Жабыс-күн энергиясының байланыстырылған гибридті шешімі алыс аралдар үшін

Аннотация

Бұл ұсыныс, шамал және күн энергиясын өндіру, су басқару арқылы энергия сақтау және деңиз суын тазарту технологияларын гүлдіктеп біріктірген инновациялық интегралдық энергиялық шешімді ұсынады. Ол, айрым аралдарға қолданылатын электр желілерінің қиындығы, дизель жүгірткіштерінің жоғары құны, қалыптасқан батареялардың шектеулері және жұмсақ су ресурстарының қымбаттығы сияқты негізгі кейіпкерлерге системалық түрде шешім береді. Шешім, "энергия қамтамасыз ету - энергия сақтау - су қамтамасыз ету" бойынша синергиялық және өзін-өзі қамтамасыз ету принциптерін орындап, аралдардың устойчивое развитие жолына ыңғайлы, экономикалық және жергілікті техникалық жол атап береді.

I. Технологиялық сала және фонындағы кейіпкерлер

1. Технологиялық сала

Бұл шешім, негізінен, мыналарды қамтиды:

• Жаңартылатын энергия өндіру: Шамал және күн энергиясын өндіру.
• Шексіз физикалық энергия сақтау: Су басқару арқылы энергия сақтау технологиясы.
• Су ресурстарын комплексті пайдалану: Кері осмос деңиз суын тазарту технологиясы.
• Етістік іскерлік бақылау: Арнайы энергияларды біріктіріп бақылау және энергия менеджменті.
1. Фондық кейіпкерлер
• Энергия қамтамасыз ету кейіпкері: Айрым аралдар, континенталдық желілерден алыс және жоғары құнында дизель жүгірткіштерге тәуелді болады. Мұнда нефть бағаларының дыбысы және жылу транспортировкасының қиындығынан, электр құны жоғары және қамтамасыз ету ұзақтығы тұрақты емес, бұл аймақтардың экономикалық өсуі мен халықтың өмір сапасын қатаң шектейді.
• Қалыптасқан сақтау шектеулері: Кез келген ветро-солнечные системы тәулікті батареяларға тәуелді болады, бұл әдетте төрт негізгі қиындыққа ұшырайды: қысқа өмір мерзімі (жеңілікті алмастыру керек), жоғары құны, мүмкін мүшелерге қарсылық риски және шектеулі сақтау қабілеті. Бұл шектеулер, аралдардың масштабты, уақытша стабилді энергиялық талаптарын қамтамасыз ету үшін қиын болады.
• Ресурстардың талаптарының қарама-қарсылығы: Аралдарда жұмсақ су ресурстары жетіспеуші. Күнделікті су қамтамасыз ету, сыртқы транспортировка немесе жоғары энергия құнындағы тазарту құрылғыларына тәуелді болады, бұл өте қымбат. Жүгірткіш құрылғылар және жұмсақ су өндіру құрылғылары бір-бірімен ұзақтықты қолдануы мүмкін емес, энергия және ресурстарды біріктіріп қолдану үшін қажетті синергиялық қолдану жоқ.

II. Негізгі техникалық шешім және система құрамы

Система үш негізгі модульден тұрады, оларды арнайы контроллер арқылы органикалық түрде біріктіреді.

III. Системаның иштеп шығу принциплары (үш негізгі процестер)

1. Етістік электр распределение және бақылау логикасы (контроллер басқаруы)

Системаның негізі - арнайы контроллер, ол "шамал-күн энергиясының өндіру құны" мен "жүк талаптарының (жителялардың жұмсауы + тазарту құрылғысының жұмсауы) жалпы құны" ұзақтықты салыстырады:

• Сценарий 1: Өндіру ≥ Жүк талаптары
• Бірінші орында, кішкентай қабырға батареяларды толтыру үшін заряд қолданылады.
• Батареялар толтырылғаннан кейін, су басқару құрылғысы автоматты түрде насос режимінде иштеп, артық электр энергиясын потенциалдық энергияға айналдырады.
• Егер әлі де артық энергия қалса, деңіз суын тазарту құрылғысына ұстау үшін жүк беру өтініші беріледі, электр энергиясын жұмсақ су ресурсына айналдырады.
• Сценарий 2: Өндіру < Жүк талаптары
• Су басқару құрылғысы автоматты түрде жүгірткіш режимінде иштеп, гидроэнергия өндіреді.
• Одно время, батареялар моменттік пикик жүктерді жою үшін шаржданады, біріктіріп, өндіру құралынан жетіспеушілікті толтыру және үнемі электр энергиясын қамтамасыз ету үшін жұмыс істейді.
1. Су басқару арқылы энергия сақтау және өндіру процесі
• Энергия сақтау фазасы (төмен жүк / жоғары жаңартылатын өндіру): Төмен құнында немесе құны жоқ артық шамал/күн энергиясын пайдаланып, төменгі резервуардан (мысалы, деңіз деңгейі) жоғарғы резервуарға су басылады. Бұл үлкен өлшемді, узак мерзімді, жоғары қысқартуынан энергия сақтауын ұсынады.
• Энергия бөліну фазасы (пикик жүк / шамал немесе күн жоқ): Биік өсу арқылы су төменгі резервуарға тектіреді, арнайы насос-жүгірткіштерді көтеріп, электр энергиясын өндіреді. Бұл процесс тез басталады және тез жауап береді, жаңартылатын энергия өндіру ынталылығын және үнемділігін жақсартады.
2. Деңіз суын тазарту синергиялық процессі

Деңіз суы алынатын және көптемір фильтрлер (үлкен заттарды алып тастау) және картридж фильтрлер (жинақты фильтрация) арқылы өтеді. Аннан кейін, жоғары басым насос арқылы басылып, кері осмос мембраналарына жіберіледі, жұмсақ су өндіріледі және продукт су резервуарында сақталады. Бұл барлық процесс системаның электр энергиясы арқылы қозғалады. Бұл, интераптивті, өзгертуге болатын, жоғары сапатты жүгірткіш ретінде, "электр энергиясымен су өндіру, су өндіру арқылы негізгі сақтау" синергиялық ұғымын толық ұсынады.

IV. Шешімнің артықшылықтары

• Ресурстардың қолданылуын максималдау: Аралдың бай шамал және күн энергия ресурстарын толық қолдану, импортталған дизельге тәуелділікті толығымен же өзара азайту, энергия құнын бастапқы деңгейде төмендету және энергия өзін-өзі қамтамасыз ету.
• Сақтау шешімін революциялық оптимизациялау: "Су басқару арқылы энергия сақтау басты + кішкентай қабырға батареялар көмекші" гибрид сақтау модельі, қалыптасқан батареялардың төрт негізгі жөнсіздіктерін өзін-өзі жеңілдіреді. Ол, өте үлкен сақтау қабілеті, ұзақ өмір мерзімі (онжылдықтар), экологиялық досылдық және төменгі жалпы құны ұсынады.
• Системаның энергия қамтамасыз ету стабилділігін және ұзақтығын қатты арттыру: Су басқару арқылы энергия сақтау, жүк өзгерістеріне тез жауап береді, пикик жүктерді төмендету және частотаны регулировать қатты қабілеттерін ұстанады. Батареялар моменттік өзгерістерді басқару үшін, аралдың электр желісінің стабилділігі мен энергия сапасы традициондық желілерге ұқсас болады.
• Бірнеше талаптарды синергиялық қанағаттану, бір құралымен бірнеше мәселе шешу: Инновациялық түрде деңіз суын тазарту құрылғысын системаның жүгірткіші ретінде қолдану, аралдағы "электр энергиясы жетіспеуші" және "су жетіспеуші" екі маңызды қиындықтарын бір уақытта шешеді. "Энергия өндіру - энергия сақтау - жұмсақ су өндіру" бойынша жоғары деңгейдегі интеграция, өзара ұсынады.
• Көрінетін экологиялық және жергілікті қараңғылықтың артықшылықтары: Барлық процесс жаңартылатын энергияға негізделген, нәтижесінде карбондық айырмашылықтар жоқ. Свинцо-кислотных аккумуляторов қолдануын және қауіптілігін қатты азайту. Арал қоғамдары үшін устойчивое зеленое развитие жолын ұсынады, өте маңызды экологиялық пайдалылық ұсынады.