Сущность и актуальность рекуперации энергии на электрическом транспорте

1.

НГТУ
НЭТИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Систем электроснабжения предприятий»
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
ТЕМА
Специальность 13.04.02 – Электроэнергетика и электротехника
Студент:
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Манусов Вадим Зиновьевич
Новосибирск, 2024

2.

НГТУ
НЭТИ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
2
В настоящее время сохранение и накопление энергии, в
частности, электроэнергии является новой концепцией развития
железнодорожного и городского электрического транспорта, включая
метрополитен. Это проблема стала неотъемлемой частью мегаполисов и
городов нашего и зарубежных государств. В перспективе улучшение
экологической ситуации в них будет определяться, с одной стороны,
увеличением перевозок общественным транспортом по сравнению с
индивидуальным, с другой стороны, созданием более современных
технологических транспортных средств.
Приоритетным развитием электротранспорта с учетом, выше
изложенного,
становится
проблема
снижения
потерь
при
преобразовании, распределении и потреблении энергии с учетом ее
возможной рекуперации за счет кинетической энергии движения при
переменном ходе транспортных средств. Учитывая вышеизложенное, с
учетом данного обстоятельство, тема выполненной работы по
эффективной рекуперации электрической энергии является весьма
актуальной и экономически целесообразной.

3.

НГТУ
НЭТИ
ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Объект
исследования:
электрический транспорт.
3
Движущейся
Предмет
исследования:
Эффективность
рекуперации электрической энергии, образующейся за
счет кинетической энергии движения.

4.

НГТУ
НЭТИ
4
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
ЦЕЛЬ
РАБОТЫ:
Повышение
эффективности
рекуперации на основе сверхпроводникового индуктивного
накопителя энергии (СПИН).
ЗАДАЧИ:
1.
Общая
характеристика
ркупирация
электрической энергии.
2. Накопление энергии на основе суперконденсаторов.
3. Накопление энергия на основе магнитного поля.

5.

НГТУ
НЭТИ
Сущность и актуальность рекуперации
энергии на электрическом транспорте
5

6.

НГТУ
НЭТИ
НАКОПИТЕЛИ ЭНЕРГИИ
-
-
-
-
-
-
6
Преимущества сверхпроводящих
индукционных накопителей:
Выравнивания графиков нагрузки
автономной энергосистемы на
суточном интервале;
Увеличения надежности передачи,
распределения электрической
энергия;
Демпфирование низкочастотных
колебаний в сети;
Поддержка электропитания во время
перерывов электроснабжения
ответственных потребителей;
Быстродействие, достигающее
миллисекунд, что позволяет
реагировать на быстротекущие
аварийные процессы в энергосистеме;
Экологическая безопасность.

7.

НГТУ
НЭТИ
Расчет накопителя энергии для
подвижного состава метрополитена
4W 0
D 3 2 2
B F d*
d н D d D 1 d 3 м
D d B
w
0 I
7

8.

НГТУ
НЭТИ
Зависимость внешнего диаметра тороида
со сверхпроводящими обмотками от
величины индукции
8

9.

НГТУ
НЭТИ
Зависимость высоты троида при использовании
сверхпроводника фирмы СуперОкс
9

10.

НГТУ
НЭТИ
Экономика
10

11.

НГТУ
НЭТИ
ОТ
11

12.

НГТУ
НЭТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
12
1. Обосновано необходимость и целесообразность использования
рекуперации энергии на подвижном электротранспорте железных
дорог и метрополитена.
2. Показано, что энергия рекуперации должна поступать в некоторые
накопители энергии для ее использования в удобные для
эксплуатации временного интервалы.
3. Проведен сравнительный анализ накопителей энергии различного
пита в на основе суперконденсаторов.
4. Представлена методика расчета криогенного сверхпроводящего
индукционного накопителя тироидного вида для разных исходных
данных.

13.

НГТУ
НЭТИ
13