Бытовые дизельные электростанции: Бытовые дизельные генераторы – купить в интернет-магазине Generatora.net

Содержание

Типы дизельных генераторов и электростанций

Дизельные генераторы (дизельные электростанции) — это агрегаты, создающие электрический ток за счет преобразования механической энергии (работа двигателя внутреннего сгорания) в электрическую с помощью специального устройства — генератора.

Различаются персональные дизельные электростанции прежде всего по области применения и типу двигателя. В качестве резервных источников питания чаще используются дизельгенераторные установки с воздушным охлаждением, а более мощные дизельные электростанции (ДЭС), имеющие жидкостное охлаждение, вполне могут исправно служить основным источником электроэнергии.

Почти все дизельные электростанции имеют схожую конструкцию и принцип работы. Отличия чаще всего только в мощности и отдельных элементах. Дизельная электростанция работает по следующему принципу: двигатель, работающий от дизельного топлива, вращает ротор электрогенератора переменного тока, который и вырабатывает электричество.

Некоторые конструктивные различия, а также дополнительное оборудование, позволяют менять эксплуатационные и функциональные возможности дизельных электростанций. Различные типы моделей дизель-генераторов позволяют решать самые разные задачи.

Дизельгенераторы также делятся на портативные и стационарные модели. Компактные миниэлектростанции с воздушной системой охлаждения обладают высоким уровнем шума. При покупке необходимо обращать внимание на то, есть ли в комплекте дополнительные средства шумоизоляции. Несмотря на этот недостаток, портативное устройство пользуется большим спросом из-за легкости в эксплуатации и мобильности.

Оборудование на дизельном топливе с жидкой системой охлаждения – это крупногабаритный стационарный агрегат, который отличается мощностью до нескольких тысяч кВт. Данный вид дизельных генераторов обычно устанавливается в торговых центрах, офисных зданиях, гипермаркетах и на строительных площадках. 

В настоящее время выпускаются однофазные и трехфазные дизельные генераторы. Устройства первого типа можно отнести к категории бытовых, они используются для работы с однофазной проводкой и рассчитаны на бытовые приборы. Трехфазные дизельные электростанции оптимальны для энергоснабжения промышленных потребителей, загородных коттеджей и пр. Расход топлива дизельных генераторов составляет 2 — 5 литров в час при средней нагрузке 20 — 100 кВт

Дизельные генераторы и дизельные электростанции призваны безупречно выполнять задачи энергоснабжения в любых условиях внешней среды. Однако такое оборудование требует качественного обслуживания, а именно: использования дизельного топлива надлежащего качества.

Дизельные электростанции (ДЭС). Что такое дизельная электростанция? Устройство дизельной электростанции

Что такое дизельная электростанция?

Дизельная электростанция — это стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная электрическим генератором с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания, существуют также электростанции с приводом от бензинового двигателя.

Возможны стационарный и подвижные варианты исполнения дизельной электростанции. Бензиновый двигатель обойдется Вам заметно дешевле, однако дизельный прослужит дольше и гораздо более экономичен в эксплуатации.

Дизельные электрические станции применяют в качестве автономного, резервного или аварийного источника электропитания потребителей электроэнергии как в стационарных условиях, так и в передвижных установках (на автомобилях, прицепах, энергопоездах).

Основным элементом передвижных и стационарных ДЭС является дизель-генератор, собранный на общей сварной раме. Первичный двигатель-дизель и генератор, который служит для преобразования механической энергии двигателя в электрическую, соединены между собой жесткой муфтой.

В качестве первичных двигателей в основном применяют бескомпрессорные четырех- и двухтактные дизели мощностью 5-2000 л.с., имеющие частоту вращения 375-1500 об/мин.

Дизели комплектуются синхронными генераторами трехфазного переменного тока.

Термины дизельная электростанция, дизельэлектрический агрегат и дизель-генератор — это несколько разные понятия:

  • дизель-генератор — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора.
  • дизельэлектрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак.
  • дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизельэлектрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

Наряду с централизованным способом электроснабжения потребителей от сетей энергосистем в ряде случаев необходимо предусматривать местные источники электроснабжения. К ним относятся дизельные электростанции, которые широко используются также в качестве резервных установок, обеспечивающих электрической энергией потребителей при отключении питания в случае аварий на линиях энергосистемы. Для потребителей с повышенными требованиями к бесперебойности электроснабжения установка резервных источников электроснабжения обязательна.

Виды и варианты исполнения дизельных электростанций (ДЭС)

  • синхронный и асинхронный

    Отличаются по способу получения электромагнитного поля, необходимого для выработки электроэнергии. Асинхронные являются более надёжными, долговечными и не создают радиопомех, но без встроенной системы «стартового усиления» они плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.

  • однофазные и трёхфазные

    Трёхфазные способны выдавать напряжение как 220В так и 380В, а однофазные только одно из них. Кроме того трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД.

  • портативные, передвижные, стационарные

    Отличие в способности дизельной электростанции к перемещению. Передвижные электростанции применяются как мобильные источники электроснабжения.

  • электростанции открытого исполнения

    Базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.

  • электростанции в кожухе

    Кожух предназначен для защиты электростанции от неблагоприятных условии окружающей среды, от пыли, осадков.

  • контейнерные

    Монтаж электростанции в блок контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях.

  • высоковольтные с применением высоковольтных генераторов

    Генерация электроэнергии высокого напряжения без применения повышающих трансформаторов.

  • высоковольтные с применением повышающих трансформаторов

    Для получения электроэнергии 6,3 кВ и 10,5 кВ необходимо размещение повышающих трансформаторов.

Устройство дизельной электростанции

Основным элементом дизельной электроустановки (станции или агрегата) является дизель-генератор, состоящий из дизельного двигателя, электрического генератора трехфазного переменного тока, систем охлаждения, смазочной, топливоподачи и пультов управления.

На дизельных электростанциях применяют генераторы типов СГД (синхронный генератор, дизельный), ЕСС (единой серии с самовозбуждением), ЕС (единой серии), МСД открытого и МСА защищенного исполнения с самовентилированием и др.

Помимо дизель-генератора ДЭС включает в себя:

  • системы охлаждения дизеля с насосами, баками и трубопроводами;
  • системы питания топливом дизеля с топливными баками, насосами и трубопроводами;
  • системы смазки дизеля с масляными баками, масляными радиаторами, насосами и маслопроводами;
  • системы запуска дизеля с электрическим стартером, аккумуляторной батареей и зарядным генератором или воздушным с баллонами компрессором, пусковыми клапанами и трубопроводами;
  • системы подогрева дизеля с подогревателями, лампами и змеевиками для подогрева, отопительно-вентиляционными установками;
  • щиты управления, защиты и сигнализации дизель-генераторов с комплектом соединительных кабелей;
  • щиты распределения электроэнергии от ДЭС к потребителю;
  • аккумуляторную батарею с выпрямителями для ее подзаряда, которая служит для запуска дизеля и питания постоянным током схем управления, сигнализации, цепей возбуждения.

Классификация ДЭС

Назначение дизельэлектростанций

По назначению ДЭС делят на основные, резервные и аварийные.

  • Основные применяют в качестве автономных источников электропитания на строительстве, в сельском хозяйстве, на лесозаготовках и т.д., т.е. там, где по тем или иным причинам невозможно или нецелесообразно использование стационарных линий электропередачи.
  • Резервные используют для замены вышедших из строя основных агрегатов или как резервный источник питания при прекращении подачи электроэнергии от ввода стационарной внешней сети.
  • Аварийные применяют в больницах, на постах связи и других объектах, для которых недопустим перерыв электропитания. Они в любой момент должны быть готовы принять на себя часть или всю нагрузку в случае исчезновения напряжения на объектах.

Конструкция ДЭС

По конструктивному исполнению ДЭС делят на стационарные и передвижные.

Передвижные дизельные агрегаты обозначаются буквами АД, стационарные АСД или ДГ, автоматизированные агрегаты обозначаются дополнительной буквой А.

Передвижные дизельные электростанции имеют капот или кузов, установленные на автомобильном прицепе или другом средстве передвижения. Стационарные ДЭС устанавливают и в специально оборудованных передвижных вагонах (энергопоездах).

Передвижные дизельные электростанции (ДЭС) выполнены как комплектные электроустановки, смонтированные на каком-либо транспортном средстве и защищенные от атмосферных воздействий. Дизельные электроагрегаты также выполняют как комплектные установки в виде отдельных блоков, чаще всего смонтированными на общей раме.

Передвижные ДЭС предназначены для работы на открытом воздухе при температуре от -50 до +40°C, должны иметь защиту от атмосферных воздействий и обеспечивать работу ДЭС в условиях вибрации и тряски. Передвижные дизельные электростанции размещают на автомобильном прицепе, в кузове автомобиля или в закрытом вагоне. Типы передвижных ДЭС. с металлическим кожухом (капотом), с капотом на автомобильном прицепе, в кузове автомобильного прицепа или автомобиля.

Передвижные электростанции типа ЭСД комплектуются дизельными агрегатами марки АД (АСД), а электростанции ЭСДА — агрегатами АД и АСДА.

Агрегаты типа АСД, АСДА мощностью 30—100 кВт используются в качестве резервных электроустановок. Для них применяют также электростанции типа ДЭС. Для стационарных резервных электростанций большей мощности (300—500 кВт) используют дизельные электроагрегаты типов АС, АСДА, ДГА и др. Такие резервные электростанции сооружают в закрытых помещениях. Их располагают в непосредственной близости от резервируемого объекта или в центре нагрузок, для резервирования трансформаторных подстанций потребителей с учетом резервирования в первую очередь наиболее ответственных потребителей электроэнергии.

Стационарные дизельные электроустановки предназначены для нормальной работы и выработки электроэнергии необходимого качества при температуре окружающего воздуха от +8 до +40°С, высоте над уровнем моря не выше 1000 м и относительной влажности воздуха до 98% при +25°С. Передвижные электроустановки вырабатывают электроэнергию при колебаниях температуры окружающего воздуха от —50 до +50°С при той же его влажности и установке над уровнем моря на высоте до 4000 м.

На стационарных дизельных электростанциях (ДЭС) устанавливают четырёхтактные (реже двухтактные) дизели мощностью 110, 220, 330, 440 и 735 квт. Стационарные ДЭС средней мощности не превосходят 750 квт, большие ДЭС сооружаются мощностью до 2200 квт и более.

Стационарные дизель электростанции (ДЭС) предназначены для работы в закрытых помещениях с температурой окружающего воздуха от +8 до +40°С, при этом электроагрегаты обязательно должны быть установлены на фундаменте.

Различают следующие виды и типы ДЭС:

  • по области применения, для линий связи, энергопоездов, строительства, сельского хозяйства и т.д.;
  • по мощности, малой мощности — до 50 кВт, средней — до 200 кВт и большой выше 200 кВт;
  • по автоматизации: первой, второй или третьей степени автоматизации,
  • по системе охлаждения дизеля. с воздушной, водо-воздушной (радиаторной) или водо-водяной (двухконтурной).
  • Кроме того, часто электростанции подразделяются на силовые, осветительные и специального назначения (зарядные, инструментальные и т.д.).

Область применения дизельных электростанций:

  • Дизельные электростанции могут использоваться в качестве основных источников питания, при отсутствии централизованного электроснабжения, а также в качестве резервных источников питания, в аварийном режиме, в случае временного отсутствия тока в электросети.
  • Дизельные электростанции применяются в коммерческих и социальных организациях, специальных службах и частном секторе:
  • загородные дома, коттеджи;
  • строительные компании, подрядные организации;
  • торговые организации, магазины, автомойки, автозаправки;
  • МВД, МЧС, аварийные службы, службы ЖКХ;
  • больницы, школы, детские сады.

Дизельные электростанции мобильны, автономны, поэтому широко используются в труднодоступных районах, а также для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. В настоящее время дизель-генераторы используются в качестве резервных аварийных источников питания систем собственных нужд АЭС и крупных ГРЭС.



Дизельные электростанции высокой мощности от Бриз Моторс

© 0642.ua. Источник:

17 Ноя 2020, 00:52

Дизельные генераторы энергоснабжения являются классикой советской и постсоветской энергетики. На половине территории нашей страны до сих пор нет централизованного энергоснабжения.

 Дизельная электростанция самым лучшим образом решает проблемы энергообеспечения всех слоев населения и большого количества промышленных предприятий. На сайте компании Бриз Моторс описаны характеристики дизельных электростанций высокой мощности.

В основе классификации ДЭС лежат по следующие показатели: мощность, тип корпуса, способ управления и так далее.

Тип корпуса может быть:

• открытый на раме
• закрытый в металлическом кожухе
• помещен в контейнер.

Открытый на раме устанавливается в закрытом помещении, которое хорошо отапливается и проветривается. Помещение оборудовано надежной системой пожаротушения и аварийной сигнализацией.
Металлический кожух защищает все составные части генераторной установки от воздействия холода, дождя, снега и пыли. Используется вне помещения. Мощность таких дизель установок небольшая, как и ее размеры. Они легко монтируются и стоят недорого. Если установка сломается, то ремонтировать приходится вне помещения.

Контейнеры для дизельных электростанций представляют собой блок-бокс, внутри которого находится технологическое оборудование, плюс системы, обеспечивающие нормальное функционирование всех узлов дизель – машины. Изнутри контейнер обшит утеплителем и металлическими листами. С внешней стороны контейнер покрыт антикоррозийным слоем. Погодные условия не влияют на автономную работу электростанции. Ее легко транспортировать к любому объекту, будь то временный жилой поселок, строительная площадка или горнодобывающее предприятие. Она запускается без промедления.

Мобильные ДЭС

Дизельные установки различают 3 видов:
В стационарных условиях используются ДЭС в открытом исполнении, они бывают разной мощности и производительности. Используются там, где необходим непрерывный цикл работы предприятия.
Передвижные дизельные электростанции заключают в контейнер или кожух, устанавливают на шасси. Их без проблем перевозят по месту назначения, независимо от расстояния. Область их применения:

• на строительных площадках
• в геологических партиях
• в момент ремонта дорог
• в сельском хозяйстве
• другое.

Портативные ДЭС выпускаются небольших размеров и мощности, легко перемещаются в нужном направлении. Пользуются спросом у владельцев дачных объектов и коттеджей.

Автоматизация ДЭС

Электростанции на дизельном топливе имеют 3 степени автоматизации:
При ручном управлении запуск и остановка работы агрегата осуществляется путем нажатия пусковой кнопки. Оператор контролирует процесс.
Ввод осуществляется автоматически. Предполагается самостоятельное включение агрегата, когда питание прекращается. И наоборот, когда функция восстанавливается, дизельная установка отключается. Контроль со стороны оператора должен быть.
Управление через компьютер дистанционно завоевывает все большую популярность. Представляет собой сложную систему, позволяющую контролировать работу нескольких объектов.

Мощность электростанций

ДЭС могут использоваться в качестве основного источника питания и резервного на случай обесточивания объекта. При выборе модели ДЭС ориентируются на мощность дизель – генератора. Электростанции имеют широкий разброс по мощности, тем не менее, делятся на 2 группы:
Бытовые с мощностью в пределах 10 – 60 кВт. Их используют для обеспечения электроэнергией объектов частной собственности (дом, дача, офис) и некрупных производственных предприятий.
Промышленные дизель электростанции с мощностью от 60 до 1600 кВт, потребителями которых являются предприятия большого масштаба и населенные пункты.

Чтобы определить, какой требуется дизельный генератор, к суммарной мощности добавляют 20%, что гарантирует бесперебойную подачу для всех объектов.

Контейнер Север

Как надежный защитник электростанции на дизельном топливе, отличается жесткой, долговечной, влагостойкой конструкцией, покрыт стойкой антикоррозийной покраской, имеет высококачественный утеплитель. Работа системы полностью автоматизирована. В помещении поддерживается оптимальная температура. Вентиляционное оборудование защищено антивандальными решетками — жалюзи. Одна из торцевых стен контейнера Север легко демонтируется при необходимости, силовые кабели проложены в изолированной магистрали пола, электрические провода спрятаны под потолком в специальные трубы. Для работников созданы благоприятные условия.

Контейнеры Север выпускаются двух видов:

• Малой и средней мощности до 150 кВт.
• Высокой мощности от 150 до 1000 кВт

Длина контейнера может быть от 3 до 10 м. По требованию помещение внутри можно разделить на отдельные отсеки.

Варианты контейнера Север

1. Стационарные. Они не занимают большого пространства, органично вписываются в ландшафт местности. В случае необходимости, без проблем перевозятся по железной дороге.
2. Передвижные дизельные электростанции к месту назначения доставляют не только по железной дороге.

Предусмотрено несколько способов погрузки на шасси прицепов или полуприцепов трактора или грузовых автомобилей. Используются в самых труднодоступных местах.
Российский рынок располагает как импортными, так и отечественными механизмами. По сравнению с зарубежным аналогом, наши разработки не уступают по качеству, а цена значительно ниже.

Электростанции с двигателем внутреннего сгорания

Дизельные электростанции

Дизельные электростанции делятся на два типа — бытовые генераторы с воздушным охлаждением, с диапазоном мощности от 2 кВт до 10 кВт, и промышленные электрогенераторы, мощность которых составляет от 10 кВт до 2500 кВт и выше. При выборе дизельного генератора стоит предварительно определиться с теми задачами, которые на него будут возложены, и, отталкиваясь от предварительных расчетов мощности, выбирать нужный тип.

Бытовые дизельные электростанции монтируются на трубчатых металлических рамах и, как правило, не имеют защищающего от шума кожуха. Таких электростанций вполне достаточно для обеспечения непрерывного энергообеспечения бытовых электроприборов в течение 7–9 часов, после которых им требуется время на охлаждение. Цена на дизельные генераторы выше, чем на бензиновые аналоги, но она окупается за счет более низкой стоимости топлива.

Промышленные дизельные электростанции отличаются не только повышенной мощностью, но и гораздо более продолжительным временем работы  по сравнению с бытовыми дизель-генераторами. Использование для охлаждения двигателей жидкостной системы позволяет непрерывно эксплуатировать  промышленные станции в течение нескольких месяцев.

Дизельные электростанции промышленного назначения выполняются в двух вариантах — открытого типа без шумозащитного кожуха и в контейнере из всепогодного и шумоизолирующего кожуха. Первые рекомендованы для применения в местах, где не имеет значения повышенная шумовая нагрузка и есть внешняя защита от атмосферных осадков. Вторые предназначены для открытых площадок и мест, где есть ограничения на допустимый уровень шума.

Цены на промышленные электростанции зависят от нескольких показателей: мощности, наличия кожуха, дополнительного оборудования (система АВР, подогрева охлаждающей жидкости и масла и других), а также страны и бренда производителя.

Бензиновые электростанции

Бензиновые синхронные генераторы являются самым популярным вариантом среди бытовых электростанций. Причины такой популярности — невысокая цена, сравнительно с дизельным и газовым оборудованием, а также легкий запуск в холода, без использования присадок и систем подогрева для масла и охлаждающей жидкости. Максимально допустимое время работы у бензиновых электростанций такое же, как и у дизельных — 7–9 часов. Охлаждение двигателя обычно воздушное.

Газовые электростанции

Газовые генераторы тоже весьма популярное, хотя и более дорогое решение проблемы автономного энергоснабжения. Имея все преимущества бензиновых аналогов, они выгодно отличаются низким уровнем загазованности, продолжительным временем непрерывной работы (до нескольких суток) и, главное, низкой стоимостью вырабатываемой электроэнергии, достигаемой за счет низкой цены на газ.
В качестве топлива для газовых электростанций используется пропан/бутан или метан, который подключается как от магистрали (при оформлении необходимых разрешений), так и от газового баллона. Для генераторов, как и для автомобильных двигателей, имеется комплект для переоборудования их из бензиновых в газовые.)

На все типы электростанций с двигателями внутреннего сгорания можно устанавливать систему автоматического ввода резерва (АВР). Она отвечает за автоматический запуск генератора в случае непредвиденного отключения электричества и отключает его при возобновлении внешнего электропитания.

История дизельных генераторов — аренда генератора в Санкт-Петербурге

Если заглянуть в историю нашей страны, то может показаться, что ещё совсем недавно проводилась глобальная электрификация и люди смогли оценить удобство электрической лампочки.

В современном мире освещение уже играет не такую важную роль, как в былые времена потому, что от электричества работают практически все бытовые приборы и прекращение подачи электроэнергии полностью парализует нормальное существование человека и экономики.

К счастью, с временными отключениями электроснабжения научились бороться посредством генераторных электростанций. Теперь аренда дизель генератора не даст жилому дому остаться в темноте и без кондиционера, а производственную линию с остановившимся конвейером.

Рождение генератора

Сегодня аренда дизель электростанции подразумевает под собой предоставление в эксплуатацию надёжной установки, способной вырабатывать электричество мощностью от 5 кВт и до 500 кВт. Но самые первые опытные образцы были далеко от этих показателей и дали только лишь толчок к дальнейшим исследованиям в этой области.
В 1833 году русский учёный, основываясь на своих наблюдениях и экспериментах, сделал вывод, что электрические устройства, приводимые в движение электроэнергией, могут вырабатывать напряжение при условии вращения ротора.

История дизельных генераторов

Оставалось только придумать двигатель для этого и первые образцы приводились в движение силой пара, который не обладает такой силой, как современный дизель, аренда которого позволит обеспечить электроэнергией целые жилые кварталы или производственные площади.

Впоследствии было придумано много способов привести генератор в движение, но только после изобретения дизельного двигателя появилась возможность производства электростанций бытового значения, по типу сегодняшней электростанции ввиду высокой эффективности, которую вырабатывает дизель, аренда таких установок в то время была ещё не актуальной, так как они имели не совершенную конструкцию.

Аренда дизель генераторов современной конструкции

Первые генераторы, приводимые в движение дизельным двигателем, имели не очень высокие технические характеристики. Зато сейчас аренда дизель генератора способствует экономии средств ввиду высокой экономичности дизельных установок.

В нашей компании доступна аренда дизель генераторов японского производства, обладающих высокой производительностью. Аренда дизель электростанции у нас даст вам возможность всегда получать автономное энергоснабжение во время отключения напряжения в основной сети.

Бытовые дизельные генераторы Yamaha


Если говорить о качестве генераторов, то чаще всего его можно определить по надежности установленных в них приводах, системе преобразования напряжения и других технических параметрах. Если учесть все параметры, становится очевидным, что дизельные генераторы Yamaha недаром пользуются высоким спросом потребителей.

Дизель-генераторы Yamaha можно коротко описать как производительные, надежные и удобные в эксплуатации. В линейке электростанций работающих на солярке можно найти как сравнительно небольшие установки с максимальной мощностью до 5 кВА, так и мощное оборудование способное производить напряжение более 10 кВА.

Дизель-генератор Ямаха EDA5000TE

Предназначенный, в том числе и для подключения бытовых приборов дизельный генератор Yamaha EDA5000TE имеет генератор щеточного типа, обеспечивающий наиболее плавную подачу напряжения потребителю.

Пользователь EDA5000TE наверняка оценит следующие технические и эксплуатационные характеристики:

  • Привод — станция укомплектована четырехтактным двигателем с системой принудительного охлаждения с помощью воздушных насосов.
  • Модель укомплектована трехфазным щеточным генератором. Существует возможность подключения установки к однофазной сети.
  • Стартер — дизельные генераторы Ямаха EDA5000TE могут запускаться вручную с помощью механического стартера, либо автоматикой. Наличие автоматического стартера зависит от комплектации и ее необходимо заранее оговаривать с поставщиком продукции.

Дизель-генератор Yamaha EDL11000E

Технические характеристики дизельного генератора Yamaha EDL11000E ограничивают его использование подключением к однофазной сети напряжения. Несмотря на это, модель EDL11000E имеет высокие показатели производительности. А именно:

  • Максимальная производительность 8,8 кВА. При среднем коэффициенте 8 кВА двигатель не будет перегреваться долгое время, а система жидкостного охлаждения позволяет эксплуатацию в качестве основного источника напряжения.
  • 4-х тактный двигатель обеспечивает стабильную подачу напряжения. Для большего удобства все модели укомплектованы исключительно автоматическими системами запуска двигателя.


По своим техническим характеристикам дизельные электростанции Ямаха EDL11000E могут функционировать в полностью автоматическом режиме. Для этого может понадобиться установить дополнительно блок АВР или подключить станцию к электросети в качестве основного источника питания.

Дизельная электростанция Yamaha EDL13000TE

Преимуществом дизельного электрогенератора Yamaha EDL13000TE перед аналогами является возможность подключения и питания одновременно двух видов электрической сети. При необходимости от EDL13000TE можно запитать с помощью клемм оборудование, работающее от 380В, и бытовые приборы с номинальной мощностью в 220В.

Как и во всех производимых моделях компании Ямаха, двигатель снабжен жидкостной системой охлаждения. Система водяного охлаждения позволяет существенно увеличить беспрерывное время работы электростанции.

При средней производительности в 10 кВА установка EDL13000TE может работать постоянно без необходимости в отключении. Генератор EDL13000TE имеет следующие привлекательные для потребителя характеристики:

  • Запуск двигателя. Выполняется с помощью электростартера. При дополнительной комплектации блоком АВР система сможет запускать привод самостоятельно без участия в этом человека.
  • Мощность постоянного тока на выходе составляет 12/8,3 А. Этого достаточно для обеспечения потребностей в напряжении сварочного аппарата, хотя в комплексе с генератором этого типа понадобится использование сварного инвертора.
  • Максимальной мощности 11 кВА достаточно, чтобы обеспечить потребность в электричестве целого дома. Мощности установки хватает для использования генератора в качестве постоянного источника электроэнергии в виду отсутствия ЛЭП.


Генераторная установка Yamaha EDL13000TE дизельного типа является лучшей в своем классе. Низкие требования к эксплуатации позволяют установить ее даже на улице, предварительно устроив навес от осадков. В зимнее время года понадобится дополнительное утепление станции. Это связано с особенностью солярки застывать на морозе, что может несколько снизить производительность этого оборудования.

Технические характеристики дизель-электрогенераторов Ямаха

Yamaha EDA5000TE

Yamaha EDL11000E

Yamaha EDL13000TE

Тип генератора

Щеточный генератор переменного тока/3-фазный

Генератор переменного тока, бесщеточный, 1-фазный

Щёточный, переменного тока1/3-фазный

Номинальное напряжение

3/220/380

220

3/220/380

Частота Гц

50

Номинальная мощность кВА

4,8

8

10

Максимальная мошность кВА

5,5

8,8

11

Выходная мощность пост. тока

12/8,3А

Тип двигателя

4-тактный, принуд.возд.охл.

4-х тактный, жидкостного охлаждения

4-тактный, с принудительным жидкостным охлаждением

Объем двигателя

412

719

Макс. мощность двигателя кВт(л.с.)

6,3(8,5)/3600

10,1

10,1(18,8)/3000

Тип стартера

Ручной/Электрост.

Электрост.

Выходная мощность пост.тока

12/8,3А

Компания Yamaha является несомненным лидером в производстве бытовой техники и оборудования для промышленного использования. Двигатели, используемые в каждой из описанных моделей, имеют высокий запас моторесурса. Надежные четырехтактные моторы не требуют особого обслуживания, а необходимость в ремонте возникает крайне редко. В целом электростанции Yamaha являются надежными, производительными и удобными в эксплуатации, что, несомненно, оценит потребитель после приобретения.

Статьи Генераторпром

06.09.2019 Вентилирование дизельгенераторов

Надежная и безопасная эксплуатация дизельного генератора любого типа в помещении требует качественного и эффективного обустройства вентиляции.

06.09.2019 Управление дизельгенератором

В зависимости от модели, дизельные генераторы оснащаются различными системами управления – ручной и автоматической.

06.08.2019 Как разместить генератор в загородном доме?

Правильный выбор генератора для основного или резервного обеспечения в загородном доме по мощности и типу – это очень важно. Однако следует четко продумать и подготовить и место установки оборудования!

06.08.2019 Плюсы и минусы дизельных генераторов

Львиная доля генераторов в модельном ряду «Промкомпрессор» — это электростанции с дизельными двигателями. Это очень востребованное оборудование для бытового и профессионального использования. Расскажем об основных премуществах и недостатках дизельгенераторов.

06.08.2019 Эксплуатация однофазных дизельгенераторов

Бытовые дизельные генераторы небольшой мощности – очень востребованное оборудование для энергообеспечения на даче, загородном участке, особенно в качестве резервного источника. И такие модели чаще всего бывают однофазными.

17.07.2019 Сколько может работать генератор без перерыва?

Большая часть приобретаемых генераторов используются в качестве основного источника энергоснабжения. В зависимости от двигателя промежуток беспрерывной работы может быть различным.

17.07.2019 Генератор для чрезвычайных ситуаций

Если Ваш дом или дача возведены на участке, где нет центральных электрокоммуникаций или они работают с перебоями и частыми отключениями – Вам необходим генератор для аварийного применения.

17.07.2019 Как увеличить срок службы генератора?

При соблюдении несложных правил эксплуатации современных генераторов с дизельными, бензиновыми или газовыми двигателями срок службы оборудования достаточно продолжителен. Но всегда есть к чему стремиться!

24.06.2019 Перегрузки на дизельгенераторе

Если общая мощность подключенных к генератору потребителей оказывается больше допустимой – возникает перегрузка. И это весьма рискованная ситуация.

17. 06.2019 Снижение расхода дизельгенератора

Дизельные генераторы востребованы на порядок больше, чем бензиновые, именно по причине низкого топливного расхода. Однако всегда возможно оптимизировать текущий расход!

23.05.2019 Звукоизоляция дизельгенератора в помещении

Установка дизельного генератора или электростанции в помещении всегда сопряжена с возникновением определенного уровня шума и вибрации при работе оборудования. Сегодня мы расскажем, что с этим можно сделать.

23.05.2019 Особенности конструкции контейнерных дизельгенераторов

Дизельные генераторы и электростанции в контейнере – это наиболее практичный и надежный вариант для энергоснабжения крупного объекта при необходимости размещения оборудования на открытом пространстве и в суровых климатических условиях.

23.05.2019 Системы охлаждения дизельгенераторов

Эффективная и работоспособная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания генератора – это залог его безопасной и надежной эксплуатации. Существует 2 типа таких систем.

23.05.2019 ЭТО запрещено при эксплуатации дизельгенератора!

Дизельные генераторы и электростанции, при всей относительной простоте и надежности конструкции, требуют грамотного и внимательного подхода к использованию. В этой статье мы расскажем о главных ошибках, которые теоретически можно допустить при работе оборудования.

23.05.2019 Подключение дизельного генератора

Дизельгенераторы – один из наиболее востребованных и эффективных вариантов энергоснабжения различных объектов, не подключенных к центральной электросети. Среди ключевых моментов успешной эксплуатации данного оборудования – грамотное подключение агрегата.

23.05.2019 Расход топлива у дизельгенераторов

При выборе дизельного генератора в качестве аварийного или основного источника энергоснабжения параметр топливного расхода является одним из наиболее значимых, и это правильно.

14.03.2019 Как сделать генератор тише?

Сегодня мы расскажем, какие есть варианты снижения уровня шума при работе современных дизельных/бензиновых генераторов.

11.03.2019 Газовые генераторы от магистрали

Газовые генераторы становятся все более востребованными в бытовом применении, для энергоснабжения частных загородных домов и дач.

28.02.2019 Обслуживание дизельных генераторов

Дизельгенераторы – это довольно сложное оборудование, требующее регулярного профессионального технического обслуживания и контроля для гарантии бесперебойной, надежной и безопасной эксплуатации в качестве резервного или основного источника питания.

19.02.2019 Переносные дизельгенераторы

Компактные переносные дизельные генераторы малой мощности – одни из наиболее востребованных разновидностей электрооборудования в нашей компании.

21.01.2019 Нюансы установки генератора на прицеп

Дизельный генератор, размещенные на собственном шасси, — это очень удобное, практичное и выгодное решение. Однако следует выполнить ряд строгих требований безопасности!

18.01.2019 Специальные исполнения дизельных генераторов

Большая часть реализуемых на российской рынке дизельных генераторов предназначена для эксплуатации в суровых климатических условиях. Именно поэтому так востребованы специальные варианты генераторов: мобильные и защищенные.

24.08.2018 Особенности выбора газового генератора. Часть 2

Газовый генератор во многом практичней, удобней и эффективней дизельных и бензиновых моделей – особенно для бытового использования. Мы рады предоставить вам еще больше информации, важной для покупателей данного оборудования.

24. 08.2018 Выбираем мощность генератора

Правильный расчет необходимой мощности генератора для основного или резервного энергоснабжения – одно из ключевых условий его успешной эксплуатации.

23.07.2018 Мобильные дизельгенераторы

В каталоге оборудования, поставляемого «Промкомпрессор», представлены современные передвижные генераторы с дизельными двигателями.

05.07.2018 Шумозащитные кожухи для дизельгенераторов

Большая доля приобретаемых для бытового применения дизельных генераторов эксплуатируются на открытом воздухе. Для них не предусмотрено специального помещения. В этом случае приобретается генератор в закрытом исполнении – в специальном защитном кожухе.

20.06.2018 Устройство газового генератора. Часть 1

Газовый генератор – это электростанция с одним синхронным генератором и силовым блоком (двигатель внутреннего сгорания), работающим на магистральном или сжиженном газе. Более подробно о такой конструкции вы узнаете из нашей статьи.

27.03.2018 Однофазные дизельгенераторы

В этой статье мы расскажем Вам об особенностях, назначении и преимуществах однофазных дизельных генераторов.

27.03.2018 Чтобы генератор работал дольше

Строго соблюдая установленные производителем правила эксплуатации дизельного генератора или электростанции, нетрудно добиться продолжительной и успешной работы оборудования. Но Вы можете использовать и другие методы увеличения срока службы генератора.

27.02.2018 Запчасти и комплектующие дизельгенераторов

Компания «Промкомпрессор» поставляет исчерпывающий выбор необходимых запасных частей и комплектующих для дизельных генераторов и электростанций напрямую от производителей

27.02.2018 Дизельные генераторы ММЗ

Каталог дизельных генераторов компании «Промкомпрессор» значительно расширился – за счет оборудования белорусского производства

30. 01.2018 Выбираем дизельгенератор для дачи — 2

Продолжаем разговор об основных критериях выбора дизельного генератора для энергообеспечения загородного дома или дачи со всеми бытовыми нуждами

09.01.2018 Мобильные прицепные электростанции

В компании «Промкомпрессор» Вы можете приобрести мобильные дизельные генераторы и электростанции, устанавливаемые на шасси. Мы расскажем о преимуществах таких решений.

04.12.2017 Ремонт дизельных генераторов

Ремонт, восстановление электростанции с дизельным двигателем следует доверить опытным профильным специалистам.

23.10.2017 Аренда дизельного генератора

В ряде случаев необходимости в покупке электростанции нет — выгодно и удобно воспользоваться услугой аренды оборудования.

23. 10.2017 Отличные двигатели Doosan!

Компания Doosan производит одни из лучших в мире дизельных двигателей, которые успешно используются в современных и надежных генераторах.

23.10.2017 Может ли дизельгенератор быть тихим?

Привычно считать, что дизельные генераторы очень шумные при работе. К счастью, существуют различные способы снизить уровень шума оборудования еще на этапах его изготовления. И прежде всего — использовать шумозащитных кожух.

Топливо для дизельных генераторов

Дизельгенераторы работают на топливе, полученном от перегонки сырой нефти — это дизель, мазуты и др. Более подробно об этих вариантах мы расскажем в статье!

Дизельные генераторы Lovol

В нашем каталоге представлен широкий диапазон генераторов Teksan на базе современных и надежных двигателей Lovol.

Дизельные генераторы Deutz

Предлагаем широкий модельный ряд современных генераторов с дизельными двигателями немецкого производства Deutz

Дизельные генераторы Cummins

Очередной новинкой в каталоге компании «Промкомпрессор» являются дизельные генераторы DALGAKIRAN, оснащенные американскими дизельными моторами Cummins.


Новости 1 — 90 из 254
Начало | Пред. | 1 2 3 | След. | Конец

Дизельный генератор и электростанция

Дизель-генератор:

Дизельный электрогенератор использует комбинацию дизельного двигателя и электрогенератора для выработки электроэнергии. Дизель-генераторы обычно используются в экстренных случаях, когда электроснабжение от сети недоступно и когда важно постоянное электроснабжение, например, в больницах, аэропортах, крупных промышленных предприятиях, кинотеатрах и т. Д. Их также можно использовать в местах, где электросеть отсутствует.Дизель-генераторная установка может быть заключена в звукопоглощающий кожух вместе со схемами управления и автоматическими выключателями. Они также обозначаются как дизель-генераторная установка (сокращенная форма для генераторной установки ). Они компактны по размеру и, следовательно, могут быть размещены где угодно. Дизельные генераторы доступны в широком диапазоне номиналов и размеров, от нескольких кВА до нескольких тысяч кВА. Портативные дизельные генераторы могут иметь мощность от 8 до 30 кВА (однофазные) и могут использоваться в домах, небольших офисах и т. Д.Также доступны генераторы большей мощности до 2500 кВА (трехфазные), которые могут потребоваться в промышленности, аэропортах и ​​т. Д.

Как работает дизель-генератор?

Дизель-генераторная установка использует дизельный двигатель с воспламенением от сжатия (CI) в качестве первичного двигателя электрического генератора. Очевидно, что основным топливом для дизель-генератора является дизельное топливо. Вал двигателя соединен с валом электрогенератора (генератора переменного тока). Дизельный двигатель приводит в действие связанный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию.Когда проводник движется в магнитном поле, внутри проводника индуцируется ЭДС. Этот принцип используется для выработки электроэнергии в любом электрогенераторе. Узнать больше: как работает электрогенератор (генератор).

Использование дизель-генератора в электростанциях

Дизель-генераторы широко используются на большинстве тепловых и атомных электростанций в качестве аварийного резервного источника питания для критически важного вспомогательного оборудования станции, такого как охлаждающие насосы, вентиляторы, гидравлические агрегаты, зарядные устройства для аккумуляторов и т. Д.Например, во время отключения электроэнергии на атомной электростанции крайне необходимо поддерживать непрерывное энергоснабжение насосов охлаждения реактора. Существуют резервные аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывное питание критически важного оборудования. Дизель-генераторы обеспечивают зарядные устройства аккумуляторных батарей, а также другие вспомогательные нужды. На гидроэлектростанциях дизельные генераторы могут использоваться для обеспечения аварийного питания затворов водосброса, которые используются для предотвращения вытекания воды из верхней части плотины в условиях наводнения.Дизель-генераторы также необходимы на распределительных станциях. Автоматические выключатели, защитные реле, трансформаторы и система связи, которая используется для управления этими устройствами, требуют резервного источника питания на случай отключения электроэнергии.

Дизельная электростанция

Во многих частях мира использование дизельных генераторов является единственным жизнеспособным вариантом надежного обеспечения электроэнергией местного населения. Обычно это происходит из-за геометрических условий, которые не позволяют электросети достигать таких территорий или изолированных населенных пунктов. В таких случаях два или более дизель-генератора, работающих параллельно, используются для обеспечения надежного электроснабжения местного населения. Дизельная электростанция имеет более двух генераторов, которые работают параллельно. Для параллельной работы генераторы электрически соединены синхронно (согласованное напряжение, частота и фаза). Дизельная электростанция может быть подключена или не подключена к основной электросети.

Производство электроэнергии — Австралийская антарктическая программа

Электроэнергия вырабатывается на каждой из станций Австралии с использованием дизельных генераторов.Они размещены в главном здании электростанции (MPH). Также на каждой станции есть аварийная электростанция (АЭС). Он используется в качестве резервного и в случае серьезного сбоя питания.

Генераторные установки в MPH вырабатывают электроэнергию и тепло. Отработанное тепло, генерируемое системой охлаждения двигателя, улавливается и используется для обогрева станций. Этот процесс известен как когенерация. Использование отходящего тепла таким образом позволяет сэкономить до 50% потребности станции в электроэнергии.

Система когенерации обычно обеспечивает большую часть отопления станций в летние месяцы и большую часть в зимние месяцы.

В Кейси, Дэвис и Моусон, MPH приводится в действие 4 Caterpillar 3306, генераторными установками с турбонаддувом, каждая мощностью 125 кВт. Все они оснащены генераторами переменного тока Stamford. В зависимости от потребности в энергии до 3 из этих генераторов работают одновременно.

Остров Маккуори намного меньше, поэтому энергия вырабатывается всего двумя генераторами Caterpillar, оснащенными генераторами мощностью 160 кВт. В большинстве случаев одного двигателя может хватить на станцию.

Блоки питания

EPH различаются от станции к станции.В Кейси EPH имеет два дизельных генератора Caterpillar 3412 с турбонаддувом, каждый мощностью 385 кВт. В Дэвисе EPH имеет два дизельных генератора Caterpillar 3306 с турбонаддувом, каждый мощностью 125 кВт, как в MPH. EPH в Моусоне оснащен одним турбированным генератором Caterpillar V12 мощностью 384 кВт. EPH на острове Маккуори имеет два двигателя 3306 Caterpillar, оснащенных генераторами мощностью 125 кВт. Все генераторы EPH оснащены генераторами переменного тока Stamford.

Источники питания также поддерживаются возобновляемыми источниками энергии в Моусоне (ветер) и Кейси (солнечная энергия).

Проектирование надежной гибридной (фотоэлектрической / дизельной) системы питания с накоплением энергии в батареях для удаленного жилого дома

В этом документе сообщается об опыте работы фотоэлектрическая гибридная система, смоделированная как альтернатива дизельной системе для жилого дома, расположенного в Южной Нигерии. Гибридная система была разработана для решения проблемы изменения климата, обеспечения бесперебойного бесперебойного питания и повышения общей эффективности системы (за счет интеграции аккумуляторной батареи). Философия проектирования системы заключалась в максимальной простоте; следовательно, размер системы был определен с использованием обычного инструмента моделирования и репрезентативных данных об инсоляции. Система включает в себя фотоэлектрическую батарею мощностью 15 кВт, аккумуляторную батарею на 21,6 кВтч (3600 Ач) и генератор на 5,4 кВт (6,8 кВА). В документе представлен подробный анализ потоков энергии через систему и дана количественная оценка всех потерь, вызванных фотоэлектрическим контроллером заряда, двусторонним отключением аккумуляторной батареи, преобразованием выпрямителя и инвертора. Кроме того, было проведено моделирование для сравнения PV / дизель / аккумулятор с дизелем / аккумулятором, и результаты показывают, что капитальные затраты на гибридное решение PV / дизель с аккумуляторами почти в три раза выше, чем у комбинации генератора и аккумулятора, но чистая текущая стоимость, представляющая стоимость за весь срок службы системы, составляет менее половины стоимости комбинации генератора и батареи.

1. Введение

Энергия необходима для экономического и социального развития и улучшает качество жизни. Это очень важно для развивающегося общества [1]. В Нигерии большинство жилых домов подключено к электросети. Однако все еще существует несколько «внесетевых» или удаленных мест, которые по финансовым и / или экологическим причинам, связанным с их удаленностью от существующей линии электропередачи, не подключены к коммунальной сети. Большинство этих домов получают электроэнергию от бензиновых или дизельных генераторов, которые могут быть шумными и иметь недостаток, связанный с увеличением выбросов парниковых газов, что оказывает негативное воздействие на окружающую среду.На фоне экологических проблем, связанных с использованием бензиновых и дизельных генераторов, стоимость их эксплуатации довольно высока. Из-за высокой стоимости эксплуатации бензиновых / дизельных генераторов многие нигерийцы готовы перейти от использования этих традиционных генераторов к использованию технологий возобновляемых источников энергии.

Технологии возобновляемой энергии (например, солнечно-фотоэлектрические системы) могут быть локализованы и децентрализованы, в отличие от национальной электросети. Это позволяет конечным пользователям производить собственную электроэнергию, где бы они ни находились.Кроме того, технологии не требуют каких-либо эксплуатационных затрат, в отличие от традиционных бензиновых / дизельных генераторов.

Установка солнечной энергетической системы для замены или компенсации части выработки дизельной электроэнергии является вариантом, который следует рассмотреть для удаленных жилых домов. Полная замена дизельной генерации солнечной энергией обычно невозможна из-за низкого потребления солнечной энергии в сезон дождей. Однако комбинированная солнечная / дизельная система, известная как гибридная система, может оказаться очень надежной и рентабельной при правильных условиях (таких как оптимальный размер).Применение гибридной энергии вызывает все больший интерес, и хорошо управляемая гибридная солнечно-дизельная система может обеспечить пожизненную экономию топлива при обеспечении надежного электроснабжения. Поскольку количество дизельного топлива сокращается, и такие системы сокращают CO 2 , а также выбросы твердых частиц, вредных для здоровья. Они представляют собой экономичный вариант в помещениях, изолированных от сети.

В этом документе описывается способ проектирования гибридной системы электроснабжения, фотоэлектрического (PV) генератора с накопителем энергии для бытового использования.Решение о выборе гибридной системы фотоэлектрических генераторов, а не чистой фотоэлектрической системы для рассматриваемого местоположения, согласуется с ее солнечным излучением. Эта система заменит существующий дизельный электрогенератор и была рассчитана с учетом известных требований к освещению и розеткам, потребностям в охлаждении, приготовлении пищи и обогреву. Резиденция расположена примерно в километре от инженерной сети, и для этого места характерно ежегодное глобальное облучение около 2150 кВтч / м 2 . Кроме того, это исследование должно произвести подробный экспериментальный учет потоков энергии через гибридную систему и количественно оценить все системные потери. Кроме того, спроектированная гибридная система будет сравниваться с системой дизель / аккумулятор с точки зрения затрат и воздействия на окружающую среду.

(1) Описание жилого дома . Резиденция представляет собой двухуровневое здание с шестью комнатами, кухней и гостиной на первом этаже, а также тремя хозяйскими комнатами, библиотекой и небольшой гостиной наверху. Здание оборудовано электрическими приборами, такими как стиральная машина, электрическая плита, электрический утюг, DVD, стереокассета, телевизор, декодер / кабель, водяной насос, вентиляторы, электрические лампочки, водяная баня, морозильная камера и микроволновая печь.В каждом номере есть вентилятор, электрическая лампочка и телевизор. В гостиной на верхнем этаже используется кондиционер, а в гостиной на первом этаже — четыре вентилятора. Дом не подключен к сети и в настоящее время использует дизельную систему выработки энергии для удовлетворения своих потребностей в энергии.

В этом исследовании оценка нагрузки и схема использования электроэнергии в доме были выполнены на основе данных, предоставленных жильцом дома, и посещения объекта для оценки характеристик энергосистемы, требований к электропитанию и энергосистемы. управление и эксплуатация.Суточные потребности в электроэнергии для жилого дома представлены в таблицах 1 и 2 и показаны на Рисунке 1. Эти таблицы показывают оценку номинальной мощности каждого прибора, его количество и часы использования в доме в течение одного дня. Другая нагрузка предназначена для неизвестных нагрузок в доме.

90 073 AC

Описание позиции Аббревиатура позиции Номинальная мощность (ватт) Кол-во Общая нагрузка (ватт) Ежедневный час фактического использования (час.в сутки)

Морозильник среднего размера DF 130 1 130 24 ч (00:00 ч — 24:00)
Перекачка воды машина PM 1000 1 1000 1 ч (13:00 ч — 14:00 ч)
Стиральная машина WM 280 1 280 1 ч (09:00 — 10:00)
Электроплита ES 1000 1 1000 2 часа (17:00 — 19:00)
Микроволновая печь MO 1000 1 1000 2 ч (06:00 — 07:00; 11:00 — 12:00)
Электрический прессовый утюг PI 1000 1 1000 1 ч (12:00 ч-13:00)
Кондиционер 1170 1 1170 9 ч ​​(08:00 — 17:00)
Холодильник RF 500 1 500 9 ч ​​(08: 00 ч — 17:00)
Водяная баня WB 1000 1 1000 2 ч (03:00 — 04:00; 18:00 — 19:00)
Потолочный вентилятор CF 100 14 1400 14 часов (08:00 — 22:00)
Энергоэффективное освещение EL 6 23 138 8 ч (04:00 — 08:00; 18:00 — 22:00)
Освещение наружное (охрана) LO 9 4 36 13 ч (18:00 — 07:00)
21 ′ ′ ТВ с декодером 21 ′ ′ TV-D 150 1 150 9 ч ​​(08:00 — 17:00)
21 ′ ′ телевизор 21 ′ ′ TV 100 1 100 11 часов (18:00 — 05 : 00 ч)
14 ′ ′ телевизор 14 ′ ′ TV 80 8 640 22 ч (06:00 — 17:00; 18:00 — 05:00) з)
Музыкальная система Sony 900 78 SM 100 1 100 1 ч (04:00 ч-05:00)
Приемник DSTV DR 50 1 50 22 ч ( 06: 00–17: 00; 18:00 — 05:00)
DVD-плеер DP 50 1 50 2 часа (19:00 — 21:00)
Компьютерный принтер CP 100 1 100 1 ч (15:00 ч — 16:00)
Компьютерный ПК ПК 115 1 115 9 ч ​​(08 : 00 ч — 17: 00 ч)
Портативный компьютер CL 35 1 35 9 ч ​​(08:00 — 17:00)
Разное M 100 1 100 24 ч (00:00 — 24:00)


Время Время Сокращения для приборов приведены в Таблице 1 Итого (Вт / час)
DF 9007 8 PM WM ES MO PI AC RF WB CF EL LO 21 ′ ′ TV-D 21 ′ ′ TV 14 ′ ′ TV SM DR DP CP PC CL M

0. 00-1.00 130 36 100 640 50 100 1056
1.00-2.00 130 36 100 640 50 100 1056
2.00-3.00 130 36 100 640 50 100 1056
3,00-4,00 130 1000 36 100 640 50 100 2056
4. 00-5.00 130 138 36 100 640 100 50 100 1294
5.00-6.00 130 138 36 100 404
6.00-7.00 130 1000 138 36 640 50 100 2094
7,00-8,00 130 138 640 50 100 1058
8. 00-9.00 130 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 4290
9.00-10.00 130 280 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 4570
10.00-11.00 130 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 4290
11.00-12. 00 130 1000 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 5290
12.00-13.00 130 1000 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 5290
13.00-14.00 130 1000 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 5290
14. 00-15.00 130 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 4290
15.00-16.00 130 1170 500 1400 150 640 50 100 115 35 100 4390
16.00-17.00 130 1170 500 1400 150 640 50 115 35 100 4290
17.00-18. 00 130 1000 1400 100 2630
18.00-19.00 130 1000 1000 1400 138 36 100 640 50 100 4594
19.00-20.00 130 1400 138 36 100 640 50 50 100 2644
20.00-21.00 130 1400 138 36 100 640 50 50 100 2644
21,00-22,00 130 1400 138 36 100 640 50 100 2594
22. 00-23.00 130 36 100 640 50 100 1056
23.00-24.00 130 36 100 640 50 100 1056

Всего 3120 1000 280 2000 2000 1000 10530 4500 2000 19600 1104 468 1350 1100 14080 100 1100 100 100 1035 315 2400 69282



(2) Обзор области исследования . Это исследование сосредоточено на разработке гибридной энергосистемы с накоплением энергии в батареях для жилого дома. Жилой дом, в котором проводилось исследование, расположен в отдаленном районе Ндиагу-Акпуго. Оголого-Эджи Ндиагу-Акпуго находится в провинции Нкану-Запад штата Энугу в юго-восточной части Нигерии на широте 6 ° 35 ′ северной широты и 7 ° 51 ′ восточной долготы. Данные о солнечном ресурсе (использованные при создании рисунка 2) были получены с веб-сайта по наземной метеорологии и солнечной энергии Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) [2].После масштабирования этих данных для участка был получен масштабированный среднегодовой ресурс 4,7 кВтч / м 2 / сутки. Как видно на Рисунке 2, месяцы ниже 4,5 кВтч / м 2 / день — это июнь, июль, август и сентябрь, которые являются месяцами сезона дождей в Нигерии, и, вероятно, будет больше пасмурных дней. в эти месяцы.


2. Энергетические модели

Энергетические модели в основном зависят от экономической целесообразности и правильного размера компонентов, чтобы избежать перебоев, а также обеспечить качество и надежность поставок. Система Energy Design изучает ее размеры и процесс выбора лучших компонентов, чтобы обеспечить дешевый, эффективный, надежный, экологически чистый и экономичный источник питания [3]. В технико-экономическом анализе рассматриваются как экологические издержки, так и самая дешевая стоимость энергии, производимой компонентами системы. Проектирование гибридной системы потребует правильного выбора компонентов и размеров с соответствующей стратегией работы [4, 5].

В энергетических системах определение размеров отдельных систем может быть выполнено различными способами, в зависимости от выбора интересующих параметров.Энергетические модели используются в качестве вспомогательного инструмента для разработки энергетических стратегий, а также для определения вероятной будущей структуры системы при определенных условиях. Это помогает понять технологические пути, структурную эволюцию и политику, которой следует придерживаться [3]. Было проведено множество исследований характеристик гибридных энергетических систем, и результаты экспериментов были опубликованы во многих статьях [6–13]. Энергетической мощности гибридной системы может хватить на потребности дома, расположенного в регионах, где расширение уже имеющейся электросети было бы финансово нецелесообразно [9].Следовательно, требуется метод определения размеров гибридных фотоэлектрических систем с точки зрения надежности для удовлетворения требований нагрузки, экономии компонентов и глубины разряда, используемой батареями.

Было разработано несколько моделей, моделирующих и рассчитывающих фотоэлектрические системы с использованием различных операционных стратегий. Оценка производительности фотоэлектрических систем, основанная на методе вероятности потери нагрузки (LLP), разработана в [14–17]. Эти аналитические методы просты в применении, но они не являются общими. С другой стороны, численные методы, представленные в [18–24], представляют собой хорошее решение, но они требуют записи данных о солнечной радиации за длительный период.Другие методы оценивают избыток энергии, обеспечиваемой фотоэлектрическими генераторами, и емкость аккумуляторов, используя метод полезности [25].

Традиционная методология (эмпирическая, аналитическая и числовая) для определения размеров фотоэлектрических систем использовалась для места, где требуются данные о погоде (облучение, температура, влажность, индекс ясности и т. Д.) И информация о месте, где мы хотим для реализации фотоэлектрической системы имеются. В этом случае эти методы представляют собой хорошее решение для определения размеров фотоэлектрических систем.Однако эти методы нельзя было использовать для определения размеров фотоэлектрических систем в отдаленных районах, если требуемые данные недоступны. Более того, для работы большинства вышеперечисленных методов требуются долгосрочные метеорологические данные, такие как общее солнечное излучение и температура воздуха. Поэтому, когда соответствующие метеорологические данные недоступны, эти методы нельзя использовать, особенно в изолированных районах. В этом контексте была разработана модель, а методология направлена ​​на поиск конфигурации среди набора компонентов системы, которая удовлетворяет желаемым требованиям надежности системы с наименьшим значением приведенной стоимости энергии (LCE). Эту методологию можно использовать для определения оптимального количества конфигураций солнечных панелей и батарей (емкость аккумуляторов, необходимая для удовлетворения заданного потребления). Поскольку исследование в этой статье основано на подробном исследовании анализа потоков энергии, анализ выявляет потери энергии (контроллер заряда, выпрямитель, аккумулятор и инвертор) в системе и требования к хранению. Кроме того, разработанная модель использовалась для выбора оптимальных параметров определения размеров фотоэлектрической системы, в которой полученные результаты сравнивались и тестировались с помощью программного обеспечения HOMER.

2.1. Разработка модели компонентов энергосистемы

Моделирование — важный шаг перед любым этапом определения размеров компонентов. В предыдущих исследованиях были разработаны различные методы моделирования для моделирования компонентов гибридных фотоэлектрических / дизельных систем. Для гибридной фотоэлектрической / дизельной системы с аккумуляторной батареей включены три основные подсистемы: фотоэлектрический генератор, дизельный генератор и аккумуляторная батарея. Ниже описывается методология моделирования компонентов гибридной фотоэлектрической / дизельной системы.Теоретические аспекты представлены ниже (разделы 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3, 2.1.4 и 2.1.5) и основаны на работах Ani [3], Gupta et al. [26] и Ашок [27].

2.1.1. Моделирование солнечно-фотоэлектрического генератора

Используя доступное солнечное излучение, можно рассчитать почасовую выработку энергии фотоэлектрического генератора в соответствии со следующим уравнением [3, 27–29]:

2.1.2. Моделирование дизельного генератора

Часовая энергия, вырабатываемая дизельным генератором с номинальной выходной мощностью, определяется следующим выражением [3, 27, 28]:

2.1.3. Моделирование преобразователя

В предлагаемой схеме преобразователь содержит как выпрямитель, так и инвертор. Подсистемы фотоэлектрического генератора и аккумуляторной батареи соединены с шиной постоянного тока, а подсистема дизель-генераторной установки — с шиной переменного тока. Электрические нагрузки, подключенные в этой схеме, являются нагрузками переменного тока.

Выпрямитель используется для преобразования избыточной мощности переменного тока от дизель-электрического генератора для зарядки аккумулятора. Дизель-электрический генератор будет питать нагрузку и одновременно заряжать аккумулятор.Модель выпрямителя приведена ниже: В любое время, ниже приведены модели инвертора для фотоэлектрического генератора и аккумуляторной батареи:

2.1.4. Моделирование контроллера заряда

Для предотвращения перезарядки батареи используется контроллер заряда, который определяет, когда батареи полностью заряжены, и останавливает или уменьшает количество энергии, протекающей от источника энергии к батареям. Модель контроллера заряда представлена ​​ниже:

2.1.5. Моделирование банка батарей

Состояние заряда батареи (SOC) — это совокупная сумма ежедневных передач заряда / разряда.Батарея служит источником энергии при разряде и нагрузкой при зарядке. В любой момент, состояние аккумулятора связано с предыдущим состоянием заряда, а также с производством и потреблением энергии системой в период с по.

Во время процесса зарядки, когда общая мощность всех генераторов превышает потребность в нагрузке, доступная емкость аккумуляторной батареи в момент времени, может быть описана как [3, 29, 30] С другой стороны, когда потребность в нагрузке больше чем выработанная доступная энергия, аккумуляторная батарея находится в разряженном состоянии.Следовательно, доступная емкость аккумуляторного блока в момент времени, может быть выражена как [3, 29] Пусть будет отношением минимально допустимого предела напряжения SOC к максимальному напряжению SOC на клеммах аккумулятора, когда он полностью заряжен. Таким образом, глубина разряда (DOD) isDOD — это мера того, сколько энергии было снято с устройства хранения, выраженное в процентах от полной емкости. Максимальное значение SOC равно 1, а минимальное SOC определяется максимальной глубиной разряда (DOD):

2.
2.Математическая модель затрат (экономические и экологические затраты) энергетических систем

В этой работе была разработана математическая модель системы, которая может представлять интегральную (общую сумму) минимальных экономических и экологических (здоровье и безопасность) затрат рассматриваемых вариантов.

2.2.1. Годовые затраты на компонент

Годовые затраты на компонент включают годовые капитальные затраты, годовые затраты на замену, годовые затраты на ЭиТО, затраты на выбросы и годовые затраты на топливо (генератор).Стоимость операции рассчитывается ежечасно, посуточно [3, 27, 29, 31].

2.2.2. Годовые капитальные затраты

Годовые капитальные затраты на компонент системы равны общей первоначальной капитальной стоимости, умноженной на коэффициент возмещения капитала. Годовые капитальные затраты рассчитываются по [3, 27, 29, 31]

2.2.3. Годовая стоимость замены

Годовая стоимость замены компонента системы — это стоимость в годовом исчислении всех затрат на замену, возникающих в течение всего жизненного цикла проекта, за вычетом стоимости восстановления в конце жизненного цикла проекта. Годовая стоимость замещения рассчитывается с использованием [3, 27, 29, 31], фактора, возникающего из-за того, что срок службы компонента может отличаться от срока службы проекта, определяется как продолжительность восстановительной стоимости, выражается коэффициентом амортизационного фонда, который равен коэффициент, используемый для расчета будущей стоимости ряда равных годовых денежных потоков, определяется как Остаточная стоимость компонента в конце жизненного цикла проекта пропорциональна его оставшемуся сроку службы. Следовательно, остаточная стоимость определяется как оставшийся срок службы компонента в конце срока службы проекта, как

2.2.4. Годовые операционные расходы

Операционные расходы — это годовая стоимость всех затрат и доходов, кроме первоначальных капитальных затрат, и рассчитывается с использованием [3, 27, 29, 31]

2.2.5. Стоимость выбросов

Следующее уравнение используется для расчета стоимости выбросов [3, 27, 29, 31]: Общая стоимость компонента = экономические затраты + экологические затраты, где экономические затраты = капитальные затраты + затраты на замену + эксплуатационные и стоимость обслуживания + стоимость топлива (генератор). Также экологические затраты = затраты на выбросы.

Годовая стоимость компонента рассчитывается с использованием [3, 27, 29, 31]

Годовая общая стоимость компонента рассчитывается с использованием [29, 31] Из (21) модель экономических и экологических затрат через годовую общую стоимость различных конфигураций энергосистемы приводит к гибридизации генератора возобновляемой энергии (PV) с существующей энергией (дизель), как показано ниже.

Модель экономической и экологической стоимости эксплуатации солнечная энергия + дизельный генератор + батареи + преобразователь рассчитывается как

2.3. Описание компьютерного моделирования

Компьютерная программа была разработана и использована для построения модели гибридной (фотоэлектрической / дизельной) системы. Входными данными для программы являются данные о потребляемой почасовой нагрузке, широте и долготе сайта, а также стоимости эталонных компонентов. Разработанное программное обеспечение определяет на выходе размер компонентов системы (параметры определения размеров) и производительность системы в течение года (см. Дополнительные данные в дополнительных материалах, доступных онлайн по адресу http: // dx.doi.org/10.1155/2016/6278138), показывая мощность, поставляемую каждой из энергосистем в течение года, с учетом условий нагрузки и с учетом технических факторов. Разработанное программное обеспечение можно использовать для изучения того, как поставляется гибридная (фотоэлектрическая / дизельная) система.

2.4. Валидация модели

Результаты разработанного программного обеспечения были выполнены с использованием данных HOMER для подтверждения анализа. Сравнение показывает близкое соответствие между результатами, полученными с помощью разработанного программного модуля, и результатами, полученными с помощью установки HOMER.Кроме того, перед использованием данных измерений, полученных из наборов данных НАСА, при моделировании отдельных компонентов гибридной фотоэлектрической / дизельной гибридной системы, была установлена ​​точность разработанной программы; смоделированные данные, предсказанные программой, находятся в пределах измеренных данных. Алгоритм, который использует разработанная программа для синтеза данных о Солнце, основан на работе Грэхема и Холландса [32]. Продемонстрирована реалистичная природа синтетических данных, созданных с помощью этого алгоритма, и тест показывает, что синтетические данные о Солнце (смоделированные) дают практически те же результаты моделирования, что и реальные данные (измеренные), как показано на рисунке 3.


3. Описание системы

Спроектированная система, рассматриваемая в этой статье, представляет собой гибридную систему, которая состоит из возобновляемой (фотоэлектрической) энергетической системы, интегрированной в обычную (дизельную) систему выработки электроэнергии, аккумуляторов энергии в батареях, постоянного / постоянного тока. Преобразователь переменного тока (инвертор для преобразования генерируемой мощности постоянного тока в требуемую мощность переменного тока) и преобразователь переменного тока в постоянный (выпрямитель для преобразования генерируемой мощности переменного тока с целью зарядки аккумулятора), как показано на рисунке 4. Используемый инвертор является двунаправленным, также известным как преобразователь мощности, который поддерживает поток энергии между компонентами переменного и постоянного тока, поскольку поток идет в двух разных направлениях (от переменного тока к постоянному и от постоянного к переменному току).


Поток от солнечной батареи проходит через контроллер заряда для зарядки аккумулятора и в то же время подает электричество на нагрузку через инвертор. Фактическую мощность переменного тока, полученную после преобразования от солнечной батареи, можно увидеть в Таблице 3. Контроллер заряда отслеживает и управляет зарядкой и разрядкой аккумулятора, чтобы не допустить повреждения аккумулятора (из-за перезарядки или чрезмерной разрядки).

381.300

Месяц Гибридная фотоэлектрическая / дизельная выработка электроэнергии Выпрямитель Аккумулятор Инвертор Нагрузка переменного тока
Выработка и поставка электроэнергии, зарядка аккумулятора и избыток электроэнергии гибридной системой (кВт) Энергия, полученная выпрямителем для зарядки батареи (кВт) Энергия, полученная батареей и переданная в нагрузку переменного тока через инвертор (кВт) Энергия, полученная инвертором и переданная в Нагрузка переменного тока (кВт) Обслуживаемая нагрузка переменного тока (кВт)
Выработанная электроэнергия Подача электроэнергии Зарядка батареи Потери Избыточная выработка электроэнергии Энергия в Отработанная энергия Потери Заряд Разряд Потери Энергия на входе Энергия на выходе 900 78 Убытки

Январь 2715. 399 1862,277 538,799 0,159 314,164 299,517 254,646 44,871 493,928 66,413 1415,143 1273,589 141,554 215,143 1273,589 141,554 1695,987 489,700 0,154 341,587 289,982 246,547 43,435 446.265 66.712 1351.523 1216.327 135.196 1940.344
марта 2802.411 1887.039 533.918 0.154
301 381.300 301 76,885 1506,288 1355,615 150,673 2148,238
Апрель 2629.097 1827.413 509.332 0.146 292.206 289.705 246.309 43. 396 465.936 70.235 1441.311 1297.137 1441.311 1297.137 1297.137 1876.123 535.826 0.179 219.718 314.101 267.048 47,053 488.773 69.735 1468.844 1321.921 146.923 2148.238
июнь 2522.854 1804.867 528.865 0.177 188.9378 73,273 1345,553 1210,967 134,586 2078.940
Июль 2544.529 1860,281 541,031 0,167 143,050 314,666 267,531 47,135 493,896 73,320 1325,833 1193.214 1325,833 1193,214 1325,833 1849,784 551,749 0,164 163,868 324,882 276,211 48,671 503. 078 77.489 1270.987 1143.852 127.135 2148.238
сентябрь 2568.195 1799.896 529.854 0.171 238.274 78 0,171 238.274 78 73.760 1301.553 1171.367 130.186 2078.940
Октябрь 2681.092 1873,098 541,203 0,184 266.607 324,375 275,785 48,590 492,613 70,059 1473,828 1326,414 78 1473,828 1326,414 78 1812,321 529,743 0,158 307,239 305,717 259,919 45,798 483.945 73.957 1433.337 1289.968 143.369 2078.940
декабрь 2668.107 1868.682 541.449 0.185 257.7478 70,875 1438,938 1295,008 143,930 2148,238

Итого 31505.984 22017.768 6371.469 1.998 3114.749 3704.875 3149,880 554.995 587 554.995 862.713 16773.138 15095.379 1677.759 25293.770

Что касается электроснабжения и заряда аккумулятора, фотоэлектрическая панель подает электроэнергию на нагрузку переменного тока через инвертор и заряжает аккумулятор напрямую, тогда как дизельный генератор подает электричество на нагрузку переменного тока. напрямую и заряжает батарею через выпрямитель, как показано в таблице 4. Кроме того, батарея подает электричество на нагрузку переменного тока через инвертор, как показано в этой таблице.
25 25

Месяц Электроэнергия, вырабатываемая и поставляемая, и заряд батареи фотоэлектрической системой в гибридной системе (кВт) кВт)
Вырабатываемая электроэнергия Подается к нагрузке через инвертор Зарядка батареи напрямую Вырабатываемая электроэнергия Подается напрямую к нагрузке Зарядка батареи через выпрямитель

Январь 1538.295 987,628 239,282 1177,104 874,649 299,517
Февраль 1510,492 971.970 199.718 1016.936 724.017 28936 724,017 28936 724.017 28939 232,446 1096,767 792,623 301,472
Апрель 1554,395 1045.610 219,627 1074.702 781.803 289.705
Май 1488.347 1049.806 221.725 1143.499 826.31772 1188,892 867.973 313,288
Июль 1271,351 905,257 226.365 1273.178 955,024 314,666
август 1230,539 845,398 226,867 1335,026 1004,386 324,882
сентябрь 1335,026 Сентябрь 1335,026 9 сентября 907,573 312,814
Октябрь 1534,355 1051,274 216,828 1146.737 821,824 324,375
Ноябрь 1552,498 1023,349 224,026 1096.963 788.972 305.717
Декабрь 149 149 314,356

Итого 17562.252 11819.377 2666,594 13943,732 10198,391 3704,875

Другой поток поступает от дизельного генератора, когда фотоэлектрическая система и аккумулятор больше не могут Загрузка; Генератор подает электричество непосредственно для обслуживания нагрузки и в то же время заряжает батарею через выпрямитель. Вот как должна работать разработанная гибридная система.

Дизайн системы должен был соответствовать типу жилых систем, которые, вероятно, будут установлены в обозримом будущем. Следовательно, размер системы был определен с использованием обычного инструмента моделирования и репрезентативных данных об инсоляции.

3.1. Стоимость основных компонентов (включая монтаж и труд) и процентная ставка по капитальным вложениям
3.1.1. Стоимость фотоэлектрической системы (2 доллара США / Wp)

Стоимость фотоэлектрических панелей на нигерийском рынке была оценена в 0,600 долларов США / Wp на основе цен, указанных нигерийскими поставщиками (исходя из стоимости модуля 1210 × 808 × 35 размером в 130 Вт пиковой мощности (Wp DC) в контролируемых условиях) [34].Это было скорректировано в сторону увеличения до 2 долларов США / Wp для учета других необходимых компонентов поддержки, также известных как баланс компонентов системы (BOS), таких как кабели, контроллер заряда с устройством отслеживания максимальной мощности, защита от молний и доставка / трудозатраты. и затраты на установку.

3.1.2. Стоимость конвертера (0,320 доллара США / Wp)

Стоимость преобразователя, исходя из цен, указанных нигерийскими поставщиками, составляла 0,320 доллара США / Wp [35].

3.1.3. Стоимость батареи (180 долларов США / кВтч)

Стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов 6 В / 225 Ач на рынке Нигерии составляет 172 доллара США [35].Включая баланс компонентов системы (BOS) и затраты на рабочую силу / установку, капитальные затраты на аккумуляторные батареи были скорректированы в сторону увеличения до 180 долларов США / кВтч. Затем с помощью моделирования определяется точное количество батарей, необходимых для каждой опции.

3.1.4. Стоимость генератора (1000 долларов США / кВт)

Капитальные затраты на генераторную установку включают сам генератор (обычно дизельный или бензиновый), а также затраты на BOS и затраты на рабочую силу / установку. На местном рынке Нигерии генератор меньшего диапазона (2–5 кВА) стоил примерно 991 доллар США [36].Включая BOS и затраты на рабочую силу / установку, общая цена была оценена примерно в 1000 долларов США за киловатт нагрузки.

3.1.5. Стоимость топлива (1,2 доллара США / л)

Источником для этой оценки был официальный рыночный курс Нигерии по состоянию на октябрь 2015 года.

3.1.6. Процентная ставка: 7,5%

Процентные ставки сильно различаются и могут быть особенно высокими в развивающихся странах, что сильно влияет на оценку рентабельности. Процентные ставки по кредитам нигерийских коммерческих банков могут составлять от 6% до 7%.5%. Для этого тематического исследования была выбрана оценка 7,5%.

4. Потери энергии в автономных гибридных фотоэлектрических / дизельных системах

Автономные фотоэлектрические / дизельные гибридные системы спроектированы так, чтобы быть полностью самодостаточными при производстве, хранении и снабжении электроэнергией электрических нагрузок в удаленных районах. На рисунке 5 показана диаграмма потока энергии для типичной гибридной фотоэлектрической / дизельной системы. Следующее уравнение (23) показывает энергетический баланс гибридной фотоэлектрической / дизельной гибридной системы: Энергия, которая должна подаваться от генератора, может быть определена как Энергия, которая должна подаваться от фотоэлектрической установки, может быть определена как Цель данного исследования ( эффективный энергетический баланс) заключается в минимизации энергии, которая должна подаваться от вспомогательного источника энергии (дизельного генератора) за счет добавления фотоэлектрических панелей.Кроме того, мотор-генератор должен работать на уровне, близком к его номинальной мощности, чтобы достичь высокой топливной эффективности за счет включения аккумуляторной батареи. Как показано в (24) и (25), потери энергии связаны с потреблением и поставкой энергии в системе; следовательно, необходимо определить потери энергии в системе. Классификация всех соответствующих потерь энергии в автономной гибридной фотоэлектрической системе дается как потери захвата и потери системы [37]. Потери при улавливании составляют часть энергии падающего излучения, которая остается неуловленной и, следовательно, теряется в глобальном энергетическом балансе.Потери при захвате или облучении означают, что только часть входящего излучения используется для преобразования энергии. Системные потери определяют систематические потери энергии, которые связаны с физическими свойствами компонентов системы или всей установки. Потери при преобразовании энергии составляют важный вклад в эту категорию [38].


Системные потери покрывают все потери энергии, возникающие при преобразовании генерируемой энергии в полезную электроэнергию переменного тока. В этом исследовании учитывались только потери преобразования энергии, чтобы оценить потенциал разработанной гибридной системы.Потери показаны на рисунке 5.

5. Результаты и обсуждение

Эта конструкция представляет собой интересный пример того, как оптимальные комбинации фотоэлектрической и дизельной генерации с надлежащим хранением энергии дали несколько преимуществ: переход на возобновляемые источники энергии, надежное энергоснабжение для бытовые потребности в энергии и более низкая общая стоимость энергии.

5.1. Результаты
5.1.1. Разработана гибридная система

Чтобы преодолеть проблему климатических изменений, обеспечить надежное бесперебойное снабжение и повысить общую эффективность системы, гибридная система (включающая фотоэлектрическую систему, дизельную энергосистему и аккумуляторную батарею в качестве резервного источника питания). sources) важен, как показано на рисунке 4.Причины включения аккумуляторной батареи в эту конструкцию связаны с колебаниями солнечного излучения, а также с тем, чтобы генератор работал с оптимальной эффективностью, поскольку продолжение работы генератора при более низких нагрузках или резкое изменение нагрузки приводит к неэффективной работе двигателя и Один из вариантов управления нагрузкой — интегрировать аккумуляторную батарею (которая становится нагрузкой при зарядке для повышения эффективности генератора) для повышения общей эффективности системы. Принимая во внимание различные типы и мощности системных устройств (фотоэлектрическая батарея, дизельный генератор и размер батареи), конфигурации, которые могут обеспечить желаемую надежность системы, могут быть получены путем изменения типа и размера систем устройств.Конфигурация с самым низким LCE дает оптимальный выбор. Таким образом, оптимальный размер гибридной системы (система PV-дизельный генератор-аккумулятор) с точки зрения надежности, экономичности и окружающей среды показан в таблицах 3, 5 и 6, соответственно. Это было определено путем строгих математических расчетов.


Конфигурация Фотоэлектрическая мощность (кВт) Мощность генератора (кВт) Количество батарей (6 В / 225 Ач) Мощность преобразователя (кВт) Начальный капитал (США) Годовое использование генератора (часы) Годовое количество дизельного топлива (л) Общая чистая приведенная стоимость (США) за 20 лет Стоимость энергии (США / кВтч) Доля возобновляемых источников

PV + генератор + аккумулятор 15 5.4 16 5,5 41,048 5,011 5,716 192,231 0,745 0,59
Генератор + аккумулятор 5,4 30 5,5 14,450 5,011 9,183 210,146 0,815 0,00


Конфигурация Выбросы загрязняющих веществ (кг / год) Расход топлива / год) Часы работы дизель-генератора (час / год)
CO 2 CO UHC PM SO 2

PV + генератор + аккумулятор 15052 37.2 4,12 2,8 30,2 332 5,716 5,011
Генератор + аккумулятор 24,183 59,7 6,61 4,5 48,6 533 9,183

Примечание: ТЧ относятся к общему количеству твердых частиц. UHC относится к несгоревшим углеводородам.

Исходя из результатов проектирования, фотоэлектрический источник питания находится между 8:00 и 19:00, а пик излучения — между 12:00 и 14:00, как можно увидеть в дополнительных данных.Между 12:00 и 14:00 в системе нет дефицита, и фотоэлектрическая энергия питает нагрузку и заряжает аккумулятор, тем самым сокращая часы работы дизельного генератора и эксплуатационные расходы гибридной энергетической системы, а также выбросы загрязняющих веществ. Вероятно, будет дефицит других оставшихся часов из-за плохого излучения, и этот дефицит восполняется либо аккумулятором, либо дизельным генератором. Результат удовлетворения спроса гибридной энергетической системой (фотоэлектрическая / дизельная) в течение года показан в дополнительных данных; он показывает, как источники были распределены в соответствии с потребностью в нагрузке и доступностью.Было замечено, что разница не только в спросе, но и в наличии солнечных ресурсов. Дефицит компенсирует аккумулятор или дизель-генератор в зависимости от режима решения.

5.1.2. Результаты HOMER

Выводы разработанного программного обеспечения сравнивались с методом оптимизации HOMER, и те же входные данные, которые использовались в расчетах разработанным программным обеспечением, использовались HOMER, который дал те же результаты с разработанным программным обеспечением, как показано на рисунке 6 (рисунок 6 по сравнению с таблицей 5).Следовательно, результаты программного обеспечения можно использовать в качестве сравнения и ориентира.


5.2. Обсуждение
5.2.1. Общее производство и использование энергии

Согласно проекту, солнечная энергия не заменит потребности в дизельном генераторе для этого удаленного жилого дома, но может компенсировать часть используемого дизельного топлива. Хотя бытовые нагрузки обеспечивают наилучшее согласование с выходной мощностью фотоэлектрических модулей (поскольку эти нагрузки обычно достигают пика в дневные и дневные часы), по-прежнему существует необходимость в резервной копии с дизельным генератором (в сезон дождей и в пасмурные дни).

Что касается солнечных ресурсов, за исключением февраля, в котором 28 дней, в марте самый высокий в мире и падающий солнечный свет (207,568 кВтч / м 2 ; 213,213 кВтч / м 2 ), в то время как месяц августа имеет наименьшее количество глобальных и падающих солнечных лучей (159,232 кВтч / м 2 ; 153,817 кВтч / м 2 ), как показано в Таблице 7.




Месяц Глобальная солнечная ( кВтч / м 2 ) Падающая солнечная энергия (кВтч / м 2 ) Мощность, вырабатываемая фотоэлектрической панелью 15 кВт (кВт)

Январь 173.783 192,285 1538,295
Февраль 176,292 188,814 1510,492
Март 207,568 213,213 1705,644
апрель
Май 197.020 186.037 1488.347
Июнь 178.982 166.744 1333,962
Июль 168,215 158,916 1271,351
Август 159,232 153,817 1230,539
Сентябрь 166,9974
166.994
Октябрь 182,472 191,792 1534,355
Ноябрь 175,089 194,054 1552.498
Декабрь 165.744 187,409 1499.299

Всего 2149.851 2195.273 17562.252

В конфигурации гибридной системы расчет размеров был сделан в пользу фотоэлектрической системы (чтобы преодолеть проблему климатических изменений), и для того, чтобы удовлетворить спрос на нагрузку в течение всех месяцев, излишек электроэнергии был произведен фотоэлектрической системой. система.Избыточная выработка электроэнергии меняется от месяца к месяцу и зависит от падающей солнечной энергии. Наибольший избыток электроэнергии наблюдается в марте (381,30 кВт), а наименьший — в июле (143,05 кВт) и августе (163,868 кВт), которые больше всего пострадали от сезона дождей.

В марте фотоэлектрические панели вырабатывали наибольшее количество электроэнергии (1705,644 кВт) и подавали на нагрузку через инвертор наибольшее количество электроэнергии (1094,416 кВт). Это произошло из-за того, что в марте месяце самый высокий глобальный и падающий солнечный свет (207.568 кВтч / м 2 ; 213,213 кВтч / м ( 2 ), в то время как в августе фотоэлектрические панели генерировали наименьшее количество электроэнергии (1230,539 кВт) и подавали на нагрузку через инвертор наименьшее количество электроэнергии (845,398 кВт), и это было связано с наименьшим глобальным и случайным солнечным излучением. (159,232 кВтч / м 2 ; 153,817 кВтч / м 2 ). В этом месяце августа, чтобы обеспечить бесперебойную бесперебойную подачу электроэнергии, дизельное топливо из-за низкого количества электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими панелями (вызванного низким уровнем падающей солнечной энергии), подает на нагрузку максимальное количество электроэнергии (1004.386 кВт) и заряжает аккумулятор через выпрямитель (для повышения общей эффективности системы). В августе зарядка аккумулятора (503,078 кВт) и разрядка (-425,589 кВт) являются самыми высокими из-за низкой подачи от фотоэлектрической батареи. Генератор часто включается, чтобы обслуживать нагрузку переменного тока и в то же время заряжать аккумулятор (который является нагрузкой постоянного тока; аккумулятор становится нагрузкой при зарядке). Стоит отметить из Таблицы 3, что гибридное решение PV-дизель, поддерживаемое аккумуляторным хранилищем, производит 17 562 кВтч / год (59%) от солнечной фотоэлектрической батареи и 13944 кВтч / год (41%) от дизельного генератора, что в сумме составляет 31 506 кВтч / год (100%).

5.2.2. Потоки энергии

Одной из основных целей этого исследования было произвести подробный экспериментальный учет потоков энергии через гибридную систему. В частности, меня интересует количественная оценка всех системных потерь.

Гибридная фотоэлектрическая / дизельная система с аккумулятором . Для фотоэлектрической части гибридной системы потери в устройстве включают потери в фотоэлектрических контроллерах заряда, потери при преобразовании постоянного тока в переменный, как для энергии, протекающей непосредственно к нагрузке, так и для энергии, проходящей через батарею, а также потери при накоплении в оба конца.Со стороны генератора потери при преобразовании переменного тока в постоянный влияют на электрическую энергию, которая не поступает непосредственно в нагрузку. Причина этих потерь на стороне генератора заключается в том, что гибридная система была разработана для циклической зарядки, что означает, что дизель-генератор может заряжать аккумулятор.

Все потери в гибридной системе классифицируются следующим образом: (i) потери в контроллере заряда PV. (Ii) потери при хранении батареи. (Iii) потери в выпрямителе (преобразование зарядного устройства). (Iv) потери инвертораПотери в контроллере заряда фотоэлектрических элементов связаны с эффективностью преобразования постоянного / постоянного тока (преобразования энергии, генерируемой фотоэлектрическими элементами, для зарядки аккумуляторной батареи). Потери преобразования постоянного / постоянного тока возникают во время управления потоком тока к батарее и от нее с помощью фотоэлектрического контроллера заряда. Результат показывает, что потери минимальны по сравнению с потерями других компонентов (потери накопления, потери инвертора и выпрямителя), как показано в таблице 3.

Потери накопления включают все потери энергии в батарее. Они описываются эффективностью заряда и разряда батареи, а также характеристиками саморазряда.В августе зарядка и разрядка аккумулятора, а также его потери (из-за эффективности заряда и разряда) являются самыми высокими из-за того, что дизельное топливо часто включается для зарядки аккумулятора; когда аккумулятор достигает максимальной точки заряда, дизельное топливо останавливается, а аккумулятор начинает разряжаться для питания нагрузки, а когда аккумулятор достигает минимальной точки разряда, он перестает разряжаться, и дизельное топливо снова включается. Процесс продолжается таким же образом до тех пор, пока фотоэлектрическая установка не начнет вырабатывать электричество, чтобы подавать его на нагрузку и заряжать аккумулятор; в противном случае он возвращается к дизельному топливу, заряжающему аккумулятор.Результаты проектирования показывают, что аккумуляторная батарея была заряжена на 227,093 кВтч / год и 314,356 кВтч / год с помощью фотоэлектрической и дизельной системы, соответственно, что составило общий заряд 5816,474 кВтч / год, в то время как батарея разряжалась (подавалась) на нагрузку. через инвертор общий разряд -4953,761 кВтч / год с потерями 862,713 кВтч / год, как показано в таблицах 3 и 4.

Потери преобразования зарядного устройства батареи связаны с эффективностью выпрямителя переменного / постоянного тока. Потери преобразования переменного / постоянного тока возникают во время зарядки аккумулятора от источника переменного тока.В августе выпрямитель получает наибольшее количество электроэнергии от дизельного генератора из-за наименьшего количества глобальных и падающих солнечных батарей в этом месяце (159,232 кВтч / м 2 ; 153,817 кВтч / м 2 ), и это влияет на производство фотоэлектрических модулей. ; в этот момент дизельное топливо включается, чтобы обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии. Результаты проектирования показывают, что выпрямитель получил 3704,875 кВтч / год и выпрямлен в батарею с 3149,880 кВтч / год, имея потери 554,995 кВтч / год, как показано в таблицах 3 и 4.

Потери инвертора связаны с эффективностью инвертора по постоянному / переменному току. Потери инвертора постоянного / переменного тока возникают до того, как первоначально предоставленная энергия может быть потреблена нагрузкой переменного тока. Это означает, что вся электрическая энергия, которая не течет напрямую к нагрузке переменного тока, проходит через инвертор, например, электричество, поступающее от фотоэлектрической системы, выпрямленное электричество к батарее и энергия, поступающая от батареи. В августе инвертор получает наименьшее количество электроэнергии от фотоэлектрической панели и батареи из-за наименьшего в этом месяце глобального и падающего солнечного излучения (159.232 кВтч / м 2 ; 153,817 кВтч / м 2 ). Хотя аккумулятор получает максимальную зарядку 503,078 кВт как от фотоэлектрической (226,867 кВт), так и от дизельной (выпрямленной на батарею мощностью 276,211 кВт), инвертор по-прежнему получает меньше всего электроэнергии, потому что дизель часто приходит для питания нагрузки переменного тока и зарядки аккумулятор; зарядка батареи выпрямителем показывает, как часто дизель подает электроэнергию на нагрузку в этом месяце августа, как показано в таблицах 3 и 4.

В заключение, хотя эффективность преобразования постоянного тока в постоянный, как правило, низкая, переменный ток в постоянный КПД выпрямителя (преобразователя зарядного устройства) несколько ниже КПД инвертора постоянного / переменного тока, как показано в таблице 3.

5.2.3. Экономические затраты

Капитальные затраты на гибридное фотоэлектрическое / дизельное решение с батареями почти в три раза выше, чем у комбинации генератора и батареи (41048 долларов США), но чистая текущая стоимость, представляющая затраты в течение всего срока службы системы, составляет составляет менее половины стоимости комбинации генератора и батареи (192 231 долл. США), как показано в Таблице 5. Чистая приведенная стоимость (NPC) гибридной системы PV / дизель / аккумулятор немного ниже, чем NPC для дизельной / Комбинация батарей в результате меньшего расхода топлива и из-за того, что требуется меньше аккумуляторных батарей, и замена батарей является важным фактором в обслуживании системы.

5.2.4. Загрязнение окружающей среды

С точки зрения воздействия на окружающую среду, увеличение количества часов работы дизельного генератора приводит к увеличению расхода топлива, а также увеличению выбросов парниковых газов, тогда как сокращение количества часов работы дизельного генератора приводит к сокращению расход топлива, тем самым снижая выбросы парниковых газов. Дизельная система работает 5 298 часов в год, расход топлива составляет 9 183 л / год и производит выбросы загрязняющих веществ в килограммах (кг), как показано в Таблице 6, в то время как в гибридной PV-дизельной системе дизельный генератор работает в течение 5011 часов. / год, расход топлива составляет 5716 л / год, и ежегодно выбрасывает в килограммах выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в районе проживания, как показано в Таблице 6.Снижение расхода топлива также означает меньшие выбросы из энергетической системы, как показывает солнечная фотоэлектрическая дизельная система, которая имеет самые низкие выбросы загрязняющих веществ.

6. Заключение

В этой статье исследуется проектирование автономной гибридной энергосистемы с акцентом на фотоэлектрическую / дизельную энергосистему с накоплением энергии в батареях. На основе анализа моделей компонентов системы реализуется полная имитационная модель. На основе спроектированной системы был произведен подробный экспериментальный учет потоков энергии через гибридную систему, и все потери системы, вызванные контроллером заряда PV, двусторонним переключением аккумуляторной батареи, преобразованием выпрямителя и инвертора, были количественно определены и задокументированы.Результаты показывают, что потери фотоэлектрического контроллера заряда связаны с эффективностью преобразования постоянного / постоянного тока и генерируются во время управления потоком тока к и от батареи с помощью фотоэлектрического контроллера заряда, в то время как накопительные потери включают все потери энергии в батарее и составляют описывается эффективностью заряда и разряда батареи, а также характеристиками саморазряда. Кроме того, потери при преобразовании зарядного устройства батареи связаны с эффективностью выпрямителя переменного / постоянного тока и генерируются во время зарядки аккумулятора от источника переменного тока, в то время как потери инвертора возникают из-за эффективности преобразователя постоянного / переменного тока и возникают до того, как первоначально предоставленная энергия может быть потреблена. нагрузка переменного тока.На основании результатов было доказано, что эффективность преобразования постоянного тока в постоянный, как правило, низкая, в то время как эффективность выпрямителя переменного / постоянного тока несколько ниже, чем эффективность инвертора постоянного / переменного тока. Кроме того, было продемонстрировано, что использование гибридной фотоэлектрической / дизельной системы с аккумулятором (один блок фотоэлектрической батареи 15 кВт, один блок генератора 5,4 кВт с 16 батареями) может значительно снизить зависимость от единственно доступного дизельного ресурса. Разработанная гибридная система сводит к минимуму час работы дизельного двигателя и, таким образом, снижает расход топлива, что значительно влияет (снижает) загрязнение, такое как выбросы углерода, тем самым уменьшая парниковый эффект.Хотя использование гибридной фотоэлектрической / дизельной системы с аккумулятором не может значительно снизить общий NPC и COE, оно позволило снизить зависимость от дизельного топлива. С другой стороны, также было доказано, что использование гибридной фотоэлектрической / дизельной системы с аккумулятором было бы более экономичным, если бы цена на дизельное топливо значительно выросла. При прогнозном периоде в 20 лет и годовой реальной процентной ставке 7,5% было обнаружено, что использование гибридной фотоэлектрической / дизельной системы с аккумулятором может значительно снизить NPC и COE по сравнению с автономной дизельной системой.В заключение, гибридная фотоэлектрическая / дизельная система потенциально может использоваться для замены или модернизации существующих автономных дизельных систем в Нигерии.

Номенклатура
: Площадь поверхности, м 2
: Годовая капитальная стоимость компонента
: Годовая стоимость замены компонента
: Годовые эксплуатационные расходы на компонент
: Годовые капитальные затраты на солнечную энергию
: Годовые затраты на замену солнечной энергии
: Годовые эксплуатационные расходы на солнечную энергию
: Годовая капитальная стоимость дизельного генератора
: Годовая стоимость замены дизельного генератора
: Годовая стоимость эксплуатации дизельного генератора
: Годовая стоимость топлива для дизельного генератора
: Годовой Зед капитальные затраты на питание от аккумуляторов
: Годовая стоимость замены аккумуляторов в годовом исчислении
: Годовые эксплуатационные расходы на питание от аккумуляторов
: Годовые капитальные затраты на преобразователь энергии
: Годовая стоимость замены преобразовательной мощности
: Годовая эксплуатационная стоимость преобразовательной мощности
: Первоначальная капитальная стоимость компонента
: Затраты на выбросы диоксида углерода () ( $ / т)
: Стоимость выбросов оксида углерода (CO) ($ / т)
: Стоимость выбросов несгоревших углеводородов (UHC) ($ / т)
: Затраты на выбросы твердых частиц (ТЧ) ($ / т)
: Затраты на выбросы оксида серы () ($ / т)
: Стоимость выбросов оксида азота () ($ / т)
: Стоимость эксплуатационного компонента
: Стоимость замены компонент
Коэффициент возмещения капитала
: Энергия, запасенная в батарее в час, кВтч
: Часовая потребность в нагрузке или энергия, необходимая в определенный период времени
: Часовая отдача энергии от выпрямителя, кВт · ч
: Часовая подача энергии в выпрямитель, кВт · ч
: Количество избыточной энергии от источников переменного тока, кВт · ч
: Почасовая энергия, вырабатываемая дизельным генератором
: Часовая выработка энергии инвертором (в случае SPV), кВт · ч
: 9007 8 Часовая выработка энергии фотоэлектрическим генератором
: Часовая выработка энергии инвертором (в случае батареи), кВтч
: Энергия, запасенная в батарее в час, кВтч
: Часовая энергия, потребляемая на стороне нагрузки, кВтч
: Часовая энергия, отдаваемая контроллером заряда, кВтч
: Часовая энергия, потребляемая контроллером заряда, кВтч
: Часовая выработка энергии от выпрямителя, кВтч
: Количество избыточной энергии от источника постоянного тока (фотоэлектрические панели), кВтч
: Энергия, запасенная в батарее в час, кВтч
: Равно +
: Равно +
: Энергия, вырабатываемая фотоэлектрической батареей (кВтч) 9007 8
: Энергия, вырабатываемая мотор-генератором (кВтч)
: Энергия, подводимая к нагрузке (кВтч)
: Потери энергии (кВтч), которые включают все ()
: Потери энергии через контроллер заряда (кВтч)
: Потери энергии через батарею (кВтч)
: Потери энергии через выпрямитель (кВтч)
: Энергия потери через инвертор (кВтч)
: Часовая освещенность в кВтч / м 2
: Процентная ставка
: Целочисленная функция, возвращающая целую часть реального значение
: Годовые выбросы (кг / год)
: Годовые выбросы (кг / год)
: Годовые e миссии (кг / год)
: Годовые выбросы твердых частиц (ТЧ) (кг / год)
: Годовые выбросы (кг / год)
: Годовой выбросы несгоревших углеводородов (UHC) (кг / год)
: Количество лет
: Фактор уровня проникновения PV
: Срок службы проекта
: Срок службы компонента
: Коэффициент амортизационного фонда
: КПД фотоэлектрического генератора
: КПД дизельного генератора
: КПД выпрямителя
: КПД инвертора
: КПД разрядки аккумулятора
: 900 78 КПД контроллера заряда
: КПД зарядки аккумулятора.
Конкурирующие интересы

Автор заявляет об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительным материалом является результат моделирования спроектированной гибридной системы; результаты в таблицах 3, 4 и 7 были получены / получены из дополнительного материала (Технические результаты разработанной гибридной системы).

  1. Дополнительные материалы

Дизель-генераторы и электростанции

Дизель-генераторы

занимают важное место в электроэнергетике.В этой статье описывается несколько способов их использования в составе электростанций и подстанций.

Уголь, природный газ, нефть и атомная энергия

Дизель-генераторы широко используются на большинстве угольных, газовых и нефтяных электростанций. Для всех областей и целей все атомные электростанции в Соединенных Штатах. Для нужд ассистентов станции имеется точка доступа для усиления кризисных ситуаций. Эти вспомогательные устройства включают в себя основные насосы, вентиляторы, агрегаты с приводом от давления, зарядные устройства, поворотные механизмы для паровых турбин и многое другое.

Дизель-генераторы

На разветвленных электростанциях в большинстве своем есть не менее кризисные дизель-генераторные установки на единицу. Эти дизельные генераторы естественным образом запускаются, когда инициируется переключение при пониженном напряжении, чаще всего из-за неудачного обмена выгодами станции, когда генераторная установка отключается. На угольных электростанциях такая ситуация не является ненормальной. Электрические каркасы, например, переходники для трансформаторов, а также автоматические выключатели могут и действительно уходят на землю и проваливаются из-за воды, угольной приборки, обломков шлака и форсунок, которые естественным образом проникают в оборудование.

На обычной атомной электростанции во время перебоев в электроснабжении блок батарей усиления приводит в действие значительную часть основного оборудования, например, насосы охлаждения реактора. В этот момент включаются усиленные дизельные генераторы , которые приводят в действие помощников станции и зарядные устройства. Можно использовать больше арматурных каркасов, включая переносные дизельные силовые насосы для охлаждения реактора.

Hydro Generation

В офисах Hydro Generation может быть еще одно обязательное использование дизельных генераторов .Они не только обеспечивают снижение мощности энергоблоков, но и большую часть времени также дают аварийную мощность дверям водосброса, которые используются, чтобы избежать чрезмерного перекрытия плотины при возникновении условий наводнения и ослабить скопление людей в районах ниже по течению от этих офисов. На нынешних плотинах обычно есть как минимум два дизель-генератора. Из-за разделения между органами управления водосбросом и электростанцией.

Подстанции и распределительные устройства

Подстанции и распределительные устройства содержат части, которые, как ожидается, будут распределять и передавать энергию желаемого напряжения клиентам энергетических организаций.Автоматические выключатели, трансформаторы, защитная передача и соответствующие структуры, которые управляют этими устройствами, требуют усиленного источника питания в любой точке, где пропадает мощность станции. Эти отключения электроэнергии обычно происходят во многих регионах суши и обычно вызывают ураганы, молнии и сильный ветер, которые могут вызвать обрушение линий электропередач. Батарейные блоки используются для кратковременного питания защитной передачи, но они лишь укрепят на короткое время. В этих основных обстоятельствах усилитель Дизель-генераторы естественным образом появится в сети и будет питать зарядные устройства аккумуляторов, чтобы напряжение батарейных блоков не упало слишком низко, сохраняя стратегическое расстояние от батареи и оборудования станции.

Блэкстарт

Федеральный закон Соединенных Штатов предписывает всем производителям электроэнергии (электроэнергетическим организациям) следовать правилам NERC-North American Electric Reliability Corporation по рекуперации электроэнергии в случае общего отключения электроэнергии в электрической матрице и для своих клиентов. Эта система рекуперации энергии известна как «Blackstart». Большинство методов Blackstart включают использование дизель-генераторных установок. Кроме того, могут использоваться и гидрогенераторы, поскольку они имеют достаточную мощность.Однако, с другой стороны, использование Hydro усиливает дизель-генераторные установки, чтобы они могли управлять своими помощниками среди Blackstart.

Кроме того, перебои в подаче электроэнергии на каркасную решетку случаются редко, однако NERC требует, чтобы энергогенерирующие компании оттачивали или практиковали Blackstarts в соответствии с установленным графиком, чтобы оставаться в постоянном режиме, иначе они могут столкнуться с огромными штрафами.

Дизельные электростанции

Во многих частях мира, включая США, есть сухопутные территории. Где использование дизельных генераторов является основным подходящим выбором для обеспечения надежной электроэнергией близлежащего населения.«Замерзший Север» — это случай, когда это обучение является нормальным, и там энергетические организации используют дизельные электростанции как достойную внимания часть своего портфеля энергоэффективности. Значительное количество этих пунктов назначения не подключены к электросети и должны контролировать свою частоту и напряжение.

Экологически чистая энергия Энергия

Наконец, экологически чистая энергия. Энергия — это быстро развивающаяся и широко распространенная во всем мире попытка. Есть электростанции, утилизирующие свалочные газы.Он содержит 40% -60% метана и различных газов, используемых в качестве топлива для электростанций. Многие, если не большая часть из них — дизельные установки. Эти электростанции являются проектами LFGTE (Landfill Gas-to Energy) и являются устойчивым активом. Кроме того, начиная с июля 2013 года в Америке реализуется 621 энергетический проект на основе свалочного газа.

Правила

CARB разрешают использование резервных генераторов во время отключения электроэнергии в целях общественной безопасности

Ваша электрическая сеть может отключать ваше питание, чтобы снизить риск катастрофического пожара в погодных условиях с высоким риском возникновения пожара.Во время этих отключений электроэнергии для общественной безопасности (PSPS) вы можете удовлетворить свои потребности в электроэнергии с помощью резервного генератора. Однако выхлоп из резервного генератора способствует загрязнению воздуха.

Сотрудники CARB определили, что события PSPS являются аварийными событиями, а правила CARB позволяют использовать резервные генераторы во время PSPS. Свяжитесь с местным воздушным округом перед покупкой или арендой большого генератора, чтобы определить, какие конкретные местные требования к разрешениям могут применяться.


Крупные генераторы промышленного и коммерческого типа (например, дизельные, бензиновые, пропановые и газовые двигатели,

> 50 л.с. или > 37 кВт)

Правила CARB позволяют использовать большие дизельные генераторы во время мероприятия PSPS . Воздушные округа реализуют правила CARB и обеспечивают их соблюдение, а также могут иметь другие правила, ограничивающие, как, когда и где вы можете использовать крупные промышленные и коммерческие генераторы.


Меньшие генераторы потребительского типа (например,грамм. стандартные бензиновые и пропановые двигатели)

Правила CARB не ограничивают, когда вы можете использовать генераторы потребительского типа во время мероприятий PSPS.

Безопасность прежде всего

Никогда не включайте генератор в помещении или около открытых окон. Генераторы выделяют окись углерода, которая может быть ядовита при вдыхании.

Никогда не подключайте генератор к домашней или служебной проводке без консультации с лицензированным подрядчиком по электрике и получения необходимых разрешений. Неправильный и недопустимый монтаж электропроводки может стать причиной пожара и подвергнуть опасности вас, ваших соседей и электриков.

Никогда не включайте генератор рядом с сухой растительностью или пока вы не можете должным образом контролировать его. Пожарные могут ограничивать, когда и где можно использовать генераторы для предотвращения пожаров. Свяжитесь с местной пожарной службой для получения дополнительной информации.

Air District Контакты

Дизель-генераторы Cat | Промышленные генераторы резервного и основного питания

Caterpillar — крупнейший в мире производитель генераторных установок, предлагающий самый широкий диапазон доступных технических характеристик.Коммерческие и промышленные дизельные генераторы Cat обеспечивают надежную, чистую и экономичную электроэнергию для работы в основном, непрерывном или резервном режиме.

Каждая дизель-генераторная установка Cat спроектирована, спроектирована и изготовлена ​​для обеспечения оптимальной производительности. Все основные компоненты тестируются индивидуально; и как только генераторная установка собрана, вся установка проходит испытания при 100% номинальной нагрузке и выше на предмет работоспособности и безопасности.

Все генераторные установки имеют дополнительно звукопоглощающие кожухи. Нужна помощь в определении размеров вашего генератора или в разработке системы?

Для помощи в определении размеров и проектировании вашей системы питания регистр для CAT SPECSIZER

Дизельные генераторы Caterpillar Select

Гусеница C4.4 Дизель-генератор
Номинальные характеристики в режиме ожидания 40 кВт / 50 кВт / 60 кВт
Основные рейтинги 36 кВт / 45 кВт / 55 кВт
Напряжение 220 В / 240 В / 440 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 76 x 44 x 70 дюймов
Масса 1962 фунтов
от 40 кВт до 60 кВт Гусеница C4.4 Дизель-генератор
Номинальные характеристики в режиме ожидания 80 кВт / 100 кВт
Основные рейтинги 72 кВт / 90 кВт
Напряжение 220 В / 240 В / 440 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 93 x 44 x 51 дюймов
Масса 2570 фунтов
от 80 кВт до 100 кВт Гусеница C7.1 Дизель-генератор
Номинальные характеристики в режиме ожидания 125 кВт / 150 кВт / 175 кВт / 200 кВт
Основные рейтинги 114кВт / 135кВт / 158кВт
Напряжение 220 В / 240 В / 440 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 93 x 44 x 51 дюймов
Масса 2570 фунтов
от 125 кВт до 200 кВт Дизельный генератор Caterpillar C9
Номинальные характеристики в режиме ожидания 200 кВт / 250 кВт / 300 кВт
Основные рейтинги 180 кВт / 225 кВт / 275 кВт
Напряжение 220 В / 240 В / 440 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 122 x 64 x 82 дюйма
Масса 6411 фунтов
от 200 кВт до 300 кВт Дизель-генератор Caterpillar C13
Номинальные характеристики в режиме ожидания 350 кВт / 450 кВт
Основные рейтинги 320 кВт / 365 кВт
Напряжение 220 В / 240 В / 440 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 138 x 65 x 82 дюймов
Масса 8427 фунтов
от 350 кВт до 400 кВт Дизельный генератор Caterpillar C15
Номинальные характеристики в режиме ожидания 350 кВт / 400 кВт / 450 кВт / 500 кВт
Основные рейтинги 320 кВт / 365 кВт / 410 кВт / 455 кВт
Напряжение 220 В / 240 В / 440 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 137 x 64 x 84 дюймов
Масса 9623 фунтов
от 350 кВт до 500 кВт Дизельный генератор Caterpillar C18
Номинальные характеристики в режиме ожидания 500 кВт / 550 кВт / 600 кВт / 650 кВт / 700 кВт / 750 кВт
Основные рейтинги 455 кВт / 500 кВт / 545 кВт / 600 кВт / 635 кВт / 680 кВт
Напряжение 208 В / 220 В / 240 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 138 x 69 x 92 дюймов
Масса 10,721 фунтов
от 550 кВт до 750 кВт Дизель-генератор Caterpillar C27
Резервный
Номинальные характеристики
750 кВт / 800 кВт
Prime
Рейтинги
680 кВт / 725 кВт
Напряжение 208 В / 240 В / 480 В / 600 В
Частота 60 Гц
Размеры 184 x 68 x 85 дюймов
Масса 14600 фунтов
от 750 кВт до 800 кВт Дизель-генератор Caterpillar C32 От
Резервный
Номинальные характеристики
1000 кВт
Prime
Рейтинги
910 кВт
Напряжение 220В до 4160В
Частота 60 Гц
Размеры 164 x 664 x 85 дюймов
Масса 14700 фунтов
1000 кВт Caterpillar 3512 Дизель-генератор От
Номинальные характеристики в режиме ожидания 1100 кВт / 1250 кВт / 1400 кВт / 1500 кВт / 1750 кВт
Основные рейтинги 1000 кВт / 1135 кВт / 1275 кВт / 1360 кВт
Напряжение 380В до 13800В
Частота 60 Гц
Размеры 219x79x93 — 244x90x100 «
Масса от 22650 до 32660 фунтов
от 1100 кВт до 1750 кВт Caterpillar 3516 Дизель-генератор От
Резервный
Номинальные характеристики
1750 кВт / 2000 кВт / 2250 кВт / 2500 кВт / 2750 кВт
Основные рейтинги 1600 кВт / 1825 кВт / 2250 кВт / 2500 кВт
Напряжение 380В до 13800В
Частота 60 Гц
Размеры
244x90x95 — 304x104x132 «
Масса от 35880 до 40700 фунтов
от 1750 кВт до 2750 кВт Caterpillar C175-16 Дизель-генератор От
Резервный
Номинальные характеристики
3000 кВт / 3100 кВт
Prime
Рейтинги
2725 кВт / 2825 кВт
Напряжение 480 В до 13 800 В
Частота 60 Гц
Размеры
314 x 114 x 135 дюймов
Масса 50500 фунтов
от 3000 до 3100 кВт Дизель-генератор Caterpillar C175-20
Резервный
Номинальные характеристики
3900 кВт / 4000 кВт
Prime
Рейтинги
3500 кВт / 3600 кВт
Напряжение от 3300В до 11000В
Частота 60 Гц
Размеры
331 x 128 x 151 дюймов
Масса 66 200 фунтов
от 3900 до 4000 кВт Caterpillar 3612 Дизель-генератор
Резервный
Номинальные характеристики
4000 кВт
Prime
Рейтинги
3300 кВт
Напряжение
Частота 60 Гц
Размеры
404 x 100 x 157 дюймов
Масса 112 690 фунтов
4000 кВт Caterpillar 3616 Дизель-генератор
Резервный
Номинальные характеристики
5320 кВт
Prime
Рейтинги
4840 кВт
Напряжение
Частота 60 Гц
Размеры
404 x 100 x 157 дюймов
Масса 141 840 фунтов
5320 кВт

Дизель-генераторные установки нацелены в будущее

Хотя новые варианты распределенной генерации, такие как микротурбины, солнечные батареи и батареи, привлекли внимание заголовков, дизельное топливо остается наиболее популярным вариантом из-за его устоявшейся технологии и надежности.Но растущая конкуренция и новые правила ставят под угрозу его традиционную роль. Вот что делает дизель, чтобы оставаться актуальным.

Если вы обращаете внимание только на заголовки в энергетических СМИ (включая POWER ), вас можно простить за то, что вы по большей части забыли о дизельном топливе. Стабильная и надежная дизельная генерация не так уж и интересна — она ​​всегда рядом, когда вам это нужно.

Точные данные о том, сколько дизельной генерации используется во всем мире, получить трудно, отчасти потому, что официальная статистика из США.S. Energy Information Administration и Международное энергетическое агентство склонны смешивать дизельное топливо с мазутом, но нет никаких сомнений в том, что их много. Дизельное топливо широко используется для резервной генерации в развитых странах и для первичной генерации в развивающихся странах, где национальная сеть может быть ненадежной или просто отсутствовать, а также для островных сетей, где крупные электростанции нерентабельны.

Преимущества

Diesel заключаются в простоте, надежности, быстродействии и невысокой стоимости.По сравнению с другими вариантами, такими как газовые двигатели, микротурбины и возобновляемые источники, такие как ветер и солнечная энергия, дизельные генераторы обычно являются наименее дорогими с точки зрения капитальных затрат. Дизельное топливо также имеет значительно более высокую плотность энергии, чем природный газ и другие варианты, что может упростить логистику поставок топлива. Благодаря простым требованиям к техническому обслуживанию и хорошо изученной технологии, которой уже 100 лет, дизель-генераторная установка не требует особого внимания, чтобы обеспечить многолетнюю надежную работу — идеальное качество для удаленных районов.

Но у дизеля есть недостатки.

Дизельное топливо может быть дорогим, особенно когда его необходимо ввозить на большие расстояния, например, на удаленный остров. Большой импульс к возобновляемой генерации на островах, таких как Гавайи и Пуэрто-Рико, а также в других регионах, таких как Карибский бассейн и южная часть Тихого океана, был вызван высокими затратами на электроэнергию, обусловленными дизельной генерацией, использующей импортное топливо. В частности, Гавайи приняли решение отказаться от дизельного топлива и всех других ископаемых видов топлива к 2045 году.

Дизельные заводы

, построенные без учета этой проблемы, могут быстро превратиться в белых слонов, как это было в случае с электростанцией Тарахил стоимостью 335 миллионов долларов, построенной Агентством США по международному развитию за пределами Кабула, Афганистан. Поскольку ввоз дизельного топлива в страну настолько дорог и опасен, завод в основном простаивал, имея коэффициент загрузки около 2% с момента его завершения в 2010 году, согласно отчету правительства, опубликованному в августе.

Еще одна проблема, которая усилилась в последние годы, — это выбросы.По сравнению с газовыми двигателями и микротурбинами, не говоря уже о возобновляемых источниках энергии, дизельные двигатели имеют более высокие уровни выбросов твердых частиц, NO x и SO x . На протяжении большей части своего существования дизельное топливо находилось под контролем Агентства по охране окружающей среды (EPA), но оно прекратилось в 2006 году, когда были приняты первые национальные правила выбросов в соответствии со Стандартами производительности новых источников, которые обычно требовали по крайней мере 90% снижения содержания твердых частиц. и NOx для новых двигателей. С тех пор эти стандарты были ужесточены, а также были выпущены новые правила для существующих двигателей.

Эффективность и экологическая выгода

Сохранение конкурентоспособности означало множество изменений в дизельной генерации за последние несколько лет, направленных на повышение эффективности и сокращение выбросов.

Эффективность дизельного двигателя напрямую зависит от скорости сгорания, степени полного сгорания топлива во время воспламенения. Обычно это зависит от того, насколько тонко и равномерно диспергировано топливо во время впрыска в камеру сгорания. Турбонаддув, который нагнетает избыточный воздух в камеру, также улучшает скорость сгорания, поэтому двухступенчатый турбонаддув (с промежуточным охлаждением между ступенями) теперь является обычным явлением для дизельных генераторов.

В современных дизельных двигателях используется метод, известный как впрыск топлива Common Rail (HPCR) под высоким давлением (рис. 1). Этот метод заменяет традиционный механический впрыск на несколько впрысков под высоким давлением с электронным управлением во время каждого цикла сгорания. Вместо того, чтобы полагаться на отдельные форсунки, управляемые распределительным валом, HPCR использует единую систему, которая снабжает все форсунки в двигателе общим источником топлива. Это позволяет использовать гораздо более высокое давление топлива, чем система механического впрыска, которая максимизирует испарение топлива и, таким образом, скорость сгорания.

1. Высокое давление, высокая эффективность. Современные дизельные топливные системы с общей топливораспределительной рампой высокого давления, такие как показанная здесь система Cummins XPI (система впрыска под экстремальным давлением), обеспечивают гораздо более высокое давление топлива и гораздо более точный и гибкий впрыск топлива в камеру сгорания. Предоставлено: Cummins

Кроме того, в отличие от распределительного вала, который может управлять только одним событием впрыска за цикл сгорания, система HPCR использует электронный привод, который может управлять несколькими отдельными впрысками на разных этапах цикла.Это означает гораздо лучший контроль времени впрыска и характеристик, которые можно настроить в соответствии с требованиями, которые двигатель призван удовлетворить, при сохранении максимальной эффективности и более низких выбросов.

Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (с содержанием серы около 15 частей на миллион) в настоящее время является стандартом для дизельных генераторов в районах, где необходимо контролировать выбросы. Использование биодизеля (в основном смешанного с нефтяным дизельным топливом) также растет в результате принятия Стандарта США по возобновляемым видам топлива, хотя это было несколько спорным и общим U.Производство S. по-прежнему невелико, около 1 миллиарда галлонов в год.

Селективное каталитическое восстановление (SCR) успешно используется на новых дизельных установках для снижения выбросов NO x на 95%. Другой часто используемый метод — это рециркуляция выхлопных газов, при которой часть выхлопных газов отправляется обратно в камеру сгорания. Это снижает адиабатическую температуру пламени, что позволяет снизить температуру горения и, таким образом, снизить образование NO x .

Лучшее управление

Вся эта сложная технология требует более сложного управления, и традиционные аналоговые системы уступают место передовым цифровым системам управления.В то время как небольшие, редко используемые резервные генераторы могут выжить в аналоговых системах, более крупные и сложные системы — особенно те, которые обеспечивают питание базовой нагрузки — переходят на цифровые.

Цифровое управление необходимо для новейших генераторных установок, которые полагаются на топливные системы HPCR и точный контроль зажигания и горения. Они также необходимы там, где необходимо строгое соблюдение требований по выбросам.

Еще одно преимущество состоит в том, что цифровые элементы управления могут отслеживать в реальном времени состояние широкого спектра рабочих параметров и отображать их на централизованной панели, в отличие от аналоговых систем, которые полагаются на менее сложные системы сигнализации и световые индикаторы.Это позволяет операторам гораздо быстрее выявлять и устранять неисправности, обеспечивая более надежную подачу электроэнергии и меньшее время простоя. Они также позволяют осуществлять удаленный мониторинг и работу (хотя необходима надлежащая кибербезопасность), что является еще одним преимуществом для генераторных установок, которые могут быть расположены в отдаленных районах.

Хотя операторы должны быть обучены пониманию более сложных систем и пониманию того, что может быть сотнями различных кодов неисправностей, цифровые системы в целом означают более эффективную и надежную работу.Поскольку дизельные генераторы, как правило, представляют собой аварийную генерацию или генерацию, в которой может отсутствовать электроэнергия, на которую можно было бы вернуться, это критические соображения.

Дизельная энергия по-прежнему актуальна

Случайному наблюдателю простительно то, что он думает, что дизельные электростанции уходят в прошлое. Однако нет ничего более далекого от истины. Новые все еще строятся, а старые модернизируются с использованием современных средств управления и других технологических усовершенствований для увеличения производительности, повышения эффективности и сокращения выбросов.

Один из таких новых заводов строится в отдаленном районе Саудовской Аравии. United Cement Industrial Co. заключила контракт с MAN Diesel & Turbo на строительство завода мощностью 54,5 МВт, который будет обеспечивать электроэнергией ее новый цементный завод между Джиддой и горами Аль-Садия недалеко от западного побережья королевства (рис. 2). Станция будет оснащена пятью дизельными двигателями MAN 20V32 / 44CR мощностью 11,2 МВт, в которых используется технология HPCR и сложное электронное управление для поддержания максимальной топливной эффективности и низкого уровня выбросов.Цементный завод находится далеко от национальной сети, поэтому двигатели MAN будут служить его единственным источником энергии.

2. Сила пустыни. Четыре из пяти массивных дизельных двигателей MAN 20V32 / 44CR, которые будут приводить в действие новый цементный завод в Саудовской Аравии, ждут установки в зоне складирования. Предоставлено: MAN

Дизель также был выбран из-за его традиционных преимуществ надежности и прочных технологий, которые важны для объекта, где наблюдается жара 50C и регулярные песчаные бури.Хотя двигатели адаптируются к суровому климату, они не нуждаются в передовых системах охлаждения и экологического контроля, которые были бы необходимы для газотурбинной установки. Затраты на топливо также представляют гораздо меньшую проблему для страны с достаточными ресурсами ископаемого топлива. Ожидается, что этот завод начнет работу в 2016 году.

Более крупный завод MAN, построенный в июле, проект Пуэнт-Джарри мощностью 210 МВт на Карибском острове Гваделупа, показывает, насколько далеко зашло производство дизельного топлива за последние годы (рис. 3).По сравнению с замененной установкой, Пуэнт-Джарри использует на 15% меньше топлива и выбрасывает на 85% меньше NO x в результате усовершенствованной технологии и добавления системы SCR.

3. Остров питания. Новая дизельная электростанция Пуэнт-Жарри в Гваделупе значительно чище и эффективнее, чем предыдущая. Предоставлено: MAN

Установка более совершенных систем на существующие генераторные установки также может принести значительные дивиденды.Wärtsilä недавно реализовала проект в Пакистане на электростанции Кохинор в Лахоре (рис. 4). Электростанция мощностью 124 МВт, на которой работают восемь двигателей 18V46 Wärtsilä, эксплуатируется компанией Kohinoor Energy, одним из первых независимых производителей электроэнергии в стране. Срок службы оригинальных турбин подошел к концу, но вместо того, чтобы просто ремонтировать их, Кохинор выбрал модернизацию. Замена старых турбонагнетателей новыми турбокомпрессорами ABB TPL 76C привела к экономии топлива 2,5 г / кВтч. Также повысились надежность и производительность.Поскольку электростанцию ​​нельзя было остановить, не возместив убытки покупателю электроэнергии, модернизация проводилась по одной, каждая из которых занимала около 15 дней.

4. Высокая скорость. Kohinoor Energy в Лахоре, Пакистан, добилась значительной экономии топлива за счет модернизации турбонагнетателей на своих дизельных двигателях Wärtsilä. Предоставлено: Wärtsilä

Сопряжение солнечной и дизельной

Солнечная энергия и дизельное топливо могут показаться конкурентами для будущего поколения, но на самом деле они оказались очень совместимыми вариантами для автономных приложений.Гибридные солнечно-дизельные электростанции компенсируют два основных недостатка каждого варианта: непостоянство солнечной фотоэлектрической (PV) генерации и высокую стоимость транспортировки дизельного топлива на удаленные объекты, такие как шахта.

Электроэнергия от солнечных панелей в этих случаях стоит как минимум на 50% меньше, чем дизельная генерация, но без резервного аккумулятора она не вырабатывает электроэнергию в ночное время. Вот где приходит на помощь дизельный генератор, который на киловатт-час дешевле, чем аккумулятор, и их сочетание может привести к значительной экономии затрат на электроэнергию.Исследование, проведенное немецкой консалтинговой фирмой THEnergy, показало, что горнодобывающие проекты с использованием солнечно-дизельной генерации могут существенно снизить общие затраты на электроэнергию для операторов шахт, особенно после первых пяти лет (поскольку многие затраты необходимо оплачивать заранее).

Стационарные гибридные солнечно-дизельные электростанции существуют уже несколько лет (хотя большинство из них довольно малы), но итальянская компания Building Energy и саудовская компания SES Smart Energy Solutions объявили в июне, что они объединяются для разработки первой временной солнечной батареи. -дизельный гибридный завод в Саудовской Аравии.Первый объект будет сдан осенью текущего года. Контейнерный дизайн является портативным, модульным и масштабируемым. (Для получения дополнительной информации о гибридных электростанциях см. «Использование синергии генерации с гибридными установками» в выпуске за апрель 2015 г.)

Недавнее падение цен на сырую нефть, вероятно, оказало некоторую поддержку дизельной генерации, и, поскольку стоимость аккумуляторов продолжает падать, предприимчивые проектировщики обязательно найдут эффективность в сочетании дизельного топлива, возобновляемых источников энергии и хранилищ. Один из примеров того, что может произойти в будущем, можно найти в сервисном центре обслуживания систем компании Oncor в Техасе недалеко от Далласа (победитель конкурса Smart Grid Award 2015 за POWER — см. Августовский выпуск), который сочетает в себе дизельные генераторы, солнечные фотоэлектрические установки, аккумуляторные батареи и микротурбина с газовым двигателем для создания гибкой, надежной и быстро реагирующей системы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.