Анализ стратегий управления гибридным энергокомплексом на базе возобновляемых источников энергии

Аннотация

Одна из приоритетных задач российской электроэнергетики — энергоснабжение децентрализованных зон. К ним относят регионы Крайнего Севера и Дальнего Востока, для которых характерны удаленность от единой энергосистемы, низкая плотность населения на огромных территориях, слабые транспортные связи и неразвитая промышленность. Руководствуясь вышеперечисленным, можно сделать выводы, что подключение подобных потребителей к единой энергосистеме экономически невыгодно. Наиболее перспективно — применение возобновляемых источников энергии. Это было отмечено президентом России В.В. Путиным в ходе «Российской энергетической недели»: «Ветроэнергетика, как способ решения проблемы электроснабжения населения, безусловно, перспективна, но правильнее было бы говорить о комплексном использовании альтернативных источников энергии…».

В последнее время идея использования гибридных систем генерации энергии приоритетна при рассмотрении вопроса электрификации изолированных регионов. При выполнении расчетов было доказано, что такие системы являются более надежными и экономически выгодными по сравнению с выработкой энергии только от одного из источников. Применение комбинированных систем генерации энергии обусловлено несколькими факторами, главный из которых — непостоянство того или иного вида возобновляемой энергии, что ведет к проблемам с бесперебойностью электроснабжения. В случае гибридных систем таких ситуаций не возникает.

Рассмотрена возможность использования стратегии управления распределением нагрузки для гибридной системы, состоящей из фотоэлектрических панелей, дизельного генератора и аккумуляторных батарей, работающей по заданному графику нагрузки с известными циклами зарядки/разрядки батарей. Программный комплекс HOMER необходим для оптимизационного анализа относительно технико-экономических и экологических факторов предложенных систем с учетом изменения нагрузки, циклов зарядки/разрядки и распределенной нагрузки. Данная программа позволяет выбрать наиболее оптимальную стратегию управления для комбинированных систем электроснабжения, что повышает не только ее надёжность, но также увеличивает эффективность и срок службы.