Разработка научно-технических основ создания гибридных энергокомплексов, включающих в себя установки солнечной, ветровой и водородной энергетики, а также современные и перспективные накопители энергии

Отчет 125 с., 55 рис., 15 табл., 168 источн. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ, ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, ТЕМПЕРАТУРА МОДУЛЯ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ВЫРАБОТКА, ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР, БАЗА КЛИМАТИЧЕСКИХ ДАННЫХ, АККУМУЛЯТОР, РЕСУРСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ, ГИБРИДНЫЙ ЭНЕРГОКОМПЛЕКС Работа выполнена по Плану научно-исследовательских работ ОИВТ РАН по теме: «Разработка научно-технических основ создания гибридных энергокомплексов, включающих в себя установки солнечной, ветровой и водородной энергетики, а также современные и перспективные накопители энергии». На этапе 2023 г. выполнены обзорные исследования состояния отрасли ветроэнергетики в России и в мире, выделены основные технологические тенденции развития, выбраны и обоснованы технические и экономические параметры ветроэлектрогенераторов (ВЭГ) для использования в математических моделях. Проведены расчет и эксперименты по предсказанию выработки фотоэлектрических модулей (ФЭМ) с использованием их различных тепловых моделей. Показано, что выбор модели не критичен. Выполнены обзор причин и факторов деградации ФЭМ и её влияния на выработку. Проведены оценки эффективности методов машинного обучения и необходимости использования численно-го прогноза погоды в краткосрочном прогнозе выработки ФЭМ. Актуализированы архивы прогнозных и фактических метеоданных для прогнозирования выработки и массивы параметров и технико-экономических показателей современных ФЭМ. Сформирован массив прогнозных метеоданных для краткосрочного прогнозирования выработки ВЭГ. Проведены исследования гибридного электроэнергетического комплекса (ГЭК), ориентированные на разработку его компьютерной модели. Получено решение ряда ключевых задач по обеспечению устойчивой совместной работы первичных возобновляемых источников энергии, а также резервных (дизель-генератор и аккумуляторная батарея), входящих в состав комбинированной системы электроснабжения. Рассмотрены вопросы устойчивости ГЭК в переходных процессах при скачкообразном изменении мощности нагрузки. Выполнен обзор современных средств мониторинга работы солнечных фото-электрических станций. Обоснован состав и средства измерения для экспериментального стенда краткосрочного мониторинга актинометрических и метеорологических параметров, обеспечивающих контроль за работой солнечных электростанций. На основе анализа современных подходов к верификации моделей солнечных фотоэлектрических станций предложена методика корректировки данных спутниковых измерений и реанализов. Выполнены ресурсные испытания литий-ионных аккумуляторов отечественного производства, намечены методические подходы к ускоренным ресурсным испытаниям аккумуляторов.