В России разработали источник бесперебойного питания для Арктики

16 августа 2024
Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" с помощью "цифровых двойников" (виртуальной модели физического объекта) создали источник бесперебойного питания для электроснабжения Арктической зоны. Он превосходит существующие аналоги по уровню энергоэффективности и времени подхвата нагрузки при ухудшении качества напряжения сети.

На сегодняшний день существует проблема непрерывного электроснабжения регионов, удаленных от основных промышленных центров страны. В случае систем на основе возобновляемой энергетики вырабатываемая мощность зависит от внешних условий — скорости ветра или количества солнечной радиации. А в случае невозобновляемых источников энергии, например, дизельных электростанций, параметры напряжения могут существенно меняться в процессе эксплуатации при подключении и отключении мощных нагрузок.

В таких условиях работают промышленные и нефтегорнодобывающие предприятия, инфраструктурные объекты связи и другие потребители электроэнергии, что может повлиять на уровень выпускаемой продукции, привести к программным сбоям и аварийным выходам из строя оборудования и, как следствие, грозит экономическими убытками и авариями. Решением этой проблемы является применение систем накопления энергии и источников бесперебойного питания.

В состав прототипа включена система накопления электроэнергии на основе литий-ионных аккумуляторов с интеллектуальной системой управления батареей. Силовая часть преобразователей электрической энергии прототипа выполнена на современной элементной базе карбида кремния (SIC), разрабатываемой в вузе. По словам руководителя проекта, доцента кафедры электротехнологической и преобразовательной техники (ЭТПТ) СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Юрия Перевалова от существующих прототипов его отличают более высокие показатели эффективности и КПД.
«Наша разработка имеет большую востребованность на территориях, удаленных от крупных объектов генерации энергии в нашей стране, в частности, в Арктике. Сегодня расположенные там современные технологичные производства требуют высокого качества электрификации. Речь идет, например, о горнодобывающих комбинатах, об объектах газо- и нефтедобычи, автономных систем телекоммуникаций, таких как вышки связи и портовая инфраструктура». – объяснил Юрий Перевалов.
В перспективе "цифровые двойники" позволят специалистам масштабировать свои источники питания в инфраструктуру из нескольких устройств с единым цифровым управлением процессами. Кроме того, численные модели и специальное ПО поможет отслеживать электротепловые процессы внутри всей системы. Разработка проводится в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект  «Наука и университеты»).