КОмпактные и эффективные накопители энергии (supercapacitors)
Выполнили студенты :
-Ананьев павел
-Иванов Артем
Устройства накопления энергии
- - это системы, которые хранят энергию в различных формах, таких как электрохимическая, кинетическая, потенциальная, электромагнитная, химическая и тепловая, с использованием, например, топливных элементов, аккумуляторов, конденсаторов, маховиков, сжатого воздуха, гидроаккумуляторов, супермагнитов, водорода и т. д.
- Устройства накопления энергии - это важный ресурс, который часто используется для обеспечения бесперебойного электроснабжения либо в качестве поддержки энергосистемы в периоды очень краткосрочной нестабильности. Они также играют важную роль в автономных системах возобновляемой энергии.
Самые распространенные виды промышленных устройств хранения электроэнергии:
- Электрохимические устройства накопления энергии
Батареи, в особенности свинцово-кислотные, остаются преобладающим устройством хранения энергии.
Низкая стоимость киловатт-часа емкости делает свинцово-кислотные батареи оптимальным выбором.
Индуктивные накопители энергии (ИНЭ)
- Особенностью этого вида накопителей энергии является:
- • энергия аккумулируется в виде энергии магнитного поля
- Wмаг = 0.5*I^2*L , где
- I - значение тока, протекающего в цепи катушки;
- L -индуктивность катушки;
- • время разряда tpa3 значительно меньше времени заряда t3ap благодаря чему индуктивные накопители используются как трансформаторы мощности (кратковременное питание мощных потребителей;
Электрохимические суперконденсаторы
- Суперконденсаторы - это электрохимические накопители энергии, которые можно полностью зарядить или разрядить за секунды.
- Благодаря более высокой удельной мощности, низкой стоимости обслуживания, широкому диапазону температур и более продолжительному циклу эксплуатации по сравнению с вторичными батареями, суперконденсаторы привлекли значительное внимание исследователей за последнее десятилетие.
В отличие от аккумуляторов, где основная характеристика — это емкость, измеряемая в Ампер-часах, у суперконденсаторов это Фарад. Вот формула, которая позволяет определить энергию суперконденсатора: Энергия (Дж) = 1/2*Емкость (Ф) * Напряжение в квадрате (В) Хранение энергии сжатым воздухом
- Накопитель энергии сжатым воздухом - это способ хранения энергии, произведенной в один момент, для использования в другое время. В масштабе коммунального предприятия энергия, вырабатываемая в периоды низкого спроса на энергию (внепиковый период), может быть высвобождена для удовлетворения периодов повышенного спроса (пиковой нагрузки).
- Изотермический накопитель энергии сжатым воздухом (CAES) - это новая технология, которая пытается преодолеть некоторые ограничения традиционных (диабатических или адиабатических) систем.
Криогенные накопители энергии
Принцип работы этой установки будет основан на двух циклах изменения состояния воздуха.
- Электрическая энергия будет использоваться для забора воздуха и последующего охлаждения его до очень низких температур (-196 градусов), пока он не станет жидким. Затем он будет храниться в больших изотермических резервуарах при низком давлении, специально приспособленных для этого использования.
- Второй цикл состоится, когда возникнет потребность в электрической энергии. Криогеную жидкость нагревают с помощью теплообменника, чтобы продолжить испарение и вернуть его в газообразное состояние.
Кинетические устройства накопления энергии
- Маховик - это вращающееся механическое устройство, которое используется для хранения энергии вращения. Маховик может улавливать энергию от прерывистых источников энергии с течением времени и обеспечивать непрерывную подачу электрической энергии в сеть.
- Системы накопления энергии с маховиком используют входную электрическую энергию, которая сохраняется в виде кинетической энергии.
Микро Гэс Осевая микро ГЭС состоит из осевой микро гидротурбины и генератора, установленных на одном валу. Основные элементы гидротурбины – входной направляющий аппарат, вращающаяся крыльчатка (рабочее колесо), труба водосброса, главный вал, основание, подшипники. После прохождения рабочего колеса в отсасывающей трубе формируется дополнительное разрежение и увеличивается разность давлений до и после рабочего колеса. Поток, имеющий определенную скорость и потенциальную энергию, проходя через рабочее колесо принуждает его ротор вращаться. Так потенциальная и кинетическая энергия преобразуется в мощность. Плюсы микро-ГЭС: - простоту конструкции; - автоматическое управление; - отсутствие дежурного персонала; - микро ГЭС могут функционировать как независимо от централизованного энергохозяйства, так и составе энергосистемы. - для работы микро ГЭС не требуются создание водохранилищ, которые могу привести к затоплению местностей. Минусы малых гидроэлектростанций: - русла небольших рек и ручьев часто пересыхают летом и промерзают зимой; СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
|
Скачать 1.87 Mb.