і спади споживання протягом доби (рис.2).

 

Рис. 2. Пристрій супермаховикового нагромаджувача Beacon Power Smart Energy.

Набір з безлічі таких нагромаджувачів, ввімкнених паралельно, можуть всмоктувати значні обсяги енергії, але головне – можуть робити це дуже швидко і настільки ж швидко віддавати накопичене. Тому для Beacon Power одиничні нагромаджувачі – це проміжний етап.
В умовах розгалужених енергетичних мереж і безлічі місцевих постачальників енергії важливим є регулювання частоти струму, яка може відхилятися від номіналу. При тому, що в США частота становить 60 Гц, – всі моделі нагромаджувачів Beacon Power можуть перемикатися на європейські 50 Гц).

Тобто енергокомпанії, які не мають змоги вчасно ввімкнути резервні потужності у піки навантаження або, навпаки, мають «зайву» енергію в моменти спаду споживання, укладають контракти з невеликими компаніями на послугу «регулювання частоти». Річ у тому, що ганяти «вверх»–«вниз» промислові генеруючі потужності, на кшталт теплових електростанцій, енергетично не вигідно, а якщо говорити про секундну оперативність у зміні потужності, то це просто неможливо. З такою метою Beacon Power пропонує застосовувати цілі кластери маховикових нагромаджувачів з відповідною керуючою електронікою, яка може дуже швидко реагувати на стрибки частоти в мережі (рис. 3).

 

Рис. 3. Комплекс Smart Energy Matrix легко транспортується. Для монтажу потрібна маленька ділянка «трішки дротів».

Цей проект Beacon Power називається Smart Energy Matrix. У кінцевому вигляді він являтиме собою 18-тонний контейнер, що містить 10 маховикових нагромаджувачів Smart Energy 25 із сумарною тривалою потужністю 1 мегават та з накопиченням енергії до 250 кіловат-годин. Час реакції всієї системи на відхід частоти в підшефній мережі – приблизно 5 мілісекунд. Наразі Smart Energy Matrix, щоправда менших розмірів, випробовуються (рис. 4).

 

Рис. 4. Перший зразок Smart Energy Matrix із сімома нагромаджувачами.

Кожна система являє собою контейнер з 7 нагромаджувачами Smart Energy 6, сумарною піковою потужністю 100 кіловат (протягом 15 хв.) і обсягом накопичуваної енергії 42 кіловат-години. Наступного року компанія має намір побудувати повнорозмірний зразок Smart Energy Matrix. Крім цього, компанія планує будівництво цілих стаціонарних комплексів з регулювання частоти струму (і постачання потужностей у пік навантаження мережі). Причому, фірма має намір не лише запропонувати такий продукт клієнтам, а спочатку збудувати власні заводи. Отже, Beacon Power не лише постачатиме устаткування, а й працюватиме на ринок регулювання частоти струму.

20-мегаватний регулюючий завод складатиметься аж з 200 супермаховиків. Їхній сумарний запас енергії становитиме 5 мегават-годин. Поглинаючи або видаючи 20 мегават потужності, така споруда здатна забезпечувати 40-мегаватну «вилку» у реагуванні тієї або іншої електричної мережі на коливання в споживанні енергії. При цьому час повної реакції, тобто час, необхідний на підключення в мережу всієї пікової потужності, в заводу становитиме менше 4 секунд. Спробуйте на традиційній електростанції додати до виходу в мережу додаткові 20 мегаватів за такий короткий час! (мал. 8)

Час реакції традиційних електростанції і розподільної мережі на різке і сильне відхилення частоти від номіналу становить хвилини. При цьому робота автоматики, що захищає систему від перевантажень, підвищить імовірність аварійного відімкнення споживачів. На думку інженерів Beacon Power, будівництво мережі регулюючих заводів на основі великих «парків» супермаховиків дасть змогу значно знизити імовірність, скажімо, відімкнення потужностей.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

http://www.eltema.com.ua/ 

 

Теги та ключові фрази
нагромаджувач електрики, як зберегти електрика, як зберегти електрику?, як зберегти електро збереження твир пожалуйста очень надо, як зберегти електрику, устройство Для збереження електрики, як збережемо електрику, малюнкі як не зберегти електрику, пропозиції як зберегти енергію, напівпровідникові матеріали для сонячних батарей


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
Пропозиції, що можуть Вас зацікавити
 19/09/2018
24
Більше пропозицій за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.