ЭНЕРГО И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ
СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ НА БАЗЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ
Одними из примеров работ ИНЭП по энергосбережению является исследование и внедрение суперконденсаторов.
Основное применение суперконденсаторов связано с их использованием в системах утилизации кинетической энергии движения. Использование суперконденсаторных систем накопления энергии для рекуперации энергии торможения электрического транспорта, рассчитанное для городского транспорта Москвы позволяет получить следующую экономию электроэнергии:
- для парка метропоездов-300 000МВт-час в год
- для парка электропоездов-200 000МВт-час в год
- для парка трамваев-100 000МВт-час в год
- для парка троллейбусов-75 000МВт-час в год
Экономия ресурсов в неэлектрическом автомобильном и железнодорожном гибридном транспорте также связана с использованием систем накопления энергии на суперконденсаторах.
Основной источник энергии в гибридном транспорте – двигатель внутреннего сгорания, который работает в постоянном режиме и приводит в действие генератор, электрической энергией которого питается тяговый электромотор. Мощность двигателя внутреннего сгорания и генератора соответствует режиму равномерного движения, а режим разгона и увеличения скорости обеспечивается совместно ДВС и системой накопления энергии, батарея суперконденсаторов которой заряжается во время торможения за счет рекуперации кинетической энергии.
Применение гибридных систем позволяет:
- снизить потребление топлива;
- уменьшить величину вредных выбросов также за счетуменьшения мощности ДВС и работы ДВС только в стационарном режиме даже при разгоне транспортного средства.
Многочисленные расчеты и эксперименты с прототипами гибридных транспортных средств показали, что их использование позволяет:
- уменьшить мощность ДВС не менее, чем на 50%;
- снизить расход топлива в 2 – 2,5 раза;
- снизить количество вредных выбросов не менее, чем в 10 раз.
Наиболее масштабное использование суперконденсаторовв настоящее время происходит в железнодорожном транспорте, где применяется метод запуска дизелей локомотивов с помощью суперконденсаторов. Суть метода конденсаторного запуска состоит в том, что параллельно с аккумуляторной батареей через специальную электронную систему подключается суперконденсатор, который компенсирует импульсный режим работы аккумулятора.
Применение запуска дизелей локомотивов с помощью суперконденсаторов приводит к существенной экономии ресурсов:
- снижению энергоемкости используемого аккумулятора в 2 раза;
- повышению срока службы аккумулятора в 1,5 раза;
- повышению надежности пуска дизеля при минусовых температурах до (– 400С);
- экономии топлива для одного локомотива 16 т в год.
Суперконденсаторный запуск используется также в грузовых автомобилях и тракторах, а также всех видах станционной железнодорожной техники.
Подобная схема работы аккумуляторной батареи совместно с суперконденсатором используется и на тяговых подстанцияхжелезных дорог и метрополитена, где они применяются для аварийного включения масляных выключателей. Здесь также можно перейти на аккумуляторную батарею меньшей энергоемкости, а также существенно снизить операционные расход
