Дослідження елементів накопичення електроенергії у складі автономних електроенергетичних систем на основі фотоелектричних перетворювачів
DOI:
https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-2(40)-420-431Ключові слова:
автономні електричні мережі; електроенергетичні системи; накопичувачі електроенергії; технічні показники; економічні показники; ефективність; фотоелектричні перетворювачі; порівняльний аналізАнотація
Стаціонарні сонячні електричні станції, що складаються з масиву сонячних панелей – одні з найбільш вагомих складових автономних електричних мереж. Враховуючи різноманітність існуючих топологій та методів відстежу-вання точки максимальної потужності, метою цієї роботи є огляд топологій перетворювачів, класифікація алгоритмів МРРТ та їх порівняльний аналіз. На основі проведеного аналітичного огляду складено порівняльну таблицю для розглянутих алгоритмів. У процесі порівняння основних алгоритмів МРРТ встановлено, що інтелектуальні алгоритми мають певні переваги над базовими. Проте реалізація таких алгоритмів є комплексною і потребує більших об-числювальних ресурсів, що донедавна становило істотну проблему. Автономні електроенергетичні системи, засновані на розподілених незалежних джерелах генерації, привертають все більшу увагу через те, що показують здатність значного заощадження енергії та зменшення викидів забруднюючих речовин завдяки високому поширенню відновлюваних джерел енергії. У порівнянні з використанням електроенергії від традиційних електростанцій, значні зміни у вимогах щодо кількості споживання електроенергії в поєднанні з невизначеністю щодо доступності сонячної та вітрової енергії для необхідного генерування потужності, вимагають впровадження систем зберігання енергії для пом’якшення проблем переривчастості та для виконання вимог пікового споживання електроенергії.
Посилання
Кудря, С. О. (2024). Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України. Інститут відновлюваної енергетики НАНУ. https://doi.org/10.36296/atlas-2024.
Корольчук, Ю. (2013, 14 липня). Відновлювана енергетика: перспективи України. Радіо Свобода. https://www.radiosvoboda.org/a/25044801.html.
Interfax-Ukraine. (2025, 9 січня). Потужності СЕС у 2024 р. зросли на 800-850 МВт - голова АСЕУ. Інтерфакс-Україна. https://interfax.com.ua/news/press-conference/1039623.html.
7 лютого – публічний звіт Голови Держенергоефективності Сергія Савчука «Розвиток сфери енергоефективності та «зеленої» енергетики в Україні: Підсумки 2018 р. і плани на 2019 рік». (б. д.). Державне агентство з енергоефективності та енергозбереження України. https://saee.gov.ua/news/7-liutogo-publicnii-zvit-golovi-derzenergoefektivnosti-sergiia-savcuka-rozvitok-sferi-energoefektivnosti-ta-zelenoyi-energetiki-v-ukrayini-pidsumki-2018-r-i-plani-na-2019-rik.
Camarasa, C., Kalahasthi, L. K., & Rosado, L. (2020). Drivers and barriers to energy-efficient technologies (EETs) in EU residential buildings. Energy and Built Environment. https://doi.org/10.1016/ j.enbenv.2020.08.002.
Jäger-Waldau, A. (2019). Pv status report 2019, Publications Office. https://data.europa.eu/ doi/10.2760/326629.
Anuphappharadorn, S., Sukchai, S., Sirisamphanwong, C., & Ketjoy, N. (2014). Comparison the economic analysis of the battery between lithium-ion and lead-acid in PV stand-alone application. Energy Procedia, 56, 352–358. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.07.167.
Zharkin, A. F., Popov, V. A., Yarmoliuk, O. S., & Natalych, V. O. (2023). Features of organization and use of energy storage systems in distribution networks. POWER ENGINEERING: Economics, Technique, Ecology, (3). https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2022.271492.
May, G. J., Davidson, A., & Monahov, B. (2018). Lead batteries for utility energy storage: A review. Journal of Energy Storage, 15, 145–157. https://doi.org/10.1016/j.est.2017.11.008.
Chatzigeorgiou, N. G., Theocharides, S., Makrides, G., & Georghiou, G. E. (2024). A review on battery energy storage systems: Applications, developments, and research trends of hybrid installations in the end-user sector. Journal of Energy Storage, 86, 111192. https://doi.org/10.1016/ j.est.2024.111192.
Rey, S. O., Romero, J. A., Romero, L. T., Martínez, À. F., Roger, X. S., Qamar, M. A., Domínguez-García, J. L., & Gevorkov, L. (2023). Powering the future: A comprehensive review of battery energy storage systems. Energies, 16(17), 6344. https://doi.org/10.3390/en16176344.
Kirli, D., & Kiprakis, A. (2020). Techno-economic potential of battery energy storage systems in frequency response and balancing mechanism actions. The Journal of Engineering, 2020(9), 774–782. https://doi.org/10.1049/joe.2019.1053.
Wimmler, C., Hejazi, G., Fernandes, E. d. O., Moreira, C., & Connors, S. (2015). Multi-Criteria decision support methods for renewable energy systems on islands. Journal of Clean Energy Technologies, 3(3), 185–195. https://doi.org/10.7763/jocet.2015.v3.193.
Lai, C. S., & McCulloch, M. D. (2017). Levelized cost of electricity for solar photovoltaic and electrical energy storage. Applied Energy, 190, 191–203. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.12.153.
IRENA (2017), Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. https://www.irena.org/publications/2017/Oct/Electricity-stor-age-and-renewables-costs-and-markets.
May, G. J., Davidson, A., & Monahov, B. (2018b). Lead batteries for utility energy storage: A review. Journal of Energy Storage, 15, 145–157. https://doi.org/10.1016/j.est.2017.11.008.
European Commission (2014d). Energy Storage. Thematic Research Summary. https://energy.ec.europa.eu/publications/study-energy-storage_en.
EASE/EERA (2013a). Joint EASE/EERA Recommendations for European Energy Storage Technology Development Roadmap towards 2030. http://www.ease-storage.eu/tl_files/ease-docu-ments/Stakeholders.
EASE/EERA (2013 b), Joint EASE/EERA recommendations for European Energy Storage Technology Development Roadmap towards 2030; Technical Annex. www.ease-stor-age.eu/tl_files/ease-documents.
Beaudin, M., Zareipour, H., Schellenberglabe, A., & Rosehart, W. (2010). Energy storage for mitigating the variability of renewable electricity sources: An updated review. Energy for Sustainable Development, 14(4), 302–314. https://doi.org/10.1016/j.esd.2010.09.007.
Chen, H., Cong, T. N., Yang, W., Tan, C., Li, Y., & Ding, Y. (2009). Progress in electrical energy storage system: A critical review. Progress in Natural Science, 19(3), 291–312. https://doi.org/ 10.1016/j.pnsc.2008.07.014.
Schoenung, Susan & Hassenzahl, William. (2003). Long-vs. Short-Term Energy Storage Tech-nologies Analysis A Life-Cycle Cost Study A Study for the DOE Energy Storage Systems Program. Sandia Report SAND.
DG ENER Working Paper (2013). The future role and challenges of Energy Storage. http://ec.eurcpa.eu/energy/infrastructure/Ccc/energy-stcrage/2013/energy_stcrage.pCf.
Tazvinga, H., Zhu, B., & Xia, X. (2015). Optimal power flow management for distributed energy resources with batteries. Energy Conversion and Management, 102, 104–110. https://doi.org/ 10.1016/j.enconman.2015.01.015.
Nosrat, A., & Pearce, J. M. (2011). Dispatch strategy and model for hybrid photovoltaic and trigeneration power systems. Applied Energy, 88(9), 3270–3276. https://doi.org/10.1016/ j.apenergy.2011.02.044.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.