Продукт Номер в реестре: 130
ИБП на основе накопителя кинетической энергии 
Источник бесперебойного питания на основе накопителя кинетической энергии. Мощность (на выбор) в диапазоне 3-100 кВт.
rating90
Эту страницу просматривали
Подробное описание
участник РИП

Организация поставляет быстродействующие качественные эффективные источники бесперебойного питания на основе накопителей кинетической энергии (. Мощность единичного изделия от 3 до 75 кВт. Энергоемкость — от 4 до 12 МДж. ИБП на основе НКЭ (ИБП-НКЭ) является стандартным по функционалу источником бесперебойного питания. в котором в качестве автономного источника энергии использован высокоэнергоемкий маховик. В момент просадок или провалов напряжения в сети механическая энергия мгновенно (без перерывов) преобразуется в электрическую энергию и подхватывает энергоснабжение оборудование потребителя сразу с необходимой мощности. Агрегат требует минимальные эксплуатационные затраты, необслуживаемый, полностью автоматизирован, имеет канал удаленного управления оператором. Зарядка до полной энергоемкости происходит за несколько минут. Низкие потери на собственное энергопотребление.

Технические характеристики

Основой конструкции НКЭ является маховик накопителя, который получает вращение от внешнего источника энергии – электромашины через вал и через этот же вал выделяет накопленную при вращении энергию на раскрутку ротора той же электромашины для выработки им электроэнергии уже в режиме генератора. Управление работой электромашины производится автоматически или оператором при помощи частотного регулятора.

Накопитель энергии оснащен набором датчиков для контроля основных параметров, в том числе имеется датчик скорости маховика, реагирующий на достижение им опасной частоты вращения, и отключающий разгон маховика электромашиной. В случае отказа электронной системы отключения разгона маховик имеет пассивную систему снижения своей частоты вращения до безопасного уровня.

Параметры ИБП-НКЭ

Параметр

Значение

Напряжение питания

~ 3*380 В

Ток питания

40 А

Обороты маховика

4000 об/мин

Давление

2000 Па

Мощность мотор — генератора

22 кВт, асинхронный

Время разгона

420 с

Время торможения

360 с

Энергоемкость

4 МДж (1.1 кВт*часа)

Выходное напряжение

~ 3*380 В

Выходной ток

40 А

КПД

До 97%

Срок службы

Более 20 лет

Масса

800 кг

Высота

1100 мм

Диаметр основания

1200 мм

Потребительские свойства

ИБП на основе НКЭ реагирует на просадки и провалы напряжения в питающей сети практически мгновенно (менее 1 мсек), обеспечивая гарантированное энергоснабжение ответственного оборудования потребителя. Модульная конструкция позволяет при установке ИБП-НКЭ выбрать необходимую мощность и энергоемкость агрегата, тем самым обеспечив нужное время и уровень мощности питания для оборудования.

Ссылка на изображение:

www.rhsc.ru/content/%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9-%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8-653

ИБП-НКЭ — необслуживаемое изделие, имеющее автоматизированную систему управления по сценарию работы оборудования заказчика.

Срок службы составляет 20 лет. Оборудование — сертифицировано.

Техническое обслуживание заключается в проверке достижения проектных параметров основных элементов оборудования (маховик, инвертор, электромашина) и проверке системы смазки (один раз в год).

Простое подключение: НКЭ-ИБП подключается к сети и к питаемому оборудованию. Полностью автономен при пропадании электроэнергии в сети.

В зависимости от поставленной задачи НКЭ может длительной время поддерживать энергопитание потребителя на уровне нескольких киловатт, либо в течение короткого времени выдать огромную мощность до 3 МВт.

Функциональные возможности

ИБП-НКЭ позволяет компенсировать провалы и просадки напряжения в питающей сети практически мгновенно (менее 1 мсек). Обеспечение продолжительности питания ответственного оборудования потребителя зависит от выдаваемой мощности. Так для конструкции с одним маховиком время питания составляет:

2 кВт — 30 мин.

3 кВт — 20 мин.

5 кВт — 12 мин.

10 кВт — 6 мин. 

22 кВт — 3 мин.

50 кВт — 1 мин.

При использовании двух маховиков время поддержки питания увеличивается вдвое и т.д.

Время зарядки равняется времени разрядки, т.е… например, ИБП-НКЭ с мотор-генератором 10 кВт будет полностью заряжаться за 6 минут.

Помимо функций источника бесперебойного питания большой мощности ИБП-НКЭ также обеспечивает:

1. Устойчивые параметры выходного тока и напряжения (правильная синусоида, 3*380 В)

2. Запасание энергии рекуперации (например, от насосов на выбеге, подъемных механизмов и проч.)

3. Длительное хранение энергии 

4. Выдачу постоянного напряжения (730 В).

Особенности технологии

В ИБП-НКЭ вместо ставших уже традиционными химических аккумуляторов, служащих в этих устройствах вторичными источниками питания (свинцово-кислотных, щелочных, литий-ионных и проч.) используются маховики большой энергоемкости. Применение маховичной технологии привносит существенные преимущества, такие как малообслуживаемость, отсутствие жестких требований по климатическому исполнению помещений для хранения, отсутствие нужды в инфраструктуре химической защиты, низкие потери при хранении энергии, высокий (в несколько раз выше) КПД зарядки и разрядки. Самое главное, срок службы накопительного элемента — маховика, совпадает (и даже превышает) срок службы всего ИБП — 20 лет. 

Коммерческая информация

НКЭ предназначен для накопления, хранения и отдачи электроэнергии и работы в качестве резервных и аварийных источников питания ответственных категорий потребителей.

Эти устройства также могут использоваться для улучшения показателей энергосистем при кратковременном включении потребителей повышенной мощности (компенсировать пиковые нагрузки) и для повышения устойчивости работы энергоустановок и систем электроснабжения.

Также весьма привлекательно использование накопителей кинетической энергии для существенного повышения эффективности использования рекуперированной энергии электрифицированного транспорта (метро, трамвай, троллейбус) и другого оборудования, способного рекуперировать энергию (подъемные краны, лифты, насосные агрегаты, и др.).

Мировой рынок накопителей энергии составляет $9,8 млрд., и имеет три основных сегмента – источники бесперебойного питания (далее ИБП), поддержка энергосистем и управление крупными энергосистемами. Сегменты «ИБП» и «Поддержка энергосистем» являются целевыми для НКЭ, поскольку здесь накопители применяются для решения проблем качества электроэнергии в средне промышленном масштабе и являются весьма привлекательными по потенциалу роста.

В 2008 г. мировой рынок в сегменте «Поддержка энергосистем» составил $707 млн. и имеет темпы роста ~20% до 2030 г.

Компания РС создана 26 декабря 2008 г. Основной вид деятельности – научные исследования и разработки в области естественных и технических наук. Генеральный директор – Кацай А.В. Специализация компании – разработки в области энергетики (аккумулирование энергии и энергоэффективность).

Команда проекта состоит из высококвалифицированных специалистов в области энергетики, электротехники, механики, тонких пленок. Все члены команды имеют большой опыт успешной разработки и внедрения высокотехнологичной инновационной продукции. Научный руководитель проекта – д.т.н., профессор Гулиа Н.В. ( nurbejgulia.ru ), первый в мире создатель супермаховиков.

Рынок источников бесперебойного питания является технологически и коммерчески одним из самых привлекательных сегментов внедрения для накопителей кинетической энергии. Развитие рынка ИБП для НКЭ определяют следующие факторы.

Во-первых, это связь между рынками ИБП и информационных технологий (ИТ) в целом. Подавляющая часть ИБП во всем мире на сегодняшний день традиционно используется именно для защиты высокотехнологичного оборудования, несмотря на то, что сфера их использования гораздо шире. Соответственно, развитие рынка, его рост или падение точно повторяют тенденции мировой отрасли информационных технологий. Это подтверждает анализ динамики рынка ИБП и динамики индекса NASDAQ за последние десять лет.

Второй фактор — следствие первого, и именно он определяет основной спрос на ИБП сегодня. По мере развития ИТ увеличивается разрыв между существующим качеством энергоснабжения и требованиями к нему со стороны современного высокотехнологичного оборудования. С ростом зависимости различных бизнесов и компаний от высоких технологий растет потребность в защите информационной инфраструктуры от внешних факторов и форс-мажорных обстоятельств. Даже незначительное отклонение параметров питающей сети или кратковременное пропадание электропитания на подобных нагрузках приводит к таким последствиям, что у потребителей не возникает сомнений в необходимости системы ИБП.

Третий фактор — готовность предпринимателей к долгосрочным инвестициям. Срок службы традиционных аккумуляторных ИБП составляет 2-4 года, а маховичного ИБП – до 25 лет и более. 

ИБП наиболее востребованы дата-центрами; банками и финансовыми институтами; АСУТП предприятий с непрерывным циклом, опасными производствами, дорогостоящим технологическим оборудованием; предприятиями государственного сектора (налоговые органы, службы соцстрахования, МЧС и т.д.); предприятиями в регионах с децентрализованным энергоснабжением; оборонными ведомствами; предприятиями транспортной инфраструктуры; предприятиями электроэнергетики.

Например, одним из масштабных направлений модернизации в Федеральной сетевой компании ЕЭС России является оснащение каждой сетевой подстанции системами обеспечения собственного энергоснабжения, в том числе аварийного.

Помимо систем с локальными ИБП идет развитие больших систем, подключаемых к энергоузлу потребителей и обеспечивающих комплексную защиту всего оборудования. Кроме того, осуществляется переход на технологически более совершенные online-системы. Это вызывает значительное увеличение мощности задействованного оборудования. При этом время работы больших систем технологически требуется такое же, как и у меньших систем, то есть энергоемкость единичных НКЭ должна расти такими же темпами. Если 3–4 года назад системы обеспечения бесперебойного питания мощностью 100‑200 кВА считались достаточными, то теперь системы гарантированного энергоснабжения от 300 до 800 кВА переходят в разряд стандартных. Отметим, что такой уровень мощности для НКЭ, разработанного в компании РС, является средним в линейке разрабатываемой продукции.

Рынок ИБП постоянно расширяется. Здесь указаны лишь направления, в которых наиболее заметен рост потребности в системах гарантированного электроснабжения и наиболее сильны потери в кризисных ситуациях. Устойчиво растущий спрос на системы ИБП с накопителями кинетической энергии подтверждается поступающими в РС запросами от инжиниринговых компаний, поставляющих системы бесперебойного питания, на поставку им НКЭ для совместной работы с дизель-генераторными установками и для работы в энергосистемах предприятий с оборудованием, предъявляющим высокие требования к качеству энергоснабжения.

Конкурентные преимущества

Факторы успеха продукта на рынке

  • НКЭ обеспечивает минимальные потери энергии при её хранении. В отличие от других видов НКЭ с супермаховиками, где электромашина встроена в вакуумированный корпус, в асинхронной электромашине, применяемой в данном изделии, нет потерь энергии на перемагничивание из-за высокоскоростного вращения магнитных полюсов.
  • Вывод вращения из НКЭ механическим способом позволяет отбирать даже от небольшого НКЭ огромные мощности. Разработанная конструкция НКЭ при частоте вращения маховика ~ 4000 об/мин позволяет отбирать максимальную мощность до 3 мегаватт. Такое свойство НКЭ с механическим отбором мощности незаменимо в случаях, когда кратковременно требуются высокие мощности. Ни одна другая конструкция современного НКЭ со встроенной внутри корпуса электромашиной принципиально не позволяет осуществлять такой режим работы.
  • По удельной энергии, запасаемой в единице объёма (>25МДж/м³), данная конструкция НКЭ сопоставима с лучшими образцами зарубежных производителей, а по удельной мощности на порядок и более превышает их.
  • Маховик НКЭ изготовлен из прочных, качественных, подвергнутых передовой технологической обработке, дефектоскопированных заготовок массовых изделий – цельнокатаных стальных цилиндров, что обеспечивает их доступность и дешевизну. Килограмм серийного материала — в 60 раз дешевле, чем у подобных индивидуальных изделий из волоконных материалов.
  • Основные узлы НКЭ не подвергаются износу, коррозии и пр. повреждениям, и по истечении срока службы или «морального устаревания» конструкции материал маховика – легированная сталь — остается годным для дальнейшего использования. Это касается и магнитов подвески, рыночная стоимость материала которых, из-за наличия редкоземельного металла неодима, растет.
  • Высокая скорость «подхвата» провалов и просадок напряжения в сетях обеспечивает недостижимые для других накопительных технологий преимущества НКЭ.
  • Низкая цена и малые эксплуатационные затраты обеспечивают коммерческую привлекательность НКЭ для потребителей.

Конкурентные преимущества маховичной накопительной технологии

 

 

Маховики

Супермаховики

Суперконденсаторы

Аккумуляторы с жидким электролитом

Аккумуляторы  натрий-серные

Сильные и слабые стороны

Мощность, МВт

0.001- 1

0.01-0,1

До 0,01

До 0.01

0,01-0,5

Запас энергии, кВт*ч

1-50

1-50

1-20

1-200

1-200

Стабилизация напряжения и реактивная мощность

Хорошая

Средняя

Хорошая

Слабая

Слабая

Срок службы, лет

25

10

15

1-10 тыс. циклов

1-4 тыс. циклов

КПД, %

> 95

90

>90

75-80

85

Капитальная стоимость, $/кВт

300-600

850-1200

1450

3500

2500

Операционная стоимость, $/кВт-год

<40

80

85

800

600

 

 

Хорошие показатели

 

Средние

показатели

 

Слабые

показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среди других накопительных технологий, а также в сравнении с супермаховиками, маховичные накопительные технологии имеют самые лучшие, недостижимые для других технологий, показатели по таким качествам, как мощность единичного агрегата, срок службы, эксплуатационные затраты, КПД, капитальные затраты

Нормативно-техническое обеспечение (стандарты, сертификаты, разрешения)

Выполняется процедура добровольной сертификации НКЭ.

Часть основных элементов ИБП-НКЭ прошли сертификацию, являются массовыми продуктами.

Правовая защита основных технологических решений продукта

Все базовые решения по изделию защищены патентами РФ на полезные модели.

Опыт применения

Проведены стендовые испытания ИБП на основе НКЭ.

Проводятся натурные объектовые испытания.

Силовая электроника и электропривод являются стандартными изделиями и проверены многолетней практикой. 

Подготовлено соглашение с исследовательской организацией по проведению серии экспериментальных исследований основных режимов работы ИБП-НКЭ. Утверждена программа исследований.

имеются «комфортные» письма от потенциальных потребителей о заинтересованности в использовании сертифицированного продукта.


Продукт заполнен на 100%
Вход в систему Регистрация →
Забыли пароль?