Киселева Софья Валентиновна - кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Образование: физический факультет МГУ (1987 г.) и аспирантура того же факультета (1990 г.).
Область научных интересов: возобновляемые источники энергии; оценка ресурсов ВИЭ; лабораторное моделирование динамических процессов в океане.
Публикации: более 80, в том числе патенты на изобретения.
h-index (по РИНЦ) 12.
SPIN 9597-0055.
ResearcherID E-3324-2014.
д. 1, Ленинские горы, Москва, 119991; стр. 2, д. 13, ул. Ижорская, Москва, 125412.
Тел.: +7 (495) 939-42-57; +7 (495) 484-23-74.
Sofia Kiseleva - D.Sc. in Physics and Mathematics, Senior Scientific Worker of Renewable Energy Sources Laboratory at Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography.
Education: Faculty of Physics Lomonosov Moscow State University, 1987.
Research interests: renewable energy sources; resource evaluation; ecology-geographical aspects of renewable energy; laboratory modeling of ocean and atmosphere’s dynamical process.
Publications: more than 80, including patents.
1 Leninskie Gori, Moscow, 119991; 13/2 Izhorskaya St., Moscow, 125412.
Tel.: +7 (495) 939 42 57; +7 (495) 484 23 74.
Тарасенко Алексей Борисович - научный сотрудник лаборатории возобновляемых источников энергии ОИВТ РАН.
Образование: Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (2005 г.).
Область научных интересов: возобновляемые источники энергии; фотопреобразователи; накопители энергии.
Публикации: более 40, в том числе патентов на изобретения.
h-index (по РИНЦ) 6.
Researcher ID: E-2683-2014.
SPIN-код: 6346-1356.
стр. 2, д. 13, ул. Ижорская, Москва, 125412.
Тел. +7 (495) 484 23 74.
Alexey Tarasenko - the Scientific Worker at Renewable Energy Sources Laboratory of Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences.
Education: National Research Nuclear University MEPhl, 2005.
Research interests: renewable energy sources, PV, energy stores.
Publications: more than 40, including patents.
13/2 Izhorskaya St., Moscow, 125412.
Tel.: +7 (495) 484 23 74.
Рассмотрены особенности работы ветродизельных установок при высокой частоте вариаций скорости ветра. На примере реального графика нагрузки п. Усть-Воямполка в Камчатском крае, параметров отечественных дизель-генераторных установок и суперконденсаторных систем, а также ветроэлектрогенераторов китайского производства, хорошо зарекомендовавших себя в условиях работы в российском Заполярье, проанализированы различные варианты компоновки ветродизельного комплекса. Оценки сделаны на основе балансовой модели и двух алгоритмов расчета, которые отличаются детализацией исходных данных о ветровом режиме (периодичность данных 3 часа и 2 секунды соответственно). Предполагается, что оптимизация состава энергетического комплекса может проводиться путем секционирования дизель-генераторной установки и использования суперконденсаторной батареи для компенсации переменной выработки ветроэлектрогенераторов. Показано, что при характерных ветровых условиях заданной местности и суточных графиках нагрузки потребителя оптимальная емкость суперконденсаторной батареи в составе ветродизельной установки составляет 324 Втч. При этом наращивание емкости суперконденсатора не ведёт к снижению расхода топлива. Сравнение технико-экономических характеристик суперконденсаторов и аккумуляторов с аналогичной энергоемкостью дает основание полагать, что суперконденсаторный модуль может иметь преимущество перед аккумуляторной батареей благодаря стоимостным и ресурсным показателям, а также более высоким допустимым токам заряда/разряда. Показано, что введение в состав автономной энергетической системы ветроэлектрогенератора может привести не только к снижению потребления дизельного топлива, но и к ухудшению технико-экономических показателей дизель-генераторной установки ввиду ее работы на малых мощностях.
The paper deals with the features of wind-diesel units operation at a high frequency of wind speed variations. Various options of the wind farm complex layout are considered on the basis of the following input data: 1) consumer load schedule (Ust-Voyampolka village in the Kamchatka Territory); 2) the characteristics of domestic diesel-generator sets and supercapacitors; 3) characteristics of wind power generators of Chinese production. We have made the estimates using a balance model and two calculation algorithms which differ in the details of the initial data on the wind regime (the periodicity of the data is 3 hours and 2 seconds respectively). It is proposed to optimize the energy complex composition by partitioning the diesel generator set and by using a supercapacitor battery to compensate for the variable output of wind generators. It is shown that under the typical wind conditions and daily load graphs of the consumer, the optimum capacity of the supercapacitor battery in the wind farm is 324 Wh. Moreover, increasing the capacity of supercapacitor does not reduce fuel consumption. Comparison of technical and economic characteristics of the supercapacitors and batteries with a similar energy capacity suggests that the supercapacitor module can have an advantage over the battery due to cost and resource parameters, as well as higher permissible charge-discharge currents. It is shown that the introduction of a wind-electric generator into the system can lead not only to a decrease in the consumption of diesel fuel, but also to a deterioration of the technical and economic indicators of the diesel generator set due to its operation at low power.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.