Podstawy projektowania hybrydowych systemów wytwarzania

Podstawy projektowania hybrydowych systemów wytwarzania
Streszczenie
Zdecentralizowane elektrownie (każdej wielkości) mogą być połączone w spójną
strukturę na wiele sposobów, zgodnie z kryteriami przyjętymi w projekcie.
Implementacja odpowiednich koncepcji inżynieryjnych jest niezbędna do
zagwarantowania wydajnych ekonomicznie projektów i zapewnienia możliwości
rozbudowy i kompatybilności jednostek zasilania.
Oparte o różne metody konwersji energii, jednostki zasilania powinny być
projektowane zgodnie z charakterystykami elektrycznymi, potrzebami modularyzacji i
standaryzacji. W rezultacie, komponenty systemów zasilania są budowane w oparciu
o nowatorskie technologie przechowywania energii, kondycjonowania mocy i
komunikacji. W kolejnym kroku, komponenty są łączone w systemy zasilania, które
spełniają potrzeby rozbudowy, kompatybilności i elastyczności.
Zalety modularyzacji jednostek zasilania uwidaczniają się głównie w zakresie kW,
choć czasami zakres ten może się sięgać MW. Użycie energii hybrydowej jest
kształtowane przez kilka czynników tj. kosztów, jakości serwisu i dostępności innych
lokalnych źródeł energii. Kolejnym bardzo istotnym czynnikiem jest atrakcyjność
technologii dla użytkownika.
Zarówno minimalizacja kosztów cyklu życia jak i zaspokojenie popytu na energie
elektryczną w niezawodny sposób są brane pod uwagę podczas projektowania
hybrydowych systemów wytwarzania. Koszty cyklu życia są zdefiniowane jako suma
kosztów wyposażenia i kosztów obsługi pojawiających się w czasie wykonywania
projektu. Koszty wyposażenia są to koszty pojawiające się na początku projektu
elektryfikacji systemu hybrydowego. Koszty obsługi zawierają koszty eksploatacji i
serwisu.
Kiedy hybrydowy system zasilania pracuje w celu zaspokojenia określonego
zapotrzebowania na energię elektryczną, koszty cyklu życia mogą być niższe niż w
przypadku systemu zasilania z jednym źródłem energii. Możliwe jest to wtedy, gdy
odnawialne źródła energii (ich zdolność wzajemnego uzupełniania się) są
wykorzystywane w większym stopniu. Projektując system hybrydowy w tym aspekcie,
mamy możliwość poprawy zarówno współczynnika obciążenia generatorów i
elementów konwersji, jak również poprawienia stopnia wykorzystania dostępnych
odnawialnych źródeł energii. To prowadzi do ograniczenia kosztów eksploatacji i
serwisu.
Wysokie zużycie, związane zarówno z niskimi współczynnikami obciążenia, jak
również z dostosowaniem zapasów do nagle zmieniających się poziomów
zapotrzebowania na energię elektryczną w systemach z jednym źródłem energii
elektrycznej, zwiększają koszty eksploatacji, a przez to całkowite koszty cyklu życia. Z
drugiej zaś strony nawet jeśli uda się zredukować całkowite koszty cyklu życia
hybrydowego systemu zasilania, w niektórych przypadkach system hybrydowy
potrzebuje bardziej kosztownego systemu sterowania.
W tym rozdziale przedstawiony jest sposób, w jaki wszystkie powyższe czynniki są
rozważane w czasie projektowania hybrydowego systemu zasilania. Ponadto, opisane
LdV Project HYPOS-DILETR, WP3
Summary “HPS Economics”
zostały wszystkie rozwinięte w tym celu metody i techniki. Dodatkowo, krótko
przedstawione są modele komputerowe pomocne przy projektowaniu hybrydowych
systemów wytwarzania.
LdV Project HYPOS-DILETR, WP3
Summary “HPS Economics”