Накопители энергии в энергетических системах. Виды.

Накопителями энергии называются устройства для накопления энергии с целью ее дальнейшего использования.

Использование накопителей, предназначенных для управления суточными графиками нагрузки, позволяют улучшить экономические показатели электростанций за счет выравнивания режима, уменьшить требуемую пропускную способность электрических сетей и снизить в них потери электроэнергии. Кроме того, за счет сжигания меньшего количества топлива на тепловых электростанциях улучшаются экологические характеристики электрических систем.

Различают следующие типы накопителей: механические, химические, тепловые, электромагнитные и др.

Накопители энергии характеризуются следующими показателями:

– количество запасенной энергии;

– удельная энергоемкость;

– удельные капитальные затраты (затраты на единицу запасенной энергии или единицу мощности);

– КПД (отношением энергии, отданной накопителем, к энергии, затраченной на ее накопление);

– удельные текущие затраты на эксплуатацию;

– время заряда или разряда с требуемой мощностью;

– возможное время хранения энергии;

– время реверса мощности, т. е. время перевода накопителя из режима заряда в режим разряда и наоборот;

– экологические характеристики и требования к месту установки.

Виды:

Топливные накопители выполняются в виде складов твердого топлива (например, угля), газохранилищ или хранилищ жидкого топлива.

Потенциальные накопители используют потенциальную энергию тела. Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) – относятся к механическим (потенциальным) накопителям энергии.

В сухогрузных накопителях предлагается использовать потенциальную энергию поднятого над поверхностью земли тела, которая преобразуется в электрическую при его опускании.

Инерционные накопители создаются в виде массивных маховиков, расположенных на одном валу с электродвигателем.

Воздушные накопители могут использоваться в сочетании с газотурбинными установками, для работы которых нужен сжатый воздух, получаемый с помощью компрессоров большой мощности.

В тепловых накопителях при спаде нагрузок в системе аккумулируется теплота в виде горячей воды у потребителей за счет потребления некоторого дополнительного количества электроэнергии либо на электрических станциях за счет увеличенного отбора пара из турбин и снижения при этом электрической мощности генераторов.

К электроэнергетическим накопителям относятся емкостные и сверхпроводящие индуктивные накопители электроэнергии.

Химические аккумуляторы электроэнергии – используют эффект преобразования энергии химической реакции в электрическую в гальванических элементах.

Различные типы накопителей в зависимости от уровня их разработки и технико-экономических показателей применяются в энергосистемах, проходят опытную проверку на экспериментальных образцах либо находятся в стадии технического совершенствования.