1 / 21

Накопитель кинетической энергии для нужд рекуперации энергии электрифицированного транспорта

Русский сверхпроводник. Накопитель кинетической энергии для нужд рекуперации энергии электрифицированного транспорта. Основные проблемы с электроэнергией на железнодорожном транспорте. Отсутствие рекуперации энергии на электрифицированном транспорте Нет возможности рекуперировать

toshi
Download Presentation

Накопитель кинетической энергии для нужд рекуперации энергии электрифицированного транспорта

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Русский сверхпроводник Накопитель кинетической энергии для нужд рекуперации энергии электрифицированного транспорта

  2. Основные проблемы с электроэнергией на железнодорожном транспорте Отсутствие рекуперации энергии на электрифицированном транспорте Нет возможности рекуперировать и в дальнейшем использовать рекуперированную энергию в процессе торможения и разгона состава

  3. Накопитель кинетической энергии обеспечивает • Возможность использования • рекуперированной энергии • Режим быстрого запасения энергии • с последующей быстрой отдачей, • для применения на железнодорожном транспорте

  4. Конструкция и принцип работы НКЭ Электрическая энергия подается на мотор-генератор, раскручивающий «высокоэнергетичный маховик», который накапливает до 24 МДж (до 6,5 кВт*час) энергии. Каждый накопитель энергии комплектуется блоком управления. Когда возникает необходимость, мотор-генератор преобразует накопленную кинетическую энергию обратно в электрический ток. Электрическая энергия Запасение (зарядка) Механическая энергия (вращение маховика) Отдача (разрядка)

  5. Накопители Кинетической энергии (типоряд) НКЭ-2 (20 МДж) НКЭ-3 (12МДж) Масса – 2000 кг. Энергоемкость – 3,3 кВт*ч НКЭ-6 (24 МДж) Масса – 3000 кг. Энергоемкость – 6,5 кВт*ч НКЭ-1 (4МДж) Масса – 1000 кг. Энергоемкость – 1,2 кВт*ч

  6. Накопитель кинетической энергии НКЭ-1 (4 МДж) Маховик в сборе НКЭ-1 с двигателем (мощность 22 кВт) Блок управления двигателем Тормозные резисторы (3 шт.) Инвертор (22 кВт)

  7. Накопитель кинетической энергии НКЭ-1 (4 МДж)

  8. Накопительные комплексы для рекуперации энергии подвижного состава Комплекс из двенадцати НКЭ-6 позволяет накопить 288 МДж (80 кВт*часов) энергии

  9. Параметры накопительные комплексы Комплекс позволяет обеспечивать мощность на уровне 2,5 МВт для разгона электрички до 60 км/час. Комплекс с приведенными параметрами позволяет рекуперировать энергию одновременно двух составов.

  10. Запасение Отдача Режим рекуперации(транспортные системы) Торможение Стационарная система рекуперации энергии для электрифицированного железнодорожного транспорта на основе накопителя кинетической энергии

  11. Возможности применения НКЭ с подвижным составом

  12. Расчет числа накопителей на 1 платформу Состав (8 вагонов, тара) – 272 000 кг. Vн= 0 м/с Vк= 17 м/с l = 1000 м g = 9,8 м/с k = 0,002 Кол-во пассажиров (2400 чел) –180 000 кг. Общая масса – 452 000 кг. А движ. = m (v2н – v2к) /2 = 65,3 МДж А сопр. = F * l = m g k l = 8,1 МДж Общая работа = 73,4 МДж Общее количество НКЭ 73,4 МДж / 10 МДж ≈ 8 НКЭ для разгона полного состава от 0 км/час до 60 км/час за 40 секунд на участке 1 км.

  13. Расчет экономических показателей на 1 платформу Энергозатраты для разгона полного состава 73,4 МДж ≈ 20,5 кВт/часов За 20 часа через станцию проходит 1680 состава в обе стороны Общие затраты электроэнергии на разгон электричек в сутки : 34 440 кВт*часов Цена потребленной электроэнергии из расчета 2 рубля за 1 кВт*час составляет 68 880 рублей в сутки Общая экономия в год с одной станции составляет 25 141 200 рублей. В Москве аналогичных платформ ~ 185 Экономия за год: 4 651 млн. рублей

  14. Макет НКЭ на совместном стенде с ОАО «ВНИИЖТ» Выставка «EXPO – 1520», сентябрь 2011г. 25.09.2014

  15. Экспериментальные исследования динамического накопительного комплекса в режиме рекуперации энергии подвижного состава (электрички).

  16. Моделируемая система Была смоделирована система энергоснабжения электроподвижного состава: контактная сеть + НКЭ. Режим движения ЭПС:

  17. Блок-схема испытательного стенда Вакуумметр Форвакуумный насос НКЭ Энкодер Инвертор Амперметр Вольтметр Амперметр Вольтметр

  18. НКЭ на стенде в ходе испытаний

  19. Испытание, моделирование режима рекуперации Обороты маховика Ток в моторе Напряжение звена пост. тока Разгон Стоянка Рекуперация

  20. Выводы Испытания показали успешную работу НКЭ в режиме рекуперации энергии подвижного состава. Соединения НКЭ с контактной сетью осуществлялось через инвертор. Экономия энергии при разгоне одного состава электрички составляет 28 кВт*часов. На оживленных платформах в сутки проходит до 200 электричек. На территории Москвы ~200 активных платформ. Годовая экономия электроэнергии по Москве составит ~300 млн. кВт*часов. Предварительный расчет показывает окупаемость одного комплекса НКЭ в течение 3 лет. Срок службы НКЭ составляет 25 лет.

  21. Контактная информация Корпорация "Русский сверхпроводник"E-mail: rhsc@rhsc.rurhsc@rhsc.ruWeb: www.rhsc.ru

More Related