Гибридные источники энергии для электроснабжения энергетических систем

На сегодняшний день для электроснабжения потребителей целесообразно использовать несколько видов возобновляемых источников энергии (ВИЭ), а также традиционных автономных источников энергии (АИЭ), благодаря чему повышается надежность электроснабжения и снижается топливная составляющая затрат.

Для возобновляемых источников энергии (ВИЭ) важно то, что комбинирование ветряной и солнечной выработки электроэнергии особенно эффективно при круглогодичном характере потребления, поскольку зимой генерация солнечной энергии значительно падает, при этом, как правило, зима- самое ветряное время года.

Поэтому в настоящее время в мире широко внедрено понятие гибридные (комбинированные) системы электроснабжения, выполненные на базе ВИЭ и традиционных источников электроэнергии.

В настоящее время наиболее широко используются три вида гибридной системы электроснабжения:

• -      Автономное ветро-солнечное электроснабжение [1];

• -      Сетевое ветро-солнечное электроснабжение [2];

• -      Система резервного электроснабжения [3].

Рассмотрение системы резервного электроснабжения показывает, что в данном режиме потребителем является внешняя электрическая сеть. При отсутствии энергии во внешней сети, источником питания для потребителей являются, так называемые, возобновляемые источники энергии (ветро-энергетические, солнечные и др.). Источником энергии являются аккумуляторные батареи, и, опять же, традиционные автономные источники энергии или дизельные электрогенераторы.

На рисунке 1 приведена одна из возможных схем организации бесперебойного электроснабжения потребителей.

^OfosOPy.n

ОСНОВНОЙ ИЛИ РЕЗЕРВНЫЙ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОР

НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ НА АКБ —

Рисунок 1 - Схема электроснабжения потребителей электроэнергии

Дизельные генераторы являются надежными источниками электропитания резервного электроснабжения. Они используются для обеспечения электроснабжения в случае, если на основной электросети произошла авария или любая другая внештатная ситуация, которая привела к существенному сокращению количества электроэнергии в сети. Важно понимать, что даже в случае аварии электропитание не всегда пропадает полностью, но качество электричества может заметно снижаться, что затрудняет использование многих электроприборов, которые чувствительны к перепадам напряжения.

Для реализации системы резервного электроснабжения необходимо осуществить анализ технологического цикла работы потребителя, время его возможного нахождения без питания, а также последствия, к которым может привести не своевременный ввод резервного питания для потребителей данной группы.

Основным фактором, влияющим на выбор системы резервирования, является количество потребителей Ⅰ и Ⅱ категории питающихся от данной системы электроснабжения, а также наличие потребителей особых категорий. При преобладании данного типа нагрузок используют автоматический ввод резерва (АВР). Это значит, что при пропаже напряжения на основной линии питания, в автоматическом режиме система перейдет на питание от другой (резервной) системы.

Трудной задачей при реализации системы резервного электроснабжения является нахождение разумного сочетания цены и качества данного рода систем. Также нужно учитывать нюансы эксплуатации, чтобы избежать аварийных ситуации при неправильном срабатывании данных систем, т.к. неправильная работа устройств может привести к отключению целых регионов, что влечет за собой значительные убытки. Важную роль в надежности играет правильная эксплуатация оборудования подстанций, поддержание приборов и устройств в надлежащем виде, не нарушать правила эксплуатации оборудования.