По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.31

Суперконденсаторы в качестве накопителя энергии

Шигаев И. А. Национальный исследовательский университет МЭИ г. Москва, ул Красноказарменная, д. 14
Рагуткин А. В. канд. техн. наук, Национальный исследовательский университет МЭИ г. Москва, ул Красноказарменная, д. 14

Потребители первой категории особой группы по надежности электроснабжения должны предусматривать дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания, в качестве которого используют источники бесперебойного питания статического типа*.

Каждое промышленное предприятие в составе нагрузок системы электроснабжения содержит ответственных потребителей, которые предъявляют особые требования к надежности электроснабжения и качеству электроэнергии. Это потребители особой группы первой категории по надежности электроснабжения, которые должны предусматривать дополнительное питание от третьего независимого взаимнорезервирующего источника питания, в качестве которого все чаще используют источники бесперебойного питания (ИБП) статического типа.

Основные причины нарушения электроснабжения потребителей:

– неудовлетворительное качество электроэнергии – 45 %;

– поломка оборудования – 20 %;

– аварийное отключение питания –20 %;

– человеческий фактор – 15 %.

На основании данных часовая стоимость простоя ответственных потребителей, связанная с перебоями электроснабжения, составляет:

– в системах бронирования авиабилетов – 90 тыс. евро;

– в сфере операций по кредитным картам – 2,5 млн евро;

– в сфере производства полупроводников – 3,8 млн евро;

– в банковской сфере – 6 млн евро;

– в сфере телекоммуникаций – 1,8 млн евро.

При отключении сети накопители энергии в ИБП должны обеспечить питанием нагрузку в течение определенного времени. В ИБП статического типа в качестве накопителя энергии широкое применение получили аккумуляторные батареи. Как правило, при необходимости запасать достаточно большую энергию – от нескольких сотен КДж и более – используются свинцовые аккумуляторы. Однако они имеют немалые габариты и, главное, вес. Если же требуется относительно небольшая емкость и мобильность устройства, то используются более современные типы аккумуляторов: никелькадмиевые, металл-гидридные, литий-ионные, полимер-ионные и др.

Ведутся разработки по использованию конденсатора в качестве накопителя энергии в ИБП, разработанного на основе двойного электрического слоя. Такие конденсаторы часто называют суперконденсаторами, или юнисторами. Плотность энергии в них в 10 раз выше, чем в обычных конденсаторах, а мощность при заряде/разряде до 10 раз выше мощности разряда аккумуляторных батарей (АБ). Ионисторы можно рассматривать как своего рода промежуточное звено между электролитическими конденсаторами и электрохимическими аккумуляторами. От первых они сохранили большое число циклов заряда-разряда, а от вторых – относительно невысокие токи зарядки и разрядки (цикл полной зарядки-разрядки может длиться секунду, а то и намного дольше). Их емкость также находится в диапазоне между наиболее емкими конденсаторами и небольшими аккумуляторами – обычно запас энергии составляет от единиц до нескольких сотен джоулей.

Для Цитирования:
Шигаев И. А., Рагуткин А. В., Суперконденсаторы в качестве накопителя энергии. Электроцех. 2013;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: