Накопитель кинетической энергии
Download
1 / 21

?????????? ???????????? ??????? ??? ???????????? ????????????? ???????????????? ??????? - PowerPoint PPT Presentation


  • 362 Views
  • Uploaded on

Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта. Проблема экономии энергии на городском транспорте и её решение. Малое использование рекуперированной энергии на городском транспорте

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '?????????? ???????????? ??????? ??? ???????????? ????????????? ???????????????? ???????' - ananda


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Накопитель кинетической энергии

для эффективного использования

рекуперированной энергии

электрифицированного транспорта


Проблема экономии энергии на городском транспорте и её решение

Малое использование рекуперированной энергии на городском транспорте

Троллейбус может рекуперировать энергию. Но практически вся рекуперированная энергия электрифицированного транспорта «сжигается» на тормозных резисторах и повторно не используется

ПРОБЛЕМА

Применение маховичных накопителей позволит эффективно использовать

рекуперированную энергию

Режим быстрого запасения энергии с последующей быстрой отдачей, для применения на городском электрифицированном транспорте (трамвай, троллейбус)

РЕШЕНИЕ


Конструкция и принцип работы НКЭ городском транспорте и её решение

Электрическая энергия подается на мотор-генератор, раскручивающий «высокоэнергетичный маховик», каждый из которых накапливает 4,1 МДж (1,2 кВт*час) энергии.

Накопитель энергии комплектуется блоком управления.

Когда возникает необходимость, мотор-генератор преобразует накопленную кинетическую энергию обратно в электрический ток и выдает потребителю.

Электрическая энергия

Запасение (зарядка)

Механическая энергия

(вращение маховика)

Отдача (разрядка)


Накопитель кинетической энергии НКЭ-1В

Продукт сертифицирован по ГОСТ Р


Запасение НКЭ-1В

Отдача

Режим рекуперации (городской электротранспорт)

Торможение

Стационарная система рекуперации энергии

для электрифицированного городского

транспорта на основе накопителя кинетической энергии


Подключение стационарного НКЭ к контактной сети

Связь напрямую с участком контактной сети.

Не требуется подключения к подстанции.


Троллейбус Миасса контактной сети

  • Троллейбусная система в Миассе включает 27 остановок, депо, 54 троллейбуса

  • Средний интервал движения на одной остановке 5 мин.

  • Потенциал рекуперации энергии в сутки по всем линиям ~ 12000 кВт*час; в год ~ 4 млн. кВт*час

  • Экономия может составить 8 млн. руб. или более 530 тысяч поездок пассажиров!


Применения НКЭ для рекуперации энергии троллейбуса

Сейчас рекуперированная энергия торможения повторно в сети практически не используется. С применением НКЭ она может полностью направляться на разгон вагона.


Расчет числа накопителей на 1 остановку

Троллейбус (1 вагон, тара) – 10750 кг.

Vн= 0 м/с

Vк= 15 м/с

l = 500 м

g = 9,8 м/с

k = 0,002

Кол-во пассажиров (122 чел) –9 760 кг.

Общая масса – 20 510кг.

А движ. = m (v2н – v2к) /2 = 2,3 МДж

А сопр. = F * l = m g k l = 0,4 МДж

Общая работа = 2,7 МДж

Общее количество накопителей - 1 НКЭ

(с расчетом на одновременное торможение

2-х троллейбусов)

Накопленная энергия разгоняет вагон

от 0 км/час до 40-45 км/час.


Расчет экономических показателей на 1 остановку

Выдача запасенной в НКЭ энергии для разгона 1 троллейбуса

>2,3 МДж ≈ 0,8 кВт*часов

За 20 часов через остановку проходит 400 троллейбусов в обе стороны

Общий объем рекуперированной электроэнергии выданной на разгон троллейбусов в сутки : 280 кВт*часов

Срок окупаемости НКЭ ~3,5 года

Срок службы НКЭ – 25 лет.

Цена потребленной электроэнергии

из расчета 2 рубля за 1 кВт*час

составляет 560 рублей в сутки

Общая экономия в год с одной остановки составляет 204 400 рублей (без учета торможений на светофорах и др.)

Если НКЭ установить на 25 остановках

Экономия за год:

5 110 000 рублей


Примеры использования рекуперативной системы на городском транспорте

  • Европейский экспериментальный аналог – стационарный НКЭ для использования рекуперированной энергии трамваев.

  • Экономия на участке контактной сети - до 30% годового энергопотребления.


Макет НКЭ на совместном стенде с ОАО «ВНИИЖТ»

Выставка «EXPO – 1520», сентябрь 2011г.

07.01.2013


Экспериментальные исследования динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного состава


Моделируемая система динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного

Была смоделирована система энергоснабжения электроподвижного состава: контактная сеть + НКЭ.

Режим движения ЭПС:


НКЭ на стенде в ходе испытаний динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного


Моделирование динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного

режима рекуперации

Обороты маховика

Ток в моторе

Напряжение звена пост. тока

Разгон

Стоянка

Рекуперация


Выводы динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного

Испытания показали успешную работу стационарного НКЭ в режиме рекуперации энергии подвижного состава.

Экономия энергии при разгоне одного вагона трамвая или троллейбуса составляет ~0,7 кВт*часов. Через оживленные платформы в сутки проходит до 400 трамваев/троллейбусов.

На территории Москвы порядка 800 трамвайных остановок. Помимо этого вагоны тормозят на светофорах и в пробках.

Годовая экономия электроэнергии на 1 НКЭ по Москве составит ~ 102 200 кВт*часов (только на одном участке с остановкой, без учета торможения на светофорах).

Предварительный расчет показывает окупаемость НКЭ в течение 4 лет (только по остановкам, без учета светофоров).

Стационарный НКЭ может работать с трамваями и с троллейбусами.

Срок службы НКЭ составляет 25 лет.

Для выполнения проекта может быть реализован энергосервисный контракт.


Выгоды от использования НКЭ динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного

  • Применение стационарных маховичных накопителей позволит обеспечить:

  • существенную экономию потребления энергии, затрачиваемой на разгон троллейбуса/трамвая, за счет рекуперации

  • существенное снижение бюджетных затрат на содержание предприятия городского транспорта

  • более плавное, без рывков, движение вагонов при разгоне и торможении

  • стабилизацию напряжения в контактной сети

  • увеличение ресурса оборудования тяговых подстанций

  • снижение затрат на модернизацию действующих и строительство новых подстанций

  • создание новых рабочих мест

  • снижение тепловой нагрузки на окружающую среду

  • Задействование потенциала Миасского филиала ЮУрГУ.

  • Применение НКЭ также положительно скажется на качестве работы городской энергосистемы в целом.


Рынок городской рекуперации динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного

  • Всего в РФ городов с троллейбусным движением – 86.

  • Также имеются 80 троллейбусных систем в городах стран СНГ.

  • При условии размещения в каждом таком городе порядка 50 накопителей для обеспечения использования рекуперированной энергии на разгон троллейбусов, объем экономии энергии только по России составит не менее 400 млн. кВт*часов в год или в денежном выражении порядка 1 млрд. руб.


Предложения администрации г. Миасса

  • Провести опытную эксплуатацию стационарного накопителя энергии на одном из участков движения городского троллейбуса Миасса.

  • Разработать и реализовать для этого проекта энергосервисный контракт при поддержке областной и муниципальной администраций.


Контактная информация Миасса

Корпорация «Русский сверхпроводник»

Генеральный директор:

Александр Кацай

Тел.: 8-916-248-02-44E-mail: rhsc@rhsc.ruWeb: www.rhsc.ru


ad