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.