Топливно-энергетический комплекс
<<  Формирование тарифов на услуги по передаче электрической энергии «котловым» методом ООО «Инновационно-трастовая энергетическая компания»  >>
Накопитель кинетической энергии для эффективного использования
Накопитель кинетической энергии для эффективного использования
Проблема экономии энергии на городском транспорте и её решение
Проблема экономии энергии на городском транспорте и её решение
Конструкция и принцип работы НКЭ
Конструкция и принцип работы НКЭ
Накопитель кинетической энергии НКЭ-1В
Накопитель кинетической энергии НКЭ-1В
Режим рекуперации (городской электротранспорт)
Режим рекуперации (городской электротранспорт)
Подключение стационарного НКЭ к контактной сети
Подключение стационарного НКЭ к контактной сети
Троллейбус Миасса
Троллейбус Миасса
Применения НКЭ для рекуперации энергии троллейбуса
Применения НКЭ для рекуперации энергии троллейбуса
Расчет числа накопителей на 1 остановку
Расчет числа накопителей на 1 остановку
Расчет экономических показателей на 1 остановку
Расчет экономических показателей на 1 остановку
Примеры использования рекуперативной системы на городском транспорте
Примеры использования рекуперативной системы на городском транспорте
Макет НКЭ на совместном стенде с ОАО «ВНИИЖТ» Выставка «EXPO – 1520»,
Макет НКЭ на совместном стенде с ОАО «ВНИИЖТ» Выставка «EXPO – 1520»,
Экспериментальные исследования динамического накопительного комплекса
Экспериментальные исследования динамического накопительного комплекса
Моделируемая система
Моделируемая система
НКЭ на стенде в ходе испытаний
НКЭ на стенде в ходе испытаний
Моделирование режима рекуперации
Моделирование режима рекуперации
Выводы
Выводы
Выгоды от использования НКЭ
Выгоды от использования НКЭ
Рынок городской рекуперации
Рынок городской рекуперации
Предложения администрации г. Миасса
Предложения администрации г. Миасса
Контактная информация
Контактная информация

Презентация: «Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта». Автор: 1. Файл: «Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта.pptx». Размер zip-архива: 3262 КБ.

Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта

содержание презентации «Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта.pptx»
СлайдТекст
1 Накопитель кинетической энергии для эффективного использования

Накопитель кинетической энергии для эффективного использования

рекуперированной энергии электрифицированного транспорта

2 Проблема экономии энергии на городском транспорте и её решение

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

Применение маховичных накопителей позволит эффективно использовать рекуперированную энергию Режим быстрого запасения энергии с последующей быстрой отдачей, для применения на городском электрифицированном транспорте (трамвай, троллейбус)

Проблема

Решение

3 Конструкция и принцип работы НКЭ

Конструкция и принцип работы НКЭ

Электрическая энергия

Механическая энергия (вращение маховика)

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.

4 Накопитель кинетической энергии НКЭ-1В

Накопитель кинетической энергии НКЭ-1В

Параметр

Значение

Продукт сертифицирован по ГОСТ Р

Обороты маховика

4000 об/мин

Давление в корпусе

2000 Па

Тип мотор-генератора

Асинхронный

Мощность мотор - генератора

3-150 кВт

Энергоемкость

4 (8) МДж

(1.1 кВт*часа)

Кпд

До 97%

Срок службы

Более 25 лет

Масса маховичного блока

700 кг

Высота с мотором

1100 мм

Диаметр

1200 мм

5 Режим рекуперации (городской электротранспорт)

Режим рекуперации (городской электротранспорт)

Стационарная система рекуперации энергии для электрифицированного городского транспорта на основе накопителя кинетической энергии

Торможение

6 Подключение стационарного НКЭ к контактной сети

Подключение стационарного НКЭ к контактной сети

Связь напрямую с участком контактной сети. Не требуется подключения к подстанции.

7 Троллейбус Миасса

Троллейбус Миасса

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!

8 Применения НКЭ для рекуперации энергии троллейбуса

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.

ЗиУ-682

Марка

Технические данные

Технические данные

Род тока и напряжение

= 550 (400-720) в

Выходная мощность

115 кВт

Ускорение

1,3 м/с2

Масса 1 вагона

17,985 тонн

Торможение

1,1 м/с2

Система тяги

Контакторно-реостатная

Тормозная система

Электро-пневматическая

9 Расчет числа накопителей на 1 остановку

Расчет числа накопителей на 1 остановку

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.

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

10 Расчет экономических показателей на 1 остановку

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

11 Примеры использования рекуперативной системы на городском транспорте

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.

12 Макет НКЭ на совместном стенде с ОАО «ВНИИЖТ» Выставка «EXPO – 1520»,

Макет НКЭ на совместном стенде с ОАО «ВНИИЖТ» Выставка «EXPO – 1520»,

сентябрь 2011г.

27.10.2015

12

13 Экспериментальные исследования динамического накопительного комплекса

Экспериментальные исследования динамического накопительного комплекса

в режиме рекуперации энергии подвижного состава

14 Моделируемая система

Моделируемая система

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

Этап

Время этапа, с

Торможение ЭПС с выдачей энергии в сеть на НКЭ

40

Стоянка ЭПС (хранение энергии)

40

Разгон ЭПС (выдача энергии)

40

15 НКЭ на стенде в ходе испытаний

НКЭ на стенде в ходе испытаний

16 Моделирование режима рекуперации

Моделирование режима рекуперации

Обороты маховика Ток в моторе Напряжение звена пост. тока

Разгон

Стоянка

Рекуперация

Этап

Время этапа, с

Торможение ЭПС с выдачей энергии в сеть на НКЭ

40

Стоянка ЭПС (хранение энергии)

40

Разгон ЭПС (выдача энергии)

40

17 Выводы

Выводы

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.

18 Выгоды от использования НКЭ

Выгоды от использования НКЭ

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.

19 Рынок городской рекуперации

Рынок городской рекуперации

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.

20 Предложения администрации г. Миасса

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.

21 Контактная информация

Контактная информация

Корпорация «Русский сверхпроводник» Генеральный директор: Александр Кацай Тел.: 8-916-248-02-44 E-mail: rhsc@rhsc.ru Web: www.rhsc.ru

«Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта»
http://900igr.net/prezentacija/ekonomika/nakopitel-kineticheskoj-energii-dlja-effektivnogo-ispolzovanija-rekuperirovannoj-energii-elektrifitsirovannogo-transporta-160032.html
cсылка на страницу
Урок

Экономика

125 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по экономике > Топливно-энергетический комплекс > Накопитель кинетической энергии для эффективного использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта