Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Подход к выбору химических источников тока для использования в системах накопления энергии на объектах газовой отрасли

И. С. Токарев, Я. Э. Шклярский, О. С. Васильков, Ю. Е. Андреева

Аннотация


Выполнен системный анализ характеристик накопителей, которые следует применять в газовой отрасли промышленности, исходя из конкретных условий технологического процесса. Показана связь выбора типа и параметров накопителя с постановкой задачи по обеспечению тех или иных режимов работы электрической сети. Установлено, что в случае кратковременных провалов напряжения следует применять химические источники тока в виде суперконденсаторов. При решении комплексной задачи, включающей компенсацию провалов напряжения и поддержания отклонений напряжения на должном уровне, возможно, следует рассматривать гибридную схему, включающую совместное применение суперконденсаторов и аккумуляторных батарей (АКБ). Для выравнивания графиков нагрузки и исключения вращающегося резерва следует применять только АКБ. После выбора структуры накопителей необходимо оценить и выбрать тип накопителей, параметры которых должны соответствовать конкретным режимам работы электрической сети. В статье приводится методика выбора типов и параметров накопителей для обеспечения бесперебойной работы электрической сети для различных технологических цепочек, характерных для газовой отрасли.


Ключевые слова


электроснабжение, газовая промышленность, аккумулятор, бесперебойность, суперконденсатор, график нагрузки, характеристика заряда-разряда

Полный текст:

PDF

Литература


Брагинский О. Б. Нефтегазовый комплекс мира — М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2006. — 640 с.

Филимонова И. В. Газовая промышленность России: долгосрочные тенденции и закономерности развития: учеб. пособие // И. В. Филимонова, Л. В. Эдер, И. В. Проворная, В. Ю. Немов, М. В. Мишенин, А. В. Комарова, Е. А. Земнухова, С. И. Шумилова, Ю. А. Дзюба. — Новосибирск: ИПЦ НГУ, 2019. — 58 с.

Родионов К. Проблемы и перспективы СПГ-проектов в России. URL: https://pro-arctic.ru/22/01/2018/resources/30152 (дата обращения 09.02.2024).

Белоусенко И. В., Шварц Г. Р., Шпилева В. А. Энергетика и электрификация газовых промыслов и месторождений. — Тюмень, 2000. — 273 с.

«Сила Сибири». Крупнейшая система транспортировки газа на Востоке России [электронный ресурс] URL: https:// www.gazprom.ru/projects/power-of-siberia/ (дата обращения 09.06.2022)

«Северный поток». Газопровод, напрямую соединивший Россию и Европу [электронный ресурс] URL: https:// www.gazprom.ru/projects/nord-stream/ (дата обращения 09.06.2022)

Токарев И. С., Шаповало А. А., Коноплев Т. Ф. Разработка и внедрение буферной гибридной батареи в автономных системах электроснабжения производственных объектов ПАО «Газпром» // Газовая промышленность. 2020. Вып. 2. С. 20 – 24.

Токарев И. С. Применение систем накопления энергии для повышения эффективности и надежности энергоснабжения технологических объектов ПАО «Газпром» // Газовая промышленность. 2021. Спецвыпуск № 4. С. 126 – 134.

Шаповало А. А. Перспективы создания эффективных систем постоянного тока производственных объектов на базе современных аккумуляторов / А. А. Шаповало, Т. Ф. Коноплев, В. Ф. Югай, В. Н. Толмачев, Л. А. Устименко // Газовая промышленность. 2019. № 6(785). С. 96 – 107.

Шаповало А. А. Опыт применения литий-ионных аккумуляторов в системах постоянного тока 220 В производственных объектов ПАО «Газпром» // А. А. Шаповало, Т. Ф. Коноплев, В. Ф. Югай, В. Н. Толмачев, Л. А. Устименко // Газовая промышленность. 2019. № 11/792. С. 112 – 122.

Сибгатуллин А. Р., Елистратов В. В. Оптимизация состава оборудования на основе возобновляемых источников энергии в системах электроснабжения автономных потребителей небольшой мощности // Альтернативная энергетика и экология. 2016. № 23 – 24. С. 51 – 67.

Толмачев В. Н., Кирюхин С. Н., Сибгатуллин А. Р. Определение оптимального состава энергокомплексов с использованием возобновляемых источников энергии // Наука и техника в газовой промышленности. 2014. № 3 (59). С. 81 – 89.

Толмачев В. Н. Разработка методологического подхода к оптимальному выбору возобновляемых источников энергии для электроснабжения вдольтрассовых потребителей МГ / В. Н. Толмачев, С. Н. Кирюхин, А. Р. Сибгатуллин, А. А. Пулик, А. О. Шиманская // Газовая промышленность. 2015. № 724 / 2015. С. 112 – 117.

Sibgatullin A., Tolmachev V. Justification of the Parameters of RES Based Energy Complexes for Trunk Gas Pipeline Consumers // Proc. 2018 International Ural Conference on Green Energy (UralCon). 2018. P. 114 – 121. DOI: 10.1109/URALCON. 2018.8544285.

Бельский А. А., Добуш В. С. Анализ характеристик российских литий-ионных аккумуляторных батарей // Промышленная энергетика. 2019. № 9. С. 25 – 32.

Vasilkov O. S., Dobysh V. S. Features of Application Hybrid Energy Storage in Power Supply Systems // 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). Saint Petersburg and Moscow. Russia. 2019. P. 728 – 730. DOI: 10.1109/EIConRus.2019. 8656802.

Conway B. E. Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications. New York: Kluwer-Plenum, 1999.

Technologies for tomorrow // IEEE Power Engineering Review. 1998. Vol. 18. Iss. 9. P. 5 – 8. DOI: 10.1109/MPER.1998. 710885.

Bamberger Y. Vision and strategy for Europe’s electricity networks of the future / Y. Bamberger, J. Baptista, R. Belmans, et al. // European Technology PlatformSmartGrids. 2006. No. 1.

Аверин А. И. Суперконденсаторы и их применение в блоках рекуперации энергии в производстве современных лифтов // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 6 – 2 (50). С. 41 – 45.

Suematzu S., Shkolnik N. Advanced Supercapacitors Using New Electroactive Polymers // Proc. Of «Advanced Capacitor World Summit 2005». USA, San Diego CA, 2005.

Васильков О. С. Выравнивание графика нагрузки предприятий за счет применения гибридных накопителей электроэнергии / О. С. Васильков, Д. Е. Батуева, К. А. Хомяков, П. С. Паляницин // Известия МГТУ «МАМИ». 2020. № 1. С. 27 – 34.

Bardanov A. I., Vasilkov O. S., Pudkova T. V. Modeling the process of redistributing power consumption using energy storage system with various configurations to align the electrical loads schedule // International Conference on Innovations, Physical Studies and Digitalization in Mining Engineering (IPDME). — 2020. Vol. 1753. 012013.

Васильков О. С., Шклярский Я. Э. Разработка алгоритма определения мест подключения систем накопления электроэнергии // Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. № 4. С. 165 – 173.

Omar N. Lithium iron phosphate based battery — Assessment of the aging parameters and development of cycle life model / N. Omar, M. A. Monem, Y. Firouz, J. Salminen, J. Smekens, O. Hegazy, H. Gaulous, G. Mulder, P. Van den Bossche, T. Coosemans, J. Van Mierlo // Applied Energy. January 2014. Vol. 113. P. 1575 – 1585.

Saw L. H. Electro-thermal analysis of Lithium Iron Phosphate battery for electric vehicles / L. H. Saw, K. Somasundaram, Y. Ye, A. A. O. Tay // Journal of Power Sources. Vol. 249. P. 231 – 238.

Tremblay O., Dessaint L. A. Experimental Validation of a Battery Dynamic Model for EV Applications // World Electric Vehicle Journal. 2009. May 13 – 16. Vol. 3.

Zhu С. Development of a theoretically based thermal model for lithium ion battery pack / C. Zhu, X. Li, L. Song, L. Xiang // Journal of Power Sources. 2013. Vol. 223. Р. 155 – 164.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.59.55.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: