ТОПЛИВНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Лекция 7 Актуальность Переменный

ТОПЛИВНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Лекция № 7

Актуальность Переменный режим работы ВИЭ и зависимость их от погодных условий требует наличия резервных источников энергии в автономной системе электроснабжения

Виды генераторов Дизельные Бензиновые Газовые

Электростанции на бензине и сжиженном газе Применяются для электроснабжения бытовых потребителей мощностью до 50 -100 к. Вт

Применение ДЭС Основными генерирующими источниками АСЭС России являются дизель-генераторы (ДЭГ) Общее число ДЭС в России около 47 000 Установленная мощность 15 ГВт

Немного истории ДЭС Первая модель была разработана и запатентована в 1892 году Рудольфом Дизелем

Основные элементы Система управления Система охлаждения Двигатель внутреннего сгорания генератор

Основные элементы

Система управления ДЭС

Классификация ДЭС По выходной электрической мощности: o малая (с единичной мощностью силовых агрегатов до 100 к. Вт); o большая (номинальной мощностью более 100 к. Вт); По роду тока: o переменный трёхфазный/однофазный; o постоянный; по выходному напряжению o низковольтные — с напряжением до 1 к. В; o высоковольтные — с напряжением более 1 к. В (6 - 10 к. В).

Классификация ДЭС По частоте тока : o 50 Гц; o 60 Гц; По типу охлаждения дизельного двигателя: o воздушному; o жидкостному; По типу генератора переменного тока: o Синхронный генератор переменного тока o Асинхронный генератор переменного тока

Классификация ДЭС по конструктивному исполнению: o Открытого исполнения в специально оборудованном помещении. o В шумозащитном кожухе o Контейнерные (в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости). o Мобильная электростанция.

ДЭС контейнерного типа

Недостатки ДЭС Высокая стоимость топлива (34 -35 руб. /л) высокая доля топливной составляющей в стоимости вырабатываемой электроэнергии (8085%) низкие экологические показатели (шум, выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду) Низкая эффективность при малой загрузке генератора Сложности с запуском при низких температурах

Стоимость дизельного топлива 15 Динамика роста цен на дизельное топливо Доставка дизельного топлива увеличивает его стоимость. При транспортировке: автотранспортом – в 1, 2 -1, 5 раза. водным морским транспортом – в 1, 3 -1, 8 раза. Бездорожным транспортом – 1, 5 -2, 0 раза. Авиационным транспортом – 2, 5 -3, 0 раза.

Характеристика ДЭС 16

Критерии выбора ДЭС t – максимальное время работы дизеля в течение суток

Схема ДЭС с буферным накопителем энергии

Критерии выбора ДЭС Генераторы ДЭС должны быть одинакового типоразмера, что позволит облегчить монтаж и обслуживания оборудования Для обеспечения надежности электроснабжения при выводе в ремонт и обслуживании агрегатов ДЭС, их количество должно быть избыточным. При выборе и эксплуатации ДЭС должны быть учтены климатические характеристики местности.

Системы аккумулирования электроэнергии химическая энергия в электрохимических аккумуляторах потенциальная энергия воды в резервуарах тепловая энергия в тепловых аккумуляторах кинетическая энергия вращающихся масс или сжатого воздуха

Функции накопителей энергии Сглаживание колебаний режима работы возобновляемых источников энергии Покрытие неравномерностей потребления Резервирование питания

Электрохимические аккумуляторы

Классификация АКБ по конструктивному исполнению Заливные Сухие Герметизированные панцирные Гелевые Герметизированные панцирные

Классификация АКБ по материалу • Cn-Po — Графен-полимерный аккумулятор. • La-Ft — лантан-фторидный аккумулятор • Li-Ion — литий-ионный аккумулятор (3, 2 -4, 2 V), общее обозначение для всех литиевых аккумуляторов • Li-Co — литий-кобальтовый аккумулятор, (3, 6 V), на базе Li. Co. O 2, Li. Po — литий-полимерный аккумулятор (3, 7 V), полимер в качестве электролита • Li-Ft — литий-фторный аккумулятор • Li-Mn — литий-марганцевый аккумулятор (3, 6 V) на базе Li. Mn 2 O 4 • Li. Fe. S — литий-железно-сульфидный аккумулятор (1, 35 V) • Li. Fe. P или LFP — Литий-железно-фосфатный аккумулятор (3, 3 V) на базе Li. Fe. PO 4 • Li. Fe. YPO 4 — литий-железо-иттрий-фосфатный (Добавка иттрия для улучшения свойств) • Li-Ti — литий-титанатный аккумулятор (3, 2 V) на базе Li 4 Ti 5 О 12 • Li-Cl — литий-хлорный аккумулятор (3, 99 V) • Li-S — литий-серный аккумулятор (2, 2 V) • LMPo — литий-металл-полимерный аккумулятор

Классификация АКБ по материалу • Fe-air — железо-воздушный аккумулятор • Na/Ni. Cl — никель-солевой аккумулятор (2, 58 V) • Na-S — натрий-серный аккумулятор, (2 V), • Ni-Cd — никель-кадмиевый аккумулятор (1, 2 V) • Ni-Fe — железо-никелевый аккумулятор (1, 2 -1, 9 V) • Ni-H 2 — никель-водородный аккумулятор (1, 5 V) • Ni-MH — никель-металл-гидридный аккумулятор (1, 2 V) • Ni-Zn — никель-цинковый аккумулятор (1, 65 V) • Pb — свинцово-кислотный аккумулятор (2 V) • Pb-H — свинцово-водородный аккумулятор • Ag-Zn — серебряно-цинковый аккумулятор (1, 85 V) • Ag-Cd — серебряно-кадмиевый аккумулятор (1, 6 V) • Zn-Br — цинк-бромный аккумулятор (1, 8 V) • Zn-air — цинк-воздушный аккумулятор • Zn-Cl — цинк-хлорный аккумулятор • RAM — щелочной элемент (1, 5 V) • Ванадиевый аккумулятор (1, 41 V) • Алюминиево-графитный аккумулятор (2 V) • Алюминиево-ионный аккумулятор (2 V)

Аккумуляторные блоки большой мощности

Аккумуляторная станция Г. Лос-Анжелес, США (Ёмкость АКБ 80000 к. Вт*ч)

Блок аккумуляторных батарей – ёмкость одного аккумулятора

Номинальные емкости и напряжения Аккумуляторные батареи панцирные 10 -200 А*ч (12, 24 В)

Виды соединения аккумуляторных батарей

Шкафы АКБ

Зависимость напряжения от уровня заряда аккумуляторной батареи

Зависимость ёмкости от температуры

Зависимость срока службы от температуры

Зависимость времени саморазряда от температуры