Дослідження гібридної системи енергозабезпечення з відновлювальними джерелами енергії.
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.70.2024.04Ключові слова:
гібридна система енергозабезпечення, відновлювальні джерела енергії, вітроустановка, сонячна фотоелектрична батарея, математичне моделювання, оптимізація навантаженняАнотація
Виконано обробку бази експериментальної даних кліматичних параметрів з метеостанції Національного університету «Одеська політехніка» щодо подальшого їх використання для оцінки енергетичного потенціалу сонячної та вітрової енергії в Одеському регіоні. Знайдено параметри розподілу Вейбула – параметр форми та параметр масштабу, що характеризує повторюваність швидкості вітру. Розраховано імовірність повторюємості швидкості вітру за знайденими параметрами розподілу Вейбула, що забезпечило більш об’єктивні результати щодо визначення потужності вітроустановки в порівнянні з застосуванням середнього значення швидкості вітру. Опрацьовано методику щодо визначення оптимальних параметрів та конфігурації автономної гібридної системи енергозабезпечення з відновлювальними джерелами енергії для індивідуального домогосподарства за критерієм мінімальних капіталовкладень у генеруючі потужності. Досліджено, що сезонні відмінності енергетичного потенціалу сонця і вітру сприяють поєднанню цих відновлювальних джерел енергії у єдину гібридну систему та створює додаткові переваги щодо їх роботи. Отримано залежність оптимальної конфігурації та параметрів гібридної системи від енергетичного потенціалі вітра в регіоні. З’ясовано, що за умови автономної роботи гібридної системи надлишковий енергетичний потенціал не завжди використовується, бо технічно складно забезпечити сезонне акумулювання електрики. Коефіцієнт використання встановленої потужності гібридної системи при цьому склав 0,58. Наведено розподіли щодо виробництва електрики між вітроустановкою та сонячними батареям за місяцями року при заданій середньорічній швидкості вітру з урахуванням зміни енергетичного потенціалу вітру за місяцями. Визначено, що змінний характер сонячних та вітрових ресурсів може бути повністю компенсовано шляхом оптимальної інтеграції двох різних джерел до єдиної енергетичної системи.
Завантаження
Посилання
Sabishchenko, O., Skrypnyk, A., Klymenko, N., Voloshyn, S. & Holiachuk, O. (2023). Global and Regional Externalities of the Ukrainian Energy Sector. International Journal of Energy Sector Management, 17, 1, 145–166.
Popadchenko, S. (2016). Analysis of global trends modernization of electric substations at the present stage of development. Energy and electrification, 9, 46–49.
Victor O. Okinda, & Nichodemus A. Odero. (2015). A Review of Techniques In Optimal Sizing of Hybrid Renewable Energy Systems. IJRET, International Journal of Research in Engineering and Technology, 4, 11, 153–163.
Popadchenko, S. (2017). Hybrid electric networks – necessity and prospects of development in ukraine. Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture, 186, 39–43.
Maisanam, A. K. S., Biswas, A., & Sharma, K. K. (2021). Integrated socioenvironmental and techno-economic factors for designing and sizing of a sustainable hybrid renewable energy system. Energy Conversion and Management, 247, 114709.
Kuznetsov, M. P., Lysenko, O. V., & Melnyk, O. A. (2018). Peculiarities of stochastic optimization of hybrid energy systems based on RES. Renewable Energy, 2. 6–15.
Abdul-Rahman, S., & Badran, A. (2017). Analysis of an Off-Grid Photovoltaic-Wind Hybrid Power System for Disi Water Pumping Project. Int. J. of Thermal & Environmental Engineering, 14(1), 41–48.
Balasanian, H., & Semenyii, A. (2023). Research of a combined heat supply system with alternative energy sources. Proceedings of Odessa Polytechnic University, 2(68), 25–32. DOI: 10.15276/opu.2.68.2023.03.
Kravchyshyn, V. S., Medykovsky, M. O., & Galushchak, M. O. (2016). Modeling the energy potential of a wind power plant. Bulletin of the National University “Lviv Polytechnic”. Series: Information Systems and Networks, 854. 80–87.
Kudri, S.O. (ed.) (2020). Atlas of the energy potential of renewable energy sources of Ukraine. Kyiv: Institute of Renewable Energy of the NAS of Ukraine.