Определение зависимости параметров системы накопления электроэнергии от степени выравнивания графика электрических нагрузок
Ключевые слова:
система накопления электроэнергии, нормированная стоимость, энергоемкость, график электрических нагрузок, газовая отрасль
Аннотация
Применение систем накопления электроэнергии (СНЭЭ) актуально как для объектов, подключенных к централизованной энергосистеме, так и объектов с децентрализованным электроснабжением. Необходимо решать большое количество задач, связанных с интеграцией данных устройств в системы электроснабжения: выбор и технико-экономическое обоснование установки СНЭЭ, определение их места размещения, разработка алгоритмов автоматической работы электротехнических комплексов с СНЭЭ и др. Статья является продолжением исследований авторов в области обеспечения бесперебойной работы систем электроснабжения предприятий [1] топливно-энергетического комплекса. Рассмотрены вопросы, связанные с расчетом основных технико-экономических параметров данных устройств, а также с исследованием переменных, влияющих на показатель нормированной стоимости накопления электроэнергии, позволяющий однозначно сделать вывод о целесообразности применения СНЭЭ без громоздких экономических расчётов. Представлена обобщенная информация о развитии методик расчета показателя нормированной стоимости. Впервые установлены зависимости между показателями графика электрических нагрузок и параметрами системы накопления электроэнергии, влияющими на окончательный экономический эффект. Расчеты проводились на примере данных об электропотреблении действующего предприятия газовой отрасли – компрессорной станции. Сделан вывод о необходимости адаптации рассматриваемого показателя при определении параметров СНЭЭ для применения в различных отраслях.
Литература
1. Токарев И.С. и др. Алгоритм работы системы накопления энергии в структуре электротехнического комплекса объекта газовой отрасли. – Электричество, 2024, № 4, c. 51–63.
2. Зырянов В.М. и др. Системы накопления энергии: российский и зарубежный опыт. – Энергетическая политика, 2020, № 6(148), c. 76–87.
3. Choton K. Das et al. Overview of Energy Storage Systems in Distribution Networks: Placement, Sizing, Operation, and Power Quality. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, No. 91, pp. 1205–1230, DOI: 10.1016/j.rser.2018.03.068.
4. Суворов А.А., Илюшин П.В. Модернизация алгоритма виртуального синхронного генератора для управления системой накопления электроэнергии в микросети. – Электричество, 2024, № 7, с. 14–29.
5. World Energy Resources. E-Storage: Shifting from Cost to Value Wind and Solar Applications. – World Energy Council, 2016.
6. Jülch V. Comparison of Electricity Storage Options Using Levelized Cost of Storage (LCOS) Method. – Applied Energy, 2016, No. 183, pp. 1594–1606, DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.08.165.
7. Obi M. et al. Calculation of Levelized Costs of Electricity for Various Electrical Energy Storage Systems. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, No. 67, pp. 908–920, DOI: 10.1016/j.rser.2016.09.043.
8. Мельников В.Д. и др. Проблемы, перспективы применения и методика расчета нормированной стоимости накопления электрической энергии. – Вестник Казанского государственного энергетического университета, 2019, № 4 (44), с. 30–36.
9. Токарев И.С. и др. Выбор параметров системы накопления электроэнергии по критерию усовершенствованного показателя нормированной стоимости для объектов ПАО «Газпром» большой мощности. – Научные труды КубГТУ, 2024, № 2, с. 170–184.
10. Mostafa M.H. et al. Techno-Economic Assessment of Energy Storage Systems Using Annualized Life Cycle Cost of Storage (LCOS) And Levelized Cost of Energy (LCOE) Metrics. – Journal of Energy Storage, 2020, No. 29, DOI: 10.1016/j.est.2020.101345.
11. Cristea M. et al. Levelized Cost of Storage (LCOS) Analysis of Bess in Romania. – Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2022, No. 53, DOI: 10.1016/j.seta.2022.102633.
12. Mugyema M. et al. Levelised Cost of Storage Comparison of Energy Storage Systems for Use in Primary Response Application. – Journal of Energy Storage, 2023, No. 59, DOI: 10.1016/j.est.2022.106573.
13. Федотов А.И., Федотов Е.А., Абдуллазянов А.Ф. Использование электрохимических накопителей энергии в системах автономного электроснабжения для снижения расхода топлива энергоустановок. – Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2021, № 1, с. 3–17.
14. Илюшин П.В., Шавловский С.В. Механизмы окупаемости инвестиций в системы накопления электрической энергии при их использовании для снижения пиковых нагрузок и затрат на мощность. – Релейная защита и автоматизация, 2021, № 1, с. 12–20.
15. Харламов В.В., Попов Д.И., Соколов П.С. Проектирование накопителя электроэнергии для электротехнических комплексов, предназначенных для испытания асинхронных двигателей. – Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2023, № 8, с. 513–521.
16. Гусев Ю.П., Субботин П.В. Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях. – Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика, 2019, № 2, с. 48–61.
17. Шклярский Я.Э., Брагин А.А. Снижение потерь энергии в электрических сетях предприятий. – Известия ВУЗов. Горный журнал, № 1, 2013, с. 99–103.
#
1. Tokarev I.S. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 4, pp. 51–63.
2. Zyryanov V.M. et al. Energeticheskaya politika – in Russ. (Energy Policy), 2020, No. 6(148), pp. 76–87.
3. Choton K. Das et al. Overview of Energy Storage Systems in Distribution Networks: Placement, Sizing, Operation, and Power Quality. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, No. 91, pp. 1205–1230, DOI: 10.1016/j.rser.2018.03.068.
4. Suvorov A.A., Ilyushin P.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 7, pp. 14–29.
5. World Energy Resources. E-Storage: Shifting from Cost to Value Wind and Solar Applications. – World Energy Council, 2016.
6. Jülch V. Comparison of Electricity Storage Options Using Levelized Cost of Storage (LCOS) Method. – Applied Energy, 2016, No. 183, pp. 1594–1606, DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.08.165.
7. Obi M. et al. Calculation of Levelized Costs of Electricity for Various Electrical Energy Storage Systems. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, No. 67, pp. 908–920, DOI: 10.1016/j.rser.2016.09.043.
8. Mel’nikov V.D. et al. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of Kazan State University), 2019, No. 4 (44), pp. 30–36.
9. Tokarev I.S. et al. Nauchnye trudy KubGTU – in Russ. (Scientific Works of KubSTU), 2024, No. 2, pp. 170–184.
10. Mostafa M.H. et al. Techno-Economic Assessment of Energy Storage Systems Using Annualized Life Cycle Cost of Storage (LCOS) And Levelized Cost of Energy (LCOE) Metrics. – Journal of Energy Storage, 2020, No. 29, DOI: 10.1016/j.est.2020.101345.
11. Cristea M. et al. Levelized Cost of Storage (LCOS) Analysis of Bess in Romania. – Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2022, No. 53, DOI: 10.1016/j.seta.2022.102633.
12. Mugyema M. et al. Levelised Cost of Storage Comparison of Energy Storage Systems for Use in Primary Response Application. – Journal of Energy Storage, 2023, No. 59, DOI: 10.1016/j.est.2022.106573.
13. Fedotov A.I., Fedotov E.A., Abdullazyanov A.F. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Problemy energetiki – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Energy Problems), 2021, No. 1, pp. 3–17.
14. Ilyushin P.V., Shavlovskiy S.V. Releynaya zashchita i avtomatizatsiya – in Russ. (Relay protection and automation), 2021, No. 1, pp. 12–20.
15. Harlamov V.V., Popov D.I., Sokolov P.S. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki – in Russ. (News of Tula State University. Technical Science), 2023, No. 8, pp. 513–521.
16. Gusev Yu.P., Subbotin P.V. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Energetika – in Russ. (Bulletin of the South Ural State University. Series: Energy), 2019, No. 2, pp. 48–61.
17. Shklyarskiy Ya.E., Bragin A.A. Izvestiya VUZov. Gornyy zhurnal – in Russ. (Izvestia of Universities. Mining Journal), No. 1, 2013, pp. 99–103
2. Зырянов В.М. и др. Системы накопления энергии: российский и зарубежный опыт. – Энергетическая политика, 2020, № 6(148), c. 76–87.
3. Choton K. Das et al. Overview of Energy Storage Systems in Distribution Networks: Placement, Sizing, Operation, and Power Quality. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, No. 91, pp. 1205–1230, DOI: 10.1016/j.rser.2018.03.068.
4. Суворов А.А., Илюшин П.В. Модернизация алгоритма виртуального синхронного генератора для управления системой накопления электроэнергии в микросети. – Электричество, 2024, № 7, с. 14–29.
5. World Energy Resources. E-Storage: Shifting from Cost to Value Wind and Solar Applications. – World Energy Council, 2016.
6. Jülch V. Comparison of Electricity Storage Options Using Levelized Cost of Storage (LCOS) Method. – Applied Energy, 2016, No. 183, pp. 1594–1606, DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.08.165.
7. Obi M. et al. Calculation of Levelized Costs of Electricity for Various Electrical Energy Storage Systems. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, No. 67, pp. 908–920, DOI: 10.1016/j.rser.2016.09.043.
8. Мельников В.Д. и др. Проблемы, перспективы применения и методика расчета нормированной стоимости накопления электрической энергии. – Вестник Казанского государственного энергетического университета, 2019, № 4 (44), с. 30–36.
9. Токарев И.С. и др. Выбор параметров системы накопления электроэнергии по критерию усовершенствованного показателя нормированной стоимости для объектов ПАО «Газпром» большой мощности. – Научные труды КубГТУ, 2024, № 2, с. 170–184.
10. Mostafa M.H. et al. Techno-Economic Assessment of Energy Storage Systems Using Annualized Life Cycle Cost of Storage (LCOS) And Levelized Cost of Energy (LCOE) Metrics. – Journal of Energy Storage, 2020, No. 29, DOI: 10.1016/j.est.2020.101345.
11. Cristea M. et al. Levelized Cost of Storage (LCOS) Analysis of Bess in Romania. – Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2022, No. 53, DOI: 10.1016/j.seta.2022.102633.
12. Mugyema M. et al. Levelised Cost of Storage Comparison of Energy Storage Systems for Use in Primary Response Application. – Journal of Energy Storage, 2023, No. 59, DOI: 10.1016/j.est.2022.106573.
13. Федотов А.И., Федотов Е.А., Абдуллазянов А.Ф. Использование электрохимических накопителей энергии в системах автономного электроснабжения для снижения расхода топлива энергоустановок. – Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2021, № 1, с. 3–17.
14. Илюшин П.В., Шавловский С.В. Механизмы окупаемости инвестиций в системы накопления электрической энергии при их использовании для снижения пиковых нагрузок и затрат на мощность. – Релейная защита и автоматизация, 2021, № 1, с. 12–20.
15. Харламов В.В., Попов Д.И., Соколов П.С. Проектирование накопителя электроэнергии для электротехнических комплексов, предназначенных для испытания асинхронных двигателей. – Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2023, № 8, с. 513–521.
16. Гусев Ю.П., Субботин П.В. Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях. – Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика, 2019, № 2, с. 48–61.
17. Шклярский Я.Э., Брагин А.А. Снижение потерь энергии в электрических сетях предприятий. – Известия ВУЗов. Горный журнал, № 1, 2013, с. 99–103.
#
1. Tokarev I.S. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 4, pp. 51–63.
2. Zyryanov V.M. et al. Energeticheskaya politika – in Russ. (Energy Policy), 2020, No. 6(148), pp. 76–87.
3. Choton K. Das et al. Overview of Energy Storage Systems in Distribution Networks: Placement, Sizing, Operation, and Power Quality. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, No. 91, pp. 1205–1230, DOI: 10.1016/j.rser.2018.03.068.
4. Suvorov A.A., Ilyushin P.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 7, pp. 14–29.
5. World Energy Resources. E-Storage: Shifting from Cost to Value Wind and Solar Applications. – World Energy Council, 2016.
6. Jülch V. Comparison of Electricity Storage Options Using Levelized Cost of Storage (LCOS) Method. – Applied Energy, 2016, No. 183, pp. 1594–1606, DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.08.165.
7. Obi M. et al. Calculation of Levelized Costs of Electricity for Various Electrical Energy Storage Systems. – Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, No. 67, pp. 908–920, DOI: 10.1016/j.rser.2016.09.043.
8. Mel’nikov V.D. et al. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of Kazan State University), 2019, No. 4 (44), pp. 30–36.
9. Tokarev I.S. et al. Nauchnye trudy KubGTU – in Russ. (Scientific Works of KubSTU), 2024, No. 2, pp. 170–184.
10. Mostafa M.H. et al. Techno-Economic Assessment of Energy Storage Systems Using Annualized Life Cycle Cost of Storage (LCOS) And Levelized Cost of Energy (LCOE) Metrics. – Journal of Energy Storage, 2020, No. 29, DOI: 10.1016/j.est.2020.101345.
11. Cristea M. et al. Levelized Cost of Storage (LCOS) Analysis of Bess in Romania. – Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2022, No. 53, DOI: 10.1016/j.seta.2022.102633.
12. Mugyema M. et al. Levelised Cost of Storage Comparison of Energy Storage Systems for Use in Primary Response Application. – Journal of Energy Storage, 2023, No. 59, DOI: 10.1016/j.est.2022.106573.
13. Fedotov A.I., Fedotov E.A., Abdullazyanov A.F. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Problemy energetiki – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Energy Problems), 2021, No. 1, pp. 3–17.
14. Ilyushin P.V., Shavlovskiy S.V. Releynaya zashchita i avtomatizatsiya – in Russ. (Relay protection and automation), 2021, No. 1, pp. 12–20.
15. Harlamov V.V., Popov D.I., Sokolov P.S. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki – in Russ. (News of Tula State University. Technical Science), 2023, No. 8, pp. 513–521.
16. Gusev Yu.P., Subbotin P.V. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Energetika – in Russ. (Bulletin of the South Ural State University. Series: Energy), 2019, No. 2, pp. 48–61.
17. Shklyarskiy Ya.E., Bragin A.A. Izvestiya VUZov. Gornyy zhurnal – in Russ. (Izvestia of Universities. Mining Journal), No. 1, 2013, pp. 99–103
