Электроэнергетическая система судна с анализом возможности использования накопителей энергии для питания отдельных приемников

ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАКОПИТЕЛЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 6
1.1 Области применения систем накопления электрической энергии 9
1.2 Классификация накопителей электрической энергии 16
1.3 Основные параметры накопителей энергии 19
ГЛАВА 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ НАКОПИТЕЛИ ЭНЕРГИИ 20
2.1 Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) 21
2.2 Аккумулированная энергия в виде сжатого вохдуха 23
2.3 Супермаховики 27
ГЛАВА 3. ХИМИЧЕСКИЕ НАКОПИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 30
3.1 Свинцово-кислотные аккумуляторы (СКА) 31
3.2 Никель-кадмиевые аккумуляторы 43
3.3 Литий-ионные аккумуляторы 50
3.4 Применение литий-ионных аккумуляторов в судостроении 58
3.5 Литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы 62
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАКОПИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 66
4.1 Суперконденсаторы (ионистры) 66
4.2 Сверхпроводниковые индукционные накопители энергии 69
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ НА ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 73
5.1 Топливные элементы и структура электролитно-электродного блока 73
5.2 Типы топливных элементов 78
5.3 Реагенты для топливных элементов 87
5.4 Электрохимические генераторы 88
ГЛАВА 6. ВЫБОР НАКОПИТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 90
ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ 92
7.1 Характеристика динамических режимов работы судов эксплуатации 93
7.2 Рассмотрение возможности применения накопителей электрической энергии для питания судовых приемников электрической энергии 100
ГЛАВА 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 103
8.1 Расчет косвенных (накладных) и внепроизводственных расходов 104
8.2 Окупаемость внедрения 108
ГЛАВА 9. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 108
9.1 Правила безопасности 108
9.2 Противопожарные системы 113
9.3 MARPOL 73/78 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 120

Весь текст будет доступен после покупки

Использование накопителей энергии является актуальной темой в настоящее время. Они представляют собой устройство, воспринимающее, сохраняющее и выделяющее энергию для использования без преобразования её вида. Накопители энергии могут быть использованы как на берегу, так и на судах, и позволяют повысить эффективность и надежность энергетических систем, снизить затраты на энергию и снизить вредное воздействие на окружающую среду.
Однако, проблемы с использованием накопителей энергии на берегу и на судах все еще остаются. Например, одной из главных проблем является высокая стоимость накопителей энергии, что может ограничивать их использование в некоторых областях. Кроме того, сложность в управлении и хранении энергии также является проблемой, особенно на судах, где место и вес являются ограничивающими факторами.
К настоящему времени создан широкий спектр накопителей, построенных на различных принципах, различающихся как технико-экономическими пока-зателями, так и функциональным назначением: гидравлические и пневматиче-ские аккумуляторы, маховики, сверхпроводящие индуктивные накопители, емкостные накопители и разнообразные электро-химические накопители. Интерес к накопителям электроэнергии значительно возрос в последнее время в связи с активизацией работ по созданию интеллектуальных электроэнергетических систем, в которых эти устройства играют роль одного из ключевых элемент

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАКОПИТЕЛЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Накопители энергии - это устройство, воспринимающее, сохраняющее и выделяющее энергию для использования без преобразования её вида. Накопители энергии различаются объёмом запасаемой энергии, скоростью её накопления и отдачи («зарядки» и «разрядки»), удельной энергоёмкостью (плотностью накопленной энергии), возможными сроками её хранения и др. параметрами, включая надёжность и стоимость изготовления и обслуживания. Например при производствеве электрической энергии с использованием возобновляемых источников (ветер, вода, солнце и др.) возникает проблема непостоянства их мощности. Поэтому энергию источника при её избытке необходимо запасти в накопитель энергии, а затем уже расходовать эту накопленную энергию в необходимом количестве. При этом Накопитель энергии будет играть роль демпфирующего устройства, сглаживающего колебания мощности источника (например гидроаккмулирующая электростанция). Если вид энергии при этом меняется, например с электрической на механическую, то этот переход осуществляет преобразователь энергии, в данном случае электродвигатель.
Накопители энергии делятся на три основные группы:
- Накопители электроэнергии (электрические аккумуляторы, ёмкостные и индуктивные накопители)
- Накопители механич. энергии (статич. и динамич.) и накопители тепловой энергии (с фазовым переходом и без него)

Весь текст будет доступен после покупки

1. 2022, стр.4. 3. Технический проект «Создание литий-ионной акку-муляторной батареи». ИКФА.563565.017ПЗ. ОАО «Аккумуляторная компания Ригель», Санкт-Петербург, 2017
2. Санкт-Петербург, 2017. 4. Корытова А.О. «Использование ли-тий-ионных аккумуляторных батарей в электроэнергетической системе на мор-ских судах». Материалы конференции «Актуальные проблемы морской энерге-тики». Санкт-Петербург, СПбГМТУ, 2022.
3. В.И.Болотовский, З.И.Вайсгант «Эксплуатация,обслуживание и ре-монт свинцовых аккумуляторов»,Ленинград, Энергоатамиздат, 1989 год.
4. Б.И.Центер и Н.Ю.Лызлов Монография «Металл-водородные электрохимические системы», Л., «Химия», 1989.
5. В.В. Родионов, А.Г. Ничволодин, И.А. Казаринов. «Электролиты для перезаряжаемых химических источников тока с магниевым анодом». Электрохимическая энергетика, том 22 №1, 2022,
6. Технический проект «Создание литий-ионной аккумуляторной ба-тареи». ИКФА.563565.017ПЗ. ОАО «Аккумуляторная компания Ригель», Санкт-Петербург, 2017.
7. Гусев Ю.П., Смотров Н.Н., Чо Г.Ч. Применение ионисторов в системах оперативного постоянного тока для сглаживания провалов напряжения // Электротехника. – 2017. – № 10.
8. Смотров Н.Н. Сглаживание провалов и выбросов напряжения в си-стемах оперативного тока электрических станций и подстанций с помощью ио-нисторов : дис. канд. техн. наук : защищена 2019 / Смотров Николай Николаевич – М., 2019.
9. Гибридный накопитель электроэнергии для ЕНЭС на базе аккуму-ляторов и суперконденсаторов / Бердников Р.Н., Фортов В.Е., Сон Э.Е., День-щиков К.К., Жук А.З., Новиков Н.Л., Шакарян Ю.Г. // Энергия Единой сети. 2013, № 2.
10. Соколов М. А. Сравнительный анализ систем запасания энергии и определение оптимальных областей применения современных супермаховиков / Соколов М.А., Томасов В.С., Jastrzebskib R.P. // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики - 2014. - № 4

Весь текст будет доступен после покупки