Комбиновање плутајућег ПВ-а са складиштењем енергије компримованог ваздуха

Истраживачи из Египта и Велике Британије развили су нови плутајућиПВ системконцепт који користи компримовани ваздух за складиштење енергије. Систем има повратну ефикасност од 34,1% и енергетску ефикасност од 41%.

Научници са Универзитета Порт Саид у Египту и Универзитета Стратклајд у Уједињеном Краљевству предложили су комбиновање складиштења енергије компримованог ваздуха (ЦАЕС) са плутајућим фотонапонским системом кроз нову стратегију управљања енергијом.

„Да би се превазишли проблеми испрекиданости и доступности соларне енергије, предложени плутајући ПВ систем је опремљен еколошки прихватљивим хибридним системом за складиштење енергије компримованог ваздуха који контролише нова стратегија управљања енергијом како би се ефикасно управљало протоком енергије између компоненти система без прекорачења дозвољеног оперативне границе за безбедан рад“, рекао је главни аутор истраживања Еркан Отеркус за пв магазин. „Ова контролна стратегија је дизајнирана да обезбеди испуњавање захтева за оптерећењем и коришћење чак и ниске производње ПВ енергије, што смањује губитак енергије и побољшава ефикасност система.

У предложеном концепту, стратегија управљања енергијом прати детерминистички приступ заснован на правилима, који одређује правила уз помоћ економичности горива или мапе емисија дотичног система. „Овај приступ користи људску експертизу, интуицију, хеуристику и математичке моделе за генерисање скупа унапред одређених правила која контролишу рад компоненти система“, нагласила је група. „Ова правила се могу тумачити и могу се подесити за боље перформансе различитих оперативних сценарија са малим рачунарским оптерећењем.

Прототип од 5 кВ користи делимично плутајуће ПВ панеле који су у континуираном директном контакту са околном водом, што обезбеђује ефикасно и слободно хлађење и побољшава ефикасност ПВ панела као резултат термичке равнотеже са околном водом. Плутајућа платформа која се користи за подршкуПВ системспособан је да аутоматски прати сунчеву светлост ради веће производње сунчеве енергије и мења однос потапања подешавањем промаје платформе и угла нагиба фотонапонских панела да контролише њихово хлађење или их очисти од нагомилане прашине или потпуно потапа ПВ панеле како би се избегла било каква оштећења током тешких временских услова.

Систем складиштења је описан као адијабатски ЦАЕС систем интегрисан са складиштем топлотне енергије (ТЕС). Састоји се од четири некомпензована резервоара од ваздушног челика који су постављени на угловима плутајуће платформе. „Пре складиштења ваздуха, врући компримовани ваздух се хлади у измењивачу топлоте“, објаснили су истраживачи. „Кад год је произведена ПВ електрична енергија мања или већа од потребне снаге ваздушних компресора, предлаже се да се ова електрична енергија складишти у облику топлоте у ТЕС-у.

Резервоар за топлу воду је такође интегрисан са измењивачем топлоте за подизање температуре компримованог ваздуха пре његовог ширења. Компримовани ваздух се ослобађа и загрева кроз резервоар топле воде пре његовог ширења у експандеру да би се регенерисала електрична енергија помоћу генератора.

Кроз серију симулација, истраживачки тим је открио да систем има повратну ефикасност од 34,1% и енергетску ефикасност од 41%, при чему је најјаче перформансе система примећено између децембра и јануара. „У поређењу са конвенционалним ЦАЕС системима, предложени хибридни ЦАЕС систем има годишњу уштеду горива од 126,4 природног гаса“, нагласили су академици. „Ова уштеда горива ће такође резултирати економском користи смањењем оперативних трошкова система за 27.690 долара годишње трошкова горива.

Такође су открили да на енергетску и ексергијску ефикасност система може значајно утицати ефикасност појединачних компоненти, за коју су рекли да се може смањити у условима рада ван дизајна и делимичног оптерећења.

Систем је описан у „Хибридном систему складиштења енергије компримованог ваздуха и стратегији управљања за делимично плутајућу фотонапонску електрану“, објављеном у Енерги.

У компанији Егрет Солар смо узбуђени због потенцијала комбиновања плутајућих фотонапонских (ПВ) система са складиштењем енергије компримованог ваздуха (ЦАЕС). Овај иновативни приступ има огромно обећање за решавање неких од кључних изазова са којима се данас суочава индустрија обновљиве енергије, као што су складиштење енергије, стабилност мреже и ефикасно коришћење простора. Егрет Солар је узбуђен због дугорочног потенцијала комбиновања плутајућег ПВ-а са складиштењем енергије компримованог ваздуха. Ово упаривање представља најсавременије решење које се бави неким од најхитнијих изазова у индустрији обновљиве енергије, истовремено промовишући зеленију, одрживију будућност.