Шульга Р. Н.
Систематизированы сведения по получению, выработке, хранению водорода и сопоставлению ТЭ и АБ. Рассматриваются проблемы распределенной электрогенерации. Описана реализация распределенных энергосетей типа МСПТ с использованием АСММ, статических преобразователей и НЭЭ. Рассмотрены вопросы моделирования, расчета и создания цифровых двойников ЦД для описания объектов электроэнергетики на всех этапах жизненного цикла ЖЦ. Приводится систематизация моделей с учетом недостаточной полноты исходных данных. Для студентов и специалистов по направлению подготовки 13.03.02 «Электро-энергетика и электротехника» при изучении курса «Специальные вопросы электрической части электроустановок».
ТЕРМИНЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 9
1.1. Хранение водорода 9
1.2. Транспортировка водорода 11
1.3. Получение водорода 12
1.4. Применение водорода 13
Выводы 16
Литература 16
ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА И ВЫРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЯГИ 18
2.1. Способы получения водорода и стоимостные показатели 18
2.2. Принцип действия ТОТЭ и ТПЭ 20
2.3. Области применения и конструкции ТЭ 21
2.4. Гибридные конструкции ТЭ 22
2.5. Получение водорода в промышленных масштабах на блоках ВТГР 23
2.6. Применение ТЭ и АБ на ж/д транспорте 24
Выводы 28
Литература 28
ГЛАВА 3. ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ АРКТИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 30
3.1. История развития и существующие разработки АСММ [1, 2]. 30
3.2. Возможные направления развития электроэнергетики в Арктике. 33
Выводы 40
Литература 40
ГЛАВА 4. МУЛЬТИАГЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИЭ И ВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВНЫХЭЛЕМЕНТОВ 42
4.1. Введение 42
4.2. Структурный анализ 44
4.3. Выбор источников энергии и типов накопителей электроэнергии 47
4.4. Топливные элементы ТЭ 55
Выводы 59
Литература 60
ГЛАВА 5. ВОЗМОЖНЫЕ СПОСОБЫ ОБУСТРОЙСТВА АРКТИКИ: ЭКОЛОГИЯ И ВОДОРОДНАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА 62
5.1. Постановка задачи 62
5.2. Вопросы экологии 63
5.3. Проблемы комплексного освоения Арктики 66
5.4. Применение водородной электроэнергетики 70
Выводы 74
Литература 74
ГЛАВА 6. НАКОПЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ПРИМЕНЕНИЕ ВИЭ В АПК 76
6.1. Постановка задачи 76
6.2. Варианты создания системы автономного энергоснабжения для АПК 78
6.3. Тригенерация с помощью КрЭУ 80
6.4. Тригенерация с помощью водородного энергомодуля 83
6.5. Традиционные источники электроэнергии и накопители 85
Выводы 89
Литература 89
ГЛАВА 7. МИНИСЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА БАЗЕ АСММ 92
7.1. Реакторные установки малой мощности 92
7.2. Мобильные комплексы энерго- и жизнеобеспечения 95
7.3. Энергетика электрических судов 97
Выводы 101
Литература 102
ГЛАВА 8. НАКОПИТЕЛИ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ 104
8.1. Сравнительная таблица некоторых накопителей энергии 104
8.2. Электрохимические накопители НЭЭ 106
8.3. Суперконденсаторы СК 112
8.4. Ячейки и батареи АБ и СК 112
8.5. Водородные накопители 117
8.6. Сопоставительный анализ применяемости АБ и ТЭ 122
Выводы 124
Литература 125
ГЛАВА 9. 3D-МОДЕЛИ И ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ 126
9.1. Постановка задачи 126
9.2. Классификация моделей и ЦД 128
9.3. Примеры реализации моделей и ЦД 133
Выводы 136
Литература 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138