Головна

Авторизація



Стандартизація поновлюваних джерел енергії. Розробки IEC PDF Друк e-mail
Середа, 03 грудня 2014, 13:41

403_2014Відновлювальні джерела енергії (ВДЕ) відомі своєю непостійністю: швидкість і напрям вітру щогодини змінюються, сонце світить тільки вдень і часто ховається за хмарами, припливи змінюються відливами і так далі. Щоб нормалізувати кількість електроенергії, що генерується за допомогою вітрових і сонячних ферм, приливних, гідро- і геотермальних електростанцій, а також збалансувати цей показник з рівнем попиту з боку кінцевих користувачів, необхідні ємні сховища електроенергії. З їх допомогою можна підвищити стабільність і гнучкість центральної електромережі і навіть знизити тарифи на енергоносії.

Такі системи в обов'язковому порядку повинні бути стандартизовані. Розробкою стандартів у цій сфері займається Міжнародна електротехнічна комісія (IEC). Щоб підвищити ефективність стандартизації відповідних технологій, у її складі в 2012 році був сформований технічний комітет ТК 120 "Системи зберігання електроенергії". Співробітники цього ТК здійснюють розробку міжнародних стандартів, що стосуються сховищ електроенергії різних типів, застосовуючи системний підхід замість стандартизації окремих енергоакумулюючих систем.

Нещодавно фахівці опублікували дві доповіді. Перший документ стосується безпосередньо сховищ електроенергії, другий - аналізу ролі сховищ електроенергії високої ємності при створенні генеруючих потужностей на базі ВДЕ. Автори документів відзначають, що ємні сховища електроенергії є ключем до вирішення енергетичних проблем, які виникають при розробці ВДЕ.

Системи зберігання електроенергії, як правило, класифікуються відповідно до форми енергії, яку вони використовують (механічна, магнітна, хімічна, теплова і так далі). Причому найбільш поширені механічні та хімічні варіанти.

Технологія зберігання великих кількостей електроенергії розвивається вже давно: подібні системи з'явилися понад 120 років тому. Наприклад, перші наливні водосховища (акумулюють басейни або басейни ГАЕС) з'явилися ще в 90-ті роки позаминулого століття. Ця технологія зводиться до накачування води у водойми, розташовані на великій висоті над рівнем моря, після чого в години пікових навантажень вода може надходити на розташовані нижче турбіни електрогенераторів. Ця технологія в даний час найбільш часто використовується при створенні сховищ електроенергії, будучи однією з найбільш гнучких, доступних і простих. За даними IEC, на частку наливних водосховищ припадає понад 99% від загальної місткості всіх систем зберігання електричної енергії, що працюють у зв'язці з електростанціями. Міжнародні стандарти на обертові гідравлічні механізми і супутнє обладнання, пов'язане з розвитком гідроенергетики (включаючи обладнання для басейнів ГАЕС) розробляють фахівці технічного комітету IEC ТК 4 "Турбіни гідравлічні", заснований в 1913 році.

Інший різновид енергетичних сховищ грунтується на концепції акумулювання енергії шляхом закачування стисненого повітря в спеціальні резервуари. Слід зазначити, що пневмоакумулюючі установки почали активно використовуватися комунальними підприємствами для зберігання надлишкової електроенергії в кінці 70-х років минулого століття. За принципом дії вони схожі з акумулюючими басейнами. Стандартизацією відповідних технологій, систем та їх компонентів займаються такі технічні комітети IEC: ТК 2 "Обертові механізми двигунів і генераторів", ТК 5 "Парові турбіни" і ТК 61 "Безпека побутових та аналогічних електричних приладів для насосів та компресорів з вбудованими електродвигунами".

До механічних систем зберігання електроенергії відносяться також пристрої на базі маховиків. Вони використовувалися в механічних системах задовго до того, як електрика отримало масове поширення. Маховики зберігають електрику у вигляді кінетичної енергії. При необхідності їх обертові елементи приводять в дію електрогенератори. Відповідальність за роботу з стандартизації у цій сфері лежить на співробітниках технічного комітету IEC ТК 2 "Міжнародні стандарти на двигуни і генератори".

Прикладом хімічного сховища енергії є електрохімічні батареї на основі акумуляторів різної ємностіЮ що перезаряджаються . Перші кислотні акумулятори були комерціалізовані в 90-х роках позаминулого століття. В даний час для зберігання генерованого за допомогою ВДЕ електрики найактивніше використовуються нікель-кадмієві, нікель-металгідридні, літій-іонні, а також сірчано-натрієві акумулятори. Але прогрес не стоїть на місці: нові досягнення в галузі хімії і методи виробництва значно підвищують ефективність акумуляторних батарей. Технічний комітет IEC ТК 21 "Елементи акумуляторні й батареї" займається розробкою стандартів на акумуляторні елементи і батареї, в тому числі швидкозарядні, які набули поширення порівняно недавно.

Крім звичайних електрохімічних акумуляторних батарей з катодами, анодами і електролітом, до числа хімічних сховищ енергії відносяться системи на базі водню або синтетичного газу. Синтетичний газ і водень виробляються з води та інших базових хімічних елементів за допомогою надлишкового електрики. Спалювання водню і синтетичного газу дозволяє генерувати електроенергію в години пікового навантаження на центральну мережу. Ці речовини також можуть використовуватися як паливо для транспортних засобів. Розробкою стандартів у цій сфері також займаються фахівці IEC.

Таким чином, міжнародні стандарти IEC є потужним засобом поширення нових технологій і передового досвіду, розвитку світових ринків у сфері енергетичної ефективності та поновлюваних джерел енергії.

 

Сopyright 2009-2024, csm.kiev.ua