Оптимизация аккумулирования энергии в гибридных системах ветроэнергетики и фотовольтаики

Л. М. Абдали; Ф. М. Аль-Руфаи; Б. А. Якимович; В. В. Кувшинов

doi:10.22213/2413-1172-2020-2-100-108

Авторы

Л. М. Абдали Институт ядерной энергии и промышленности Севастопольского государственного университета
Ф. М. Аль-Руфаи Институт ядерной энергии и промышленности Севастопольского государственного университета
Б. А. Якимович Институт ядерной энергии и промышленности Севастопольского государственного университета
В. В. Кувшинов Институт ядерной энергии и промышленности Севастопольского государственного университета

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-2-100-108

Ключевые слова:

возобновляемая энергия, гибридная система генерации энергии, оптимальное распределение, накопление энергии, фотоэлектрическая энергия, энергия ветра, фотоветроэнергетика

Аннотация

Возобновляемые источники энергии играют незаменимую роль в отдаленных районах, где электросеть недоступна. Гибридная система, предлагаемая в этой статье, включает в себя два возобновляемых источника энергии, а именно: фотоэлектрические системы, ветряные турбины. Комбинация этих энергий для удовлетворения требований к нагрузке с надежным, экономичным и устойчивым энергоснабжением считается критической проблемой. Гибридные системы считаются наиболее прагматичным решением для удаленных районов за пределами сети.

Предлагается новый метод определения оптимального размера накопления энергии в фотоэлектрических и ветряных гибридных системах генерации энергии. Эти компоненты размещены в схеме из трех блоков для прогнозирования, измерения и распределения (управления) потоками мощности во всей системе для удовлетворения требований стороны спроса. Данные о мощности электрической нагрузки, мощности солнечного излучения, температуре окружающей среды, скорости ветра и других погодных условиях должны прогнозироваться с высокой точностью. Алгоритм определения оптимального размера разработан на основе данных прогнозирования, ограничений, соотношения величин во всей системе и способности заряжать/разряжать энергию накопления. Оптимальный размер в этом исследовании помогает переупорядочить диаграммы нагрузки, которые полностью компенсируют дефицит энергии на этапах с высоким и средним уровнями цен.

Данный подход может быть применен на каждой шине, чтобы уменьшить стоимость покупки электричества от электрической системы. Новое предложение иллюстрируется результатами моделирования в тематическом исследовании, проведенном в MATLAB 2019a.

Библиографические ссылки

Анализ производительности гибридных фото-ветроэлектрических установок / Абдали Лаит Мохаммед А., Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов // Энергетические установки и технологии. 2019. Т. 5, № 2. С. 61–68.

Abdali L.M., Issa H.A. [Usingtidal energy asacleanenergysource to generate electricity] // Молодой ученый. 2018. № 11. С. 62–69.

Аль-Руфаи Ф. М., Абдали Л. М., Кувшинов В. В. Электроэнергия в Ираке: кризис и решение // Энергетические установки и технологии. 2019. № 5 (2). С. 74–79.

Abdali L.M., Issa H.A. [Hybrid power generation usingsolarandwindenergy] // Молодой ученый, 2018, no. 7, pp. 19-26.

Абдали Лаит Мохаммед, Хайдер Абдулсахиб Исса. Разработка элементов Smart Grid для оптимизации режимов районных сетей // Молодой ученый. 2014. № 8. С. 117–120.

Kuvshinov V.V., Abdаli L.M., Kakushina E.G. [Studies of the PV Array Characteristics with Changing Array Surface Irradiance]. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 223-228. doi.org/10.3103/

S0003701X19040054.

Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A. Lyamina, N.V. [Some Results of a Study of Wave Energy Converters at Sevastopol State University]. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 256-259. doi.org/10.3103/

S0003701X19040029.

Vologdin S.V., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. [Analysis of Various Energy Supply Scenarios of Crimea with Allowance for Operating Modes of Solar Power Planta]. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 229-234. doi.org/10.3103/S0003701X1904008X.

Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A., Abdali L.M. [An Offshore Wind-Power-Based Water Desalination Complex as a Response to an Emergency in Water Supply to Northern Crimea]. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 260-264. doi.org/10.3103/S0003701X19040030.

Guryev V.V., Yakimovich B.A., Abdali L.M. [Improvement of Methods for Predicting the Generation Capacity of Solar Power Plants: the Case of the Power Systems in the Republic of Crimea and City of Sevastopol]. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 242-246. doi.org/10.3103/S0003701X19040042.

Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H., Abdali L.M. [Electricity generation by using a hybrid system (photovoltaic and fuel cell)]. J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 4414-4418. doi.org/10.3923/jeasci.2019.

4418.

Layth Mohammed Abdali, Haider Ahmed Mohmmed and Husam Abdulhusein Wahhab. [A Novel Design of 7-Level Diode Clamped Inverter]. J. of Engineering and Applied Sciences, 2019, no. 14, pp. 3666-3673. doi.org/10.36478/jeasci.2019.3666.3673.

Kuvshinov V.V., Kolomiychenko V.P., Kakushkina E.G. [Storage System for Solar Plants]. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 3, pp. 153-158. doi.org/10.3103/S0003701X19030046.

Мохаммед Абдaли Лаит, Исса Хайдер Абдул-сахиб. Использование ветроэлектростанций в электроэнергетических системах // Теория и практика актуальных исследований : материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. (Краснодар, 25 марта 2014 г.). В 2 т. Краснодар, 2014. 150 с. Т. II. С. 86–89.

Abdali A.L.M., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. Hybrid Power Generation by Using Solar and Wind Energy. Energy, 2, 3.

Abdali Layth & Al-Rufaee Faez. Simulation of a Model Photovoltaic power system to generate electricity, 2019, pp. 234-240.

Abdali L.M., Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H. [Modeling and simulation of tidal energy]. J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 3698-3706. doi.org/10.3923/jeasci.2019.3698.3706.

Al-Rufaee Faez & Abdali Layth. Renewable en-ergy strategies to overcome power shortage in Iraq, 2019, pp. 244-249.

Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H., Abdali L.M. [Electricity generation by using a hybrid system (photovoltaic and fuel cell)]. J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 4414-4418. doi.org/10.3923/jeasci.2019.4414.4418.

Гурьев В. В., Кувшинов В. В., Якимович Б. А. Перспективы развития возобновляемых источников энергии на территории Крымского полуострова // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 4. С. 116–123. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-4-116-123.

Кузнецов П. Н., Чебоксаров В. В., Якимович Б. А. Гибридные ветро-солнечные энергетические уста-новки // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 1. С. 45–53. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-1-45-53.

Кретов Е. Ф. Ультразвуковая толщинометрия в машиностроении // В мире неразрушающего контроля. 2008. № 2. С. 26–28.

Abdali Layth & Kuvshinov V. Генерация электрической энергии гибридной силовой установкой // Научная инициатива иностранных студентов. 2019. С. 66–73.