Назад

Гибридная система для распределенной генерации на изолированных от энергосистемы территориях

Прототип или MVP
Пермский край
Цифровой профиль команды

Описание проекта

Для обеспечения гарантированного автономного электроснабжения и оптимизации расходов дизельного топлива нами разработан принцип создания локальных самобалансирующихся энергокластеров (микрогридов).
В качестве основы используется комбинация ветрогенератор-солнечная электростанция, т.к. максимум ветров и максимум солнечного свечения приходятся на разные сезоны и хорошо взаимодополняются, выравнивая суммарную генерацию.
Самобалансирующийся энергокластер создается на базе разработанных нами гибридных систем, состоящих из ветрогенератора Ф-Дарье FD-5000 (15000), солнечной электростанции РV-4700 (9400), накопителя энергии PS-9600, инверторов, способных синхронизироваться с другими источниками энергии, в качестве которых могут использоваться другие элементы Системы, а также ДЭС или подключение к энергосети.
Ядром кластера является дизельная электростанция (ДЭ), обеспечивающая гарантированное электроснабжение всей нагрузки населенного пункта. Принцип действия энергокластера достаточно прост.
Каждый потребитель электроэнергии в кластере имеет ветрогенератор мощностью 5-15 кВт, солнечную электростанцию 5-15 кВт, накопитель и инвертор. Накопитель и инвертор должны обеспечить работу при кратковременном пиковом увеличении нагрузки, например, при одновременном включении нескольких бытовых приборов - электрочайника, микроволновой печи и утюга. Учитывая, что суточное потребление крайне неравномерно, а выработка электроэнергии более или менее постоянна, возникает избыток энергии, который направляется другим потребителям и обеспечивает подзарядку общего накопителя.
Электроэнергия от ветрогенератора и солнечной электростанции поступает в контроллер, на выходе которого формируется стабилизированное напряжение постоянного тока, заряжающее собственную аккумуляторную батарею (АКБ). АКБ обеспечивает питание нагрузки, подключенной через инвертор с выходным напряжением 220/380В. Инвертор отслеживает наличие сетевой электроэнергии и синхронизируется с ней по частоте, фазе и мгновенному значению.
В штатном режиме нагрузка всегда подключается через инвертор к АКБ, не потребляя электроэнергию от сети. Когда АКБ заряжена полностью, а генерация продолжается — инвертор отдает избыточную энергию в сеть. По каждому потребителю энергобаланс учитывается системой АСКУЭ.
При неблагоприятных погодных условиях и разряде накопителей на 70%, для обеспечения всех потребностей кластера запускается дизельная электростанция.
Этим достигается высочайшая устойчивость кластера, как к поломкам, так и неравномерности энергопотребления.
Составляющие энергокластера.
1) Ветрогенератор:
1. Способен работать во всем диапазоне ветров: от 2 до 60 м/с;
2. При температурах до -60°С
3. Не обледеневает;
4. Бесшумен;
5. За счет изогнутых лопастей ветрогенератор, имеет максимальную площадь и прочность при минимальных размерах, бесшумен. Аэродинамика предотвращает неуправляемый разгон ветрогенератора при сильных ветрах. В сочетании с многофазным генератором с автоматически регулируемой вольтамперной характеристикой, ветрогенератор вырабатывает на 40% больше электроэнергии, чем конкурирующие модели.
6. Легко возводим без использования тяжелой грузоподъемной техники.
2) Солнечная электростанция (СЭС):
1. Использует российские гетероструктурные ячейки ГК "Хевел", способные работать с рассеянным светом;
2. Встроенная система повышения эффективности СЭС;
3. Вертикальный монтаж и супергидрофобная поверхность предотвращает накопление пыли и осадков;
3) Накопитель:
1. Использование сбалансированных LiFePo4 ячеек, позволил создать накопитель 48В с ёмкостью до 2700А/ч.;
2. Возможность заряда большими токами до 0,8С;
3. Большой срок эксплуатации: более 4000 циклов заряд/разряд при глубине разряда до 70%.
4) Инвертор:
1. Обеспечивает чистое синусоидальное напряжение 220/380В;
2. Синхронизируется по частоте, фазе и мгновенному значению с сетью;
3. Способен мгновенно «подхватить» перебой, став источником синхронизации для сети.
4. Имеет высокую надежность.
5. Входное напряжение 48В.
6. Пиковая мощность: 2(Рветер+Рсэс)
Все элементы системы не «собираются вместе», а проектируются как единая система для определенной местности, поэтому она более эффективна и надежна, по сравнению с «конструктором». Защищено от копирования и реверс-инжиниринга 4 патентами на изобретения о более 10 Ноу-Хау.

Пульс

Пока еще в пульсе нет записей

Достижения

Финалист форума «Сильные идеи для нового времени»
Участник отбора Архипелага 2022 Участник отбора Архипелага 2022
Участник акселератора Архипелага 2022 Участник акселератора Архипелага 2022

Команда

Контакты

Экспертная система
НАВЕРХ