.svg)
Принципы работы АГЭК (АГЭУ)
Гибридный энергокомплекс состоит из нескольких ключевых компонентов, которые работают (могут работать) совместно для обеспечения надежного и эффективного энергоснабжения:
- Возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Принцип возобновляемой электрогенерации выбирается в зависимости от геоклиматических характеристик района установки гибридного энергоцентра:
- Солнечные панели преобразуют солнечную энергию в электроэнергию. Они могут быть установлены на крышах зданий или в виде солнечных ферм.
- Ветряные турбины генерируют электроэнергию за счет преобразования кинетической энергии ветра. Ветроэнергетические установки могут быть установлены как на суше, так и на море.
- Использование энергии солнца и энергии ветра в гибридных энергокомплексах является наиболее популярной темой. И хотя перечень возобновляемых источников энергии достаточно велик, применению солнечных панелей и ветряков в АГЭК отдается заслуженное предпочтение.
- Дизельные генераторы или газовые генераторы используются как резервные источники энергии, так и как основные. Они обеспечивают стабильность энергоснабжения в периоды низкой выработки ВИЭ или при пиковом спросе. Дизельные генераторы менее экологичные, чем ВИЭ и газовые генераторные установки, но именно они играют важную роль в обеспечении надежности системы.
- Аккумуляторные системы (системы накопления электроэнергии - СНЭ) позволяют накапливать избыточную энергию, выработанную ВИЭ и использовать ее в периоды повышенного спроса или при отсутствии солнечного света и ветра. Современные технологии аккумуляторов, такие как литий-ионные батареи, обеспечивают высокую эффективность и длительный срок службы.
-
Автоматизированные системы управления следят за состоянием всех компонентов энергокомплекса, анализируя данные о производстве и потреблении энергии. Эти системы используют алгоритмы для оптимизации работы всех элементов, что позволяет максимально эффективно использовать доступные ресурсы.
Системы управления используют сложные алгоритмы, которые позволяют:
-
определять, какой источник энергии должен быть использован в данный момент, в зависимости от текущего спроса и доступности ресурсов. Например, в солнечный день система может использовать солнечные панели в первую очередь, а в случае их недостаточной выработки переключиться на аккумуляторы или дизельные генераторы.
-
контролировать уровень заряда аккумуляторов и регулировать их работу, чтобы избежать перегрева или переразряда, что может повредить батареи.
-
прогнозировать потребление энергии в будущем, что позволяет заранее планировать работу генераторов и оптимизировать запасы энергии.
-
в случае выхода из строя одного из компонентов автономной гибридной электроустановки происходит автоматическое переключение на резервные источники, минимизируя время простоя и обеспечивая стабильность энергоснабжения.
Преимущества АГЭК
Автоматизированные гибридные энергокомплексы/автономные гибридные электроустановки обеспечивают надежное энергоснабжение объекта, используя несколько источников энергии: солнечную, ветровую, дизельные генераторы и т.д. Это позволяет избежать простоев оборудования и гарантирует, что даже в условиях непредсказуемых изменений, например, плохой погоды, система будет продолжать функционировать. Например, в случае отсутствия солнечного света в течение нескольких дней, дизельные генераторы и аккумуляторы смогут поддерживать энергоснабжение.
Использование АГЭК (АГЭУ) позволяет значительно снизить затраты на энергоснабжение. Поскольку возобновляемые источники энергии (солнечные и ветровые) имеют низкие эксплуатационные расходы, а также не требуют покупки топлива, общие затраты на электроэнергию могут быть значительно снижены. Кроме того, аккумуляторы позволяют избежать пиковых тарифов, сохраняя избыточную энергию для использования в более дорогие часы.
Переход на чистые источники энергии, такие как солнечные и ветровые, существенно сокращает выбросы парниковых газов и других загрязняющих веществ. Это особенно актуально в условиях глобальных климатических изменений и необходимости перехода на устойчивые энергетические решения. Автоматизированные гибридные энергокомплексы также могут быть настроены для минимизации использования дизельных генераторов, что дополнительно снижает негативное воздействие на окружающую среду.
Однако, на сегодняшний день, вклад дизель-генераторных установок в производство гибридными энергокомплексами электроэнергии, остается неизменно высоким.
Применение гибридных энергокомплексов
Гибридные энергокомплексы могут быть внедрены в жилые комплексы, обеспечивая автономное энергоснабжение для домов и квартир. Солнечные панели, установленные на крышах, могут покрывать большую часть потребностей в электроэнергии, в то время как аккумуляторы хранят избыточную энергию для использования в вечерние часы или в облачные дни.
Для промышленных предприятий АГЭК могут обеспечить стабильное и экономически эффективное энергоснабжение. Использование гибридных систем позволяет предприятиям снизить затраты на электроэнергию, а также минимизировать зависимость от традиционных источников энергии. Например, в отраслях с высоким потреблением энергии, таких как металлургия или химическая промышленность, АГЭК могут помочь в оптимизации процессов и снижении углеродного следа.
Внедрение АГЭК (АГЭУ) в транспортную инфраструктуру, включая зарядные станции для электромобилей, может значительно повысить доступность и привлекательность электрического транспорта. Системы управления могут оптимизировать зарядку электромобилей в зависимости от времени суток и доступности возобновляемых источников энергии, что позволяет снизить нагрузку на электрические сети в часы пик.
Для туристической отрасли гибридные энергокомплексы могут быть использованы для обеспечения электроэнергией кемпингов, гостиниц и других объектов в удаленных местах, где нет доступа к традиционным источникам.
В случае экстренных ситуаций,таких как природные или техногенные катастрофы, или военные действия гибридные энергоцентры могут быть использованы в случаях, когда традиционные источники энергии оказываются недоступны.
АГЭУ могут стать решением для удаленных и сельских районов, где доступ к традиционным источникам энергии ограничен. Использование солнечных и ветровых установок в комбинации с аккумуляторами позволяет обеспечить надежное энергоснабжение, что может способствовать развитию местной экономики и улучшению качества жизни жителей.
