Исследование эксплуатационных возможностей электрохимических систем накопления электроэнергии

В. А. Меньшов; С. Е. Смирнов; П. Д. Иванов; И. А. Пуцылов; М. Ю. Румянцев

doi:10.71759/r44w-1m59

Исследование эксплуатационных возможностей электрохимических систем накопления электроэнергии

В. А. Меньшов, С. Е. Смирнов, П. Д. Иванов, И. А. Пуцылов, М. Ю. Румянцев

Аннотация

Статья посвящена вопросам работы систем накопления электроэнергии (СНЭ) на базе литий-ионных аккумуляторов в составе электроэнергетических систем (ЭЭС). Описаны проведённые экспериментальные исследования разрядных и термических характеристик аккумуляторов ёмкостью 100 А·ч, которые подтвердили необходимость тщательного контроля их термического состояния. Проведен обзор предпосылок к внедрению СНЭ, а также инцидентов на аккумуляторных электроподстанциях. Даны анализ существующих методик параметризации электрохимических систем накопления электроэнергии и предложения по их совершенствованию.

Ключевые слова

аккумулятор, характеристика, разряд, температура, методика, система накопления электроэнергии, электроэнергетическая система

Полный текст:

PDF

Литература

Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года: утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 09.06.2020 № 1523-р // Собр. законодательства Российской Федерации. — 2020. — № 24. — Ст. 3847;

Илюшин, П. В. Принципы построения систем управления гибридными СНЭЭ на основе детерминированного подхода в изолированных промышленных энергорайонах / П. В. Илюшин, С. В. Шавловский // Релейная защита и автоматизация. — 2022. — № 3. — С. 32 – 42;

Бык, Ф. Л. Использование систем накопления энергии для функционального резервирования / Ф. Л. Бык, Л. С. Мышкина // Релейная защита и автоматизация. — 2020. — № 4. — С. 35 – 39;

Фатыхов, Р. Р. Перспективы применения литий-ионных аккумуляторов в качестве резервных источников питания на электрических станциях / Р. Р. Фатыхов, С. М. Хантимеров, Н. М. Сулейманов // Вестник КГЭУ. — 2017. — № 4 (36). — С. 45 – 53;

Смирнов, С. Е. Влияние различных факторов на параметры литий-ионных аккумуляторов / С. Е. Смирнов, И. А. Пуцылов, М. А. Бешкарев, А. А. Зацепин // Промышленная энергетика. — 2023. — № 5. — С. 35 – 45;

Токарев, И. С. Перспективы и проблемы внедрения систем накопления электроэнергии для эффективного электроснабжения потребителей производственных объектов газовой отрасли / И. С. Токарев, В. Н. Толмачев, С. С. Иваницкий // Энергия единой сети. — 2024. — № 2 (73). — С. 62 – 71;

Hu, Y. Potential utilization of battery energy storage systems (BESS) in the major European electricity markets / Y. Hu, M. Armada, M. J. Sánchez // Applied Energy. — 2022. — Vol. 322. — 18 p.

Разживин, И. А. Обзор математических моделей систем накопления энергии для моделирования электроэнергетических систем. Часть I / И. А. Разживин, А. А. Суворов, М. В. Андреев и др. // Изв. РАН. Энергетика. — 2023. — № 2. — С. 58 – 80.

Разживин, И. А. Обзор математических моделей систем накопления энергии для моделирования электроэнергетических систем. Часть II / И. А. Разживин, А. А. Суворов, М. В. Андреев // Изв. РАН. Энергетика. — 2023. — № 3. — С. 34 – 56;

Zalosh, R. Lithium-ion energy storage battery explosion incidents / R. Zalosh, P. Gandhi, A. Barowy // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. — 2021. — Vol. 72. — 8 p.

Орлов, О. И. Пожарная опасность литий-ионных аккумуляторов / О. И. Орлов, В. А. Комельков, Д. В. Сорокин // Современные проблемы гражданской защиты. — 2023. — № 4(49). — С. 177 – 189.

Close, J. A holistic approach to improving safety for battery energy storage systems / J. Close, J. E. Barnard, Y. M. J. Chew, S. Perera // Journal of Energy Chemistry. — 2024. — Vol. 92. — P. 422 – 439.

Гусев, Ю. П. Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях / Ю. П. Гусев, П. В. Субботин // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Энергетика». — 2019. — Т. 19, № 2. — С. 48 – 61.

Булатов, Р. В. Применение систем накопления электроэнергии для повышения коэффициента использования установленной мощности электростанций на базе возобновляемых источников энергии в составе электрических систем / Р. В. Булатов, Р. Р. Насыров, М. В. Бурмейстер // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2021. — № 6 (69). — C. 74 – 80.

Токарев, И. С. Анализ эффективности алгоритма планирования работы электротехнического комплекса с накопителем энергии / И. С. Токарев, Я. Э. Шклярский, Ю. Е. Андреев, А. Ю. Лаврик // Изв. ТулГУ. Техн. науки. — Вып. 3. — С. 334 – 342.

Орлов, А. И. Алгоритм управления накопителем для сглаживания пикового потребления электроэнергии / А. И. Орлов, И. Х. Гарипов, К. А. Самойлов // Вестн. Чувашского ун-та. — 2020. — № 1. — С. 136 – 144.

Незевак, В. Л. Расчет параметров и показателей работы системы накопления электроэнергии на участках с рекуперативным торможением электроподвижного состава / В. Л. Незевак // Вестн. РГУПС. — 2021. — № 1. — С. 149 – 157.

Бачурин, П. А. Испытания промышленного образца системы накопления энергии СНЭ-10-1200-400 при совместной работе с ГПУ в составе экспериментальной энергосистемы / Бачурин П. А., Гладков Д. С., Зырянов В. М. // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2020. — № 2 (59). — С. 18 – 24.

Илюшин, П. В. Использование сегментированной статической характеристики по частоте для поддержания уровня заряда системы накопления электроэнергии / П. В. Илюшин, С. В. Шавловский // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2021. — № 5 (68). — С. 44 – 53.

Валиев, Б. Х. Оптимизация затрат на электроснабжение предприятия ООО «Промэнерго» при помощи системы накопления энергии / Б. Х. Валиев, А. Г. Логачев, Ю. Н. Зацаринная // Труды Академэнерго. — 2020. — № 3. — С. 99 – 113.

Добрего, К. В. О методике расчета экономической эффективности применения систем накопления энергии / К. В. Добрего, С. А. Фурсов, С. С. Дубновицкий, В. Л. Червинский // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энергетический объединений СНГ. — 2024. — Т. 67, № 5. — С. 393 – 410.

Илюшин, П. В. Механизмы окупаемости инвестиций в системы накопления электрической энергии при их использовании для снижения пиковых нагрузок и затрат на мощность / П. В. Илюшин, С. В. Шавловский // Релейная защита и автоматизация. — 2021. — № 1. — С. 12 – 20.

Тимофеева, А. Г. Использование систем накопления энергии на ВЭС, работающих в составе ЕЭС России / А. Г. Тимофеева, А. А. Самойлова, А. А. Антонов, И. А. Пуршев // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2023. — № 5 (80). — С. 54 – 60.

DOI: http://dx.doi.org/10.71759/r44w-1m59