Учёные разработали подход к интеграции водородных накопителей в энергосети

Энергетики Томского политехнического университета совместно с исследователями из Узбекистана создали подход к интеграции водородных систем хранения энергии в энергосети.

Как сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ, это позволит накапливать излишки электроэнергии от возобновляемых источников и повышать устойчивость сети до 24,8 процента.

Использование «зелёной» энергетики затруднено из-за непостоянного характера генерации энергии. Перспективным решением этой проблемы являются водородные системы хранения энергии, которые обеспечивают сезонное балансирование и повышенную гибкость при интеграции в сеть. Однако их влияние на динамическую устойчивость энергосистемы остаётся малоизученным. Томские учёные предложили использовать математическую модель водородной системы хранения с акцентом на управление силовым преобразователем.

Один из авторов исследования Игорь Уманский пояснил, что особенность предложенного подхода заключается в применении продвинутого алгоритма синхронизации с предварительным каскадом фильтрации. Компьютерное моделирование показало, что по сравнению с традиционным решением новый алгоритм быстрее синхронизируется с сетью, снижает амплитуду колебаний напряжения и устойчивее работает в аварийных ситуациях, например при просадках напряжения или скачках частоты.

Результаты моделирования показали, что такой подход позволяет перераспределять нагрузку и поддерживать стабильное электроснабжение в течение суток. Кроме того, внедрение водородных систем хранения улучшает малосигнальную устойчивость сети — способность системы возвращаться к синхронному режиму после малых возмущений — до 24,8 процента по сравнению с конфигурацией без таких систем. Благодаря этому энергосистема быстрее справляется с нештатными ситуациями, что снижает риск серьёзных сбоев. Учёные считают, что такие системы особенно актуальны для регионов с сезонными перепадами спроса.

Исследование может лечь в основу доступной и стабильной энергогенерации на основе возобновляемых источников — без скачков напряжения и внезапных отключений. В работе приняли участие учёные отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики Томского политеха и Каршинского государственного технического университета (Узбекистан).