Ученые Томского политехнического университета провели исследование и представили концепцию гибридной системы хранения солнечной энергии на основе фотоэлектрической установки с электрохимическим и тепловым накоплением для спортивного зала в Багдаде (Ирак). По предварительным подсчетам, разработка суммарно на 20 % дешевле аналогов. 


Фото: clipart.net.ua 

Над исследованием работали профессор отделения электроэнергетики и электротехники Томского политеха Борис Лукутин и аспирант Инженерной школы энергетики Каррар Хамид Кадхим. 

«Несмотря на то, что Ирак богатая нефтью страна, она энергодефицитна и вынуждена импортировать электроэнергию. Есть также проблемы неразвитости сетей на отдаленных территориях, которые не подключены к централизованным энергосистемам. Поэтому вопросы использования возобновляемых энергоресурсов очень актуальны», — говорит Борис Лукутин. ​

Установка выполняет сразу две задачи — собирает и хранит электроэнергию в аккумуляторах, а также аккумулирует солнечную энергию в виде тепловой энергии нагретой воды. Состоит она из массива фотоэлектрических модулей, преобразующих солнечную энергию в электричество, которое с помощью контроллера заряда накапливается в электрохимических аккумуляторах и через инвертор поступает к потребителю. Тепловая часть установки, обеспечивающая нагревание воды, представляет собой термоизолированный водогрейный котел с электроподогревом, питающийся от тех же фотоэлектрических модулей через специальный тепловой контроллер, минуя аккумуляторы.

Солнечная энергия аккумулируется комбинированным методом: в электрохимических аккумуляторах и более дешевых теплоаккумулирующих водогрейных котлах.
В условиях Ирака удается снизить расходы на систему аккумулирования солнечной энергии на 20 %. В результате себестоимость фотоэлектричества для спортивного зала в Багдаде, по расчетам, оказалась ниже среднего тарифа на электроэнергию по стране. 

«Фотоэлектрическая энергия очень неравномерна, поскольку напрямую зависит от сезонов года, времени суток и погодных условий. Тем не менее преимущества фотоэлектрических технологий позволяют получать энергию при более низких интенсивностях солнечного излучения по сравнению с прямым нагревом гелиоприемника. Поэтому мы можем использовать более широкий спектр энергии солнечного излучения для преобразования его фотоэлементами в электричество с последующим преобразованием, рациональным аккумулированием и использованием для потребителей электрической и тепловой энергии», — поясняет профессор. 

Разработанная система универсальна и масштабируема, что позволяет оптимизировать ее характеристики под конкретный объект.

Источники

Ученые ТПУ разработали гибридную систему хранения солнечной энергии для спортивного зала в Багдаде
Томский политехнический университет (tpu.ru), 24/02/2021
Ученые Томского политеха разработали гибридную систему хранения солнечной энергии для спортзала в Багдаде
Energyland.info, 24/02/2021
Ученые ТПУ разработали гибридную систему хранения солнечной энергии для спортивного зала в Багдаде
ИАА Cleandex.ru, 24/02/2021
Разработка ТПУ будет собирать энергию солнца для спортзала в Багдаде
РИА Томск (riatomsk.ru), 24/02/2021
Разработка ТПУ будет собирать энергию солнца для спортзала в Багдаде
News-Life (news-life.pro), 24/02/2021
Ученые ТПУ разработали гибридную систему хранения солнечной энергии для спортивного зала в Багдаде
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 24/02/2021
Гибридная система хранения солнечной энергии для спортзала в Багдаде
Научная Россия (scientificrussia.ru), 25/02/2021

Похожие новости

  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    2398
  • 20/02/2021

    На российско-британском форуме эксперт ТПУ рассказал о сотрудничестве с Университетом Heriot-Watt

    ​Директор Центра Heriot-Watt ТПУ Валерий Рукавишников принял участие в российско-британском форуме по транснациональному образованию. В своем выступлении он рассказал о 20-летнем опыте сотрудничества Томского политеха и Heriot-Watt University.
    620
  • 02/11/2020

    Физики ТГУ и СО РАН создадут материалы, выдерживающие 2 тыс градусов

    ​​Физики Томского госуниверситета (ТГУ) и Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) ТНЦ СО РАН будут разрабатывать для авиа- и судостроения жаропрочные сплавы и покрытия, выдерживающие от 2 тысяч градусов Цельсия; первые испытания запланированы на лето 2021 года, сообщил РИА Томск заведующий лабораторией нанотехнологий металлургии вуза Илья Жуков.
    364
  • 10/12/2016

    По мнению экспертов, большие данные уже перешагнули границу научного мира

    ​В Томском политехническом университете работает первая международная школа по Big Data (большим данным). Ее участниками стали ведущие исследователи из России, Великобритании, США и Италии. Профессор Университета Генуи (Италия) Дарио Барберис и директор физического факультета университета Ланкастера (Великобритания), профессор Роджер Джонс поделились со Службой новостей мнением о роли больших данных в жизни современного человека.
    1780
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    303
  • 11/03/2021

    Эксперты предлагают новые разработки для развития фотоники

     Более 30 проектов по развитию фотоники предложили к реализации участники стратегической сессии в Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ). Завершилось проведение стратегической сессии «Стратегическое развитие консорциума и Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению сквозной технологии Фотоника на 2021-2024 годы», организованной Центром компетенций по сквозной технологии НТИ «Фотоника» ПГНИУ совместно с Пермской научно-производственной приборостроительной компанией.
    232
  • 29/06/2018

    Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной

    ​Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов.
    1133
  • 12/01/2017

    ТНЦ СО РАН: Как ракушка материаловедам помогла?

    В течение одиннадцати лет успешно развивается международное сотрудничество между отделом структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН и Харбинским инженерным университетом по направлению, связанному с разработкой многослойных металло-интерметаллидных композиционных материалов и моделированию процессов их разрушения.
    2812
  • 02/03/2021

    Участники проекта «Палеозой» завершили изучение архивных данных о нефтяных отложениях доюрского комплекса

    Завершен очередной этап проекта «Палеозой», направленного на создание технологий поиска трудноизвлекаемых запасов нефти в отложениях доюрского комплекса. Над его реализацией работают представители Центра индустриальной интеграции «Газпромнефть – Технологические партнерства», «Газпромнефть-Востока», Томского политехнического университета и компаний – партнеров.
    227
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    842