Накопители энергии можно разделить на группы по трем основным характеристикам: номинальной энергоемкости или мощности, быстродействию, требованиям к месту установки. Эти характеристики в основном будут определять возможности использования НЭ в энергосистемах.
Данные табл. 2.7 показывают, что НЭ разделяются на две группы: 1) маневренные с малым значением времени реверса (до 1 с), но рассчитанные на небольшую (до 109 Дж) энергоемкость (химические, инерционные); 2) не обладающие большим быстродействием, но рассчитанные на энергоемкость до 1014 Дж (ГАЭС и тепловые НЭ).
Таблица 2.7
Накопители электрической энергии обладают самым большим диапазоном энергоемкости и высоким быстродействием. Следовательно, они могут использоваться как для выравнивания графиков нагрузки, так и для повышения устойчивости и надежности ЭЭС, Накопители электрической энергии — единственный тип накопителей, аккумулирующих непосредственно электрическую энергию, поэтому обладают самым высоким КПД. Они инвариантны к месту установки, могут быть расположены в центрах нагрузки и непосредственно у потребителя. Накопители электрической энергии практически бесшумны в работе, достаточно надежны, так как не имеют движущихся частей. Следовательно, их можно комплексно использовать в ЭЭС.
Недостатки НЭЭ связаны в основном с использованием в качестве устройства управления тиристорных преобразователей, требующих дополнительной реактивной мощности и генерирующих высшие гармонические составляющие, которые искажают синусоидальность переменного тока.
Несмотря на ряд недостатков, НЭЭ являются самыми перспективными типами НЭ для энергетики. Для уменьшения существующих недостатков НЭЭ (в первую очередь высокой стоимости) большой интерес представляют использование различных типов накопителей, создание накопительных комплексов, содержащих дешевые, но не маневренные НЭ (ГАЭС и тепловые НЭ), и высокоманевренные, более дорогие накопители (НЭЭ инерционные НЭ). Такие системы смогут решать большой комплекс задач, поставленных ЭЭС и будут достаточно дешевыми.
Для скорейшего внедрения НЭЭ в большую энергетику необходимо проведение комплекса научно-исследовательских работ. Следует определить зарядно-разрядные характеристики накопителей при работе в энергосистеме, найти КПД; выявить оптимальные параметры блока преобразователь — накопитель; рассмотреть вопросы компенсации реактивной мощности; создать различные расчетные методики; провести испытания на макетах и динамической модели; выполнить технико-экономические исследования.
