Новости - Отрасли ТЭК

Ученые Томского политеха разработали гибридную систему хранения солнечной энергии для спортзала в Багдаде

24.02.21 09:19

Ученые Томского политехнического университета провели исследование и представили концепцию гибридной системы хранения солнечной энергии на основе фотоэлектрической установки с электрохимическим и тепловым накоплением для спортивного зала в Багдаде (Ирак). По предварительным подсчетам, разработка суммарно на 20% дешевле аналогов.

Над исследованием работали профессор отделения электроэнергетики и электротехники Томского политеха Борис Лукутин и аспирант Инженерной школы энергетики Каррар Хамид Кадхим.

«Несмотря на то, что Ирак — богатая нефтью страна, она энергодефицитна и вынуждена импортировать электроэнергию. Есть также проблемы неразвитости сетей на отдаленных территориях, которые не подключены к централизованным энергосистемам. Поэтому вопросы использования возобновляемых энергоресурсов очень актуальны», — говорит Борис Лукутин.

Установка выполняет сразу две задачи — собирает и хранит электроэнергию в аккумуляторах, а также аккумулирует солнечную энергию в виде тепловой энергии нагретой воды. Состоит она из массива фотоэлектрических модулей, преобразующих солнечную энергию в электричество, которое с помощью контроллера заряда накапливается в электрохимических аккумуляторах и через инвертор поступает к потребителю. Тепловая часть установки, обеспечивающая нагревание воды, представляет собой термоизолированный водогрейный котел с электроподогревом, питающийся от тех же фотоэлектрических модулей через специальный тепловой контроллер минуя аккумуляторы.

Солнечная энергия аккумулируется комбинированным методом: в электрохимических аккумуляторах и более дешевых теплоаккумулирующих водогрейных котлах. В условиях Ирака удается снизить расходы на систему аккумулирования солнечной энергии на 20%. В результате себестоимость фотоэлектричества для спортивного зала в Багдаде, по расчетам, оказалась ниже среднего тарифа на электроэнергию по стране.

«Фотоэлектрическая энергия очень неравномерна, поскольку напрямую зависит от сезонов года, времени суток и погодных условий. Тем не менее преимущества фотоэлектрических технологий позволяют получать энергию при более низких интенсивностях солнечного излучения по сравнению с прямым нагревом гелиоприемника. Поэтому мы можем использовать более широкий спектр энергии солнечного излучения для преобразования его фотоэлементами в электричество с последующим преобразованием, рациональным аккумулированием и использованием для потребителей электрической и тепловой энергии», — поясняет профессор.

Разработанная система универсальна и масштабируема, что позволяет оптимизировать ее характеристики под конкретный объект.