Анализ эффективности применения кинетических накопителей энергии для регулирования графика нагрузки потребителя

Abstract

Целью статьи является теоретическое исследование экономических и технических показателей, позволяющих определить эффективность работы кинетических накопителей энергии при подключении в систему электроснабжения потребителя с целью регулирования суточного графика нагрузки. Являясь реверсивными устройствами, кинетические накопители энергии позволяют частично или полностью разделить во времени процессы выработки и потребления энергии и таким образом эффективно регулировать графики нагрузки. В инерционных накопителях энергии, установленных в систему электроснабжения потребителя, аккумулирование энергии осуществляется из электрической сети или альтернативных источников энергии, ее хранение и выдача при необходимости на электроприемники потребителя. Для проведения исследований использовались теория основ электротехники и теоретической механики, теория построения графиков электрической нагрузки и определения его характеристик, методы экономических расчетов эффективности внедрения новых технологий при различных тарифах оплаты мощности в электрических сетях. Представлены технические показатели оценки эффективности применения кинетических накопителей энергии при регулировании суточных графиков нагрузки потребителя, на основании анализа которых выполнен выбор группы показателей, оказывающих влияние на повышение равномерности графиков нагрузки и выбора метода регулирования. Обосновано применение экономических методов расчета эффективности внедрения кинетических накопителей энергии при двухставочном и дифференциальном тарифах оплаты мощности, что позволит минимизировать затраты потребителя на оплату электроэнергии. Разработанная методика комплексного определения эффективности применения кинетических накопителей энергии для регулирования графиков нагрузки потребителя позволяет обосновать выбор накопителя энергии в каждом конкретном случае выравнивания графика нагрузки.The aim of the article is a theoretical study of economic and technical indicators that allow to determine the efficiency of kinetic energy storage when connected to a consumer power supply system in order to regulate the daily load schedule. Being reversible devices, kinetic energy storage devices allow to partially or completely separate in time the processes of energy production and consumption and thus effectively regulate load schedules. In inertial energy storage devices installed in the consumer’s power supply system, energy storage is carried out from the electric network or alternative energy sources, its storage and delivery, if necessary, to the consumer’s power consumers. The research was carried out using the theory of the foundations of electrical engineering and theoretical mechanics, the theory of constructing graphs of electrical load and determining its characteristics, methods of economic calculations of the effectiveness of introducing new technologies at various rates for paying for power in electric networks. Technical indicators are presented for assessing the effectiveness of the use of kinetic energy storage devices for regulating daily consumer load schedules, based on the analysis of which a group of indicators has been selected that affect the uniformity of load schedules and the choice of regulation method. The application of economic methods for calculating the efficiency of introducing kinetic energy storage devices at two-stage and differential tariffs for power payment is substantiated, which will minimize consumer spending on electricity. The developed methodology for the comprehensive determination of the effectiveness of the use of kinetic energy storage devices for regulating consumer load schedules makes it possible to justify the choice of energy storage in each specific case of balancing the load schedule.