Category: энергетика

Category was added automatically. Read all entries about "энергетика".

Индийская Tata Power заказала гравитационный накопитель энергии емкостью 35 МВт*ч

Индийская энергетическая компания Tata Power собирается стать первым клиентом швейцарской технологической компании Energy Vault, которая разрабатывает гравитационные накопители энергии. Речь идёт о системе пиковой мощностью 4 МВт и емкостью 35 МВт*ч, которая при желании может быть масштабирована.

Такие накопители работают по принципу, который применяется в ГАЭС, только вместо воды здесь используются твердые материалы. Устройство накопителя поднимает грузы (бетонные блоки) на высоту (зарядка накопителя) и «сбрасывает» их вниз (преобразование потенциальной и кинетической энергии в электрическую).



Energy Vault утверждает, что система может достигать эффективности примерно в Collapse )
Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.

Накопитель энергии из стали

Компании Vattenfall Energy Solutions, Gewobag (управление недвижимостью) и стартап Lumenion строят в берлинском районе Тегель накопитель энергии нового типа.

Назначение устройства — сглаживать пики выработки ветровой и солнечной генерации, с одной стороны, и выдавать/вырабатывать из накопленной энергии тепло и электроэнергию потребителям.

Речь идёт о термальном накопителе. Электрическая энергия используется для нагревания стальных элементов, расположенных в теле устройства, до 650 градусов Цельсия с последующей выдачей тепла в централизованные системы теплоснабжения, которые в последние годы в Германии получают все более широкое распространение. Кроме того, на основе этого высокотемпературного тепла можно «обратно» вырабатывать электроэнергию с помощью паровой турбины.

Принципиальная схема работы изображена на рисунке.



Lumenion, компания-разработчик уверяет, что стоимость их накопителя существенно ниже других вариантов. Она находится в интервале 50-70 евро за киловатт-час емкости. В расчете на 20 лет и при 150 циклах стоимость киловатт-часа получается ниже 2 евроцентов. При этом производитель заявляет 40 летний срок службы, то есть после 20 лет стоимость хранения энергии снижается практически до нуля.

На первый взгляд, нагревание электричеством некой материи с последующим производством тепла и электричества — не самый эффективный способ хранения, велики потери. Однако Collapse )

«Невидимые» солнечные модули для фасада

Владельцы небольшого многоквартирного здания, расположенного на севере швейцарского округа Будри, попросили местного фасадного специалиста покрыть часть фасада фотоэлектрическими солнечными модулями. Задача состояла в том, чтобы смонтировать несколько десятков квадратных метров панелей для питания теплового насоса и помещений общего пользования таким образом, чтобы они не выделялись на белом штукатурном фасаде (фото).



Для решения задачи была выбрана швейцарская фирма Solaxess, которая производит колерованные солнечные модули в трех цветах: белый, светло-серый и бежевый. Точнее, компания не производит модули сама, а сотрудничает с производителями, которые могут интегрировать разработанную Solaxess пленку в процессе сборки модулей.

В результате структура модуля получается такой:

Collapse )

Подходит ли для России солнечная энергетика?

Итоги года работы солнечной электростанции (15 МВт) в Астраханской области.

Часто приходится слышать, что солнечная энергетика не подходит для России. Мол, холодно, пасмурно, солнца мало. То ли дело Болгария, Италия, Испания…

Фактор холода отбросим сразу. Для кремниевых фотоэлементов, чем холоднее — тем лучше. При понижении температуры напряжение солнечных элементов возрастает, повышая выходную мощность электростанции. Поэтому «мороз и солнце» — «день чудесный» для фотоэлектрических преобразователей. Разумеется, угол наклона солнечных модулей при перемещении от экватора к полюсам надо увеличивать, чтобы собирать больше солнечной энергии (и меньше снега) на единицу площади.

Разберёмся с инсоляцией. Уровень солнечной радиации в разных регионах нашей планеты хорошо изучен. Опубликованы соответствующие карты и атласы. Есть, например, замечательный Global Solar Atlas (Глобальный Солнечный Атлас), с помощью которого можно узнать уровень солнечной радиации практически в любой точке планеты и «прикинуть», какую выработку даст солнечная электростанция. Это отличный инструмент для быстрой предварительной оценки потенциала фотоэлектрической генерации в регионе.

Одним из лидеров развития солнечной энергетики в мире является Германия, до 2015 года она даже занимала первое место по установленной мощности солнечных электростанций. При этом в ФРГ средний КИУМ (коэффициент использования установленной мощности) фотоэлектрической генерации составляет примерно 10%. То есть выработка солнечных электростанций за год соответствует всего десяти процентам их номинальной (паспортной) мощности.

Россия располагает огромными площадями, многократно большими, чем площадь ФРГ, на которых расчетная выработка солнечных электростанций превышает средние немецкие показатели. Уже в таких городах как Тула, Воронеж, Самара, Челябинск, Омск, Новосибирск, Красноярск профессионально спроектированная солнечная электростанция с правильным углом наклона модулей и качественным оборудованием выдаст примерно 1150 киловатт-часов на один киловатт мощности (КИУМ ~ 12,5%). В Краснодаре или Сочи мы получим уже примерно 1300 кВт*ч на 1 кВт (КИУМ ~ 14,8%), что сопоставимо с Болгарией, севером Италии, Францией.

Всё это расчетные величины, теория, скажет въедливый читатель. Тогда давайте посмотрим на практику работы действующей, настоящей промышленной солнечной электростанции в России.

Мне удалось задать несколько вопросов Михаилу Олеговичу Неврюзину, главному инженеру СЭС «Заводская» компании «Солар Системс». Эта станция расположена неподалёку от Астрахани и имеет установленную мощность 15 МВт (мегаватт) — нормальный средний размер объекта промышленной солнечной генерации по европейским меркам.



Collapse )

Солнечная электростанция на балконе

В европейских странах с высокими тарифами на электроэнергию для домохозяйств всё большее распространение получает так называемая балконная фотовольтаика (балконные солнечные модули). Владельцы или арендаторы квартир в многоквартирных домах вывешивают под (рядом с) окнами или ставят на балконы солнечные панели и вырабатывают электричество для себя, снижая потребление «сетевой электроэнергии».



Как это работает?

Нужно просто купить специальный модуль и вставить штекер в розетку. То есть не нужно ничего переоборудовать. В балконную солнечную панель уже встроен микро-инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный), который как правило крепится с тыльной стороны. На фотографии как раз виден инвертор и обычная «вилка» стандарта Schuko. Это модуль, который Collapse )

Полная автономия жилища на основе солнечной энергии и водорода

В Германии начался приём заказов на компактные системы, предназначенные для обеспечения полной (круглогодичной) энергетической автономии индивидуальных и двухквартирных жилых домов.

Продукт под названием «Picea» предлагается немецкой компанией HPS Home Power Solutions GmbH.

Речь идёт о наборе устройств, необходимых для полного энергообеспечения домохозяйства, большая часть которых интегрирована в одном корпусе.



Picea включает в себя:
•Топливный элемент, с помощью которого вырабатывается электрическая и тепловая энергия в зимний период.
•Электролизёр, предназначенный для преобразования солнечной энергии в водород летом.
•Аккумуляторные батареи для хранения солнечной электроэнергии в течение суток емкостью 25 кВт*ч.
•Солнечный контроллер.
•Инвертор.
•Сезонный накопитель энергии (баллоны с водородом) емкостью 350-1000 кВт*ч электроэнергии.
•Накопитель тепловой энергии (бак с горячей водой).
•Вентиляционную установку с рекуператором тепла и влаги (эффективность теплообмена: 93%).
•Систему управления.

Collapse )

Виртуальная электростанция Next Pool: 4 ГВт по итогам 2017 года

В Европе развивается бизнес виртуальных электростанций. За 2017 год объект Next Pool, принадлежащий немецкой Next Energie GmbH вырос на 1,35 ГВт. В том числе 1 ГВт прироста обеспечила Германия (из них 540 МВт дала солнечная энергетика), а 350 МВт – семь европейских рынков.

По итогам 2017 года Next Pool объединял 5 140 объектов генерации суммарной мощностью 4 020 МВт.

Виртуальная электростанция — это цифровое сообщество децентрализованных генераторов, работающих на основе возобновляемых источников энергии (биогаз, ветроэнергетика, солнечные и гидроэлектростанции) и других децентрализованных производителей электроэнергии. Целями их слияния в один общий «виртуальный пул» являются совместный маркетинг электроэнергии и предоставление услуг электросетевым компаниям, например, краткосрочных резервов для регулирования частоты. Минимальная мощность одного устройства в случае Next Energie ограничена 100 кВт. Разумеется, участниками сообщества могут являться только генераторы, производящие электроэнергию «в сеть», на продажу, а не автономные объекты.

Виртуальная электростанция – это не синоним так называемых «умных сетей» (Smart Grid), она является их важным компонентом.

Collapse )

Стеклянные фасады – беда с точки зрения энергоэффективности

В Саудовской Аравии 53% (!!) первичной энергии потребляется в жилых зданиях. Такой внушительный расход энергоресурсов, приходящийся на недвижимость, объясняется, в первую очередь, высоким потреблением энергии на охлаждение и кондиционирование воздуха. Жилые дома, таким образом, вносят основной вклад в страновые выбросы диоксида углерода, поскольку в Саудовской Аравии до сих пор практически вся электроэнергия вырабатывается на основе газа и нефти.

Экономическое развитие в странах Персидского залива сопровождается бумом строительства. Саудовская Аравия соревнуется с другими нефтяными монархиями региона в попытках удивить остальной мир гигантскими проектами. В стране возводится самое высокое здание планеты, километровый небоскрёб Kingdom Tower в городе Джидда (Jeddah).

При этом в плане энергоэффективности зданий ситуация выглядит не лучшим образом. Попросту говоря, здания впечатляющие, высокие, но очень прожорливые.

Энергетические характеристики (энергопотребление) зданий зависят от ряда параметров. В немалой степени от архитектурно-конструктивных решений, в том числе наружной оболочки объектов. Например, исследование для Гонконга показало, что порядка 36% расходов энергии на охлаждение определяется характеристиками ограждающих конструкций высотных зданий.

Историческое обилие энергии и её низкая стоимость в Саудовской Аравии привели к тому, что для регуляции климата в зданиях в первую очередь обращали и обращают внимание на механические устройства, которые поддерживают заданную температуру в помещениях. При этом характеристикам оболочки здания не уделяется должного внимания.

В научном журнале International Journal of Low-Carbon Technologies было опубликовано исследование «Влияние оболочки здания на энергетическую эффективность высотных жилых зданий в Саудовской Аравии».

Collapse )

Самая высокая в мире ветряная турбина в комбинации с ГАЭС

Немецкая инжиниринговая компания Max Bögl установила самую высокую в мире ветряную турбину неподалеку от Штутгарта.

Ветрогенератор GE 3.4 МВт с диаметром ротора 137 метров установлен на башне высотой 178 метров. Общая высота от поверхности земли до верхней точки лопасти достигает рекордных 246,5 метра.



Всего в ветропарке будет установлено четыре турбины с такими же характеристиками – их суммарная мощность составит 13,6 МВт. Плановая годовая выработка ветровой энергии — 42 ГВт*ч.

Объект имеет и другую уникальную особенность. В качестве основания башни используется бетонный резервуар для воды высотой 40 метров, за счет которого, собственно, общая высота получилась рекордной.

По информации разработчиков, эти дополнительные 40 метров позволят увеличить выработку ветровой электроэнергии на 20%.

Данный «активный резервуар» расположен Collapse )

Унесенные ветром. Как солнечные панели пережили ураган Ирма

Солнечные панели – относительно легкие устройства, обладающие высокой парусностью. Для того, чтобы солнечная электростанция могла противостоять ветровым нагрузкам необходимо профессиональное проектирование монтажных систем и квалифицированная их установка.

В обычных условиях и при соблюдении правил монтажа проблем не возникает.

Но как поведет себя система, когда нагрузки экстремальны?

В Карибском бассейне состоялись такие «натурные испытания». Прошел ураган Ирма, мощный атлантический тропический циклон пятой (самый высшей) категории. Скорость ветра достигала 295 км/ч с порывами до 360 км/ч. Один из сильнейших ураганов за всю историю.

На картинке – гостиница Westin Hotel на острове Сен-Мартен, который оказался в эпицентре урагана. На острове был разрушен аэропорт, и половина жителей осталась без крыши над головой.



А вот 900-киловаттная солнечная электростанция на крыше отеля, пусть с потерями, но устояла. От неё осталось 90%. Ветром унесло лишь десятую часть. Это видно на картинке ниже.Collapse )