Учёные разработали программу, которая позволит обеспечить бесперебойное энергоснабжение в Арктике

Наука Энергетика
29 Июля, 2020 | 15:09
Учёные разработали программу, которая позволит обеспечить бесперебойное энергоснабжение в Арктике
Фото: Ярослав Никитин, GeoPhoto


Программу, имитирующую работу энергокомплекса, разработали и зарегистрировали учёные Южно-Уральского государственного университета, рассказали в пресс-службе университета. С её помощью удалось спрогнозировать поведение системы генераторных установок, которые обеспечат бесперебойное питание объектов в Арктике. Разработанная программа – первый шаг к реализации энергокомплекса, которого ещё нет в мире.

В настоящее время Арктика активно осваивается, и для корректной работы всех объектов на этой территории требуется бесперебойное электроснабжение. В качестве постоянного источника энергии учёные Южно-Уральского государственного университета предложили использовать ветроэнергетическую установку с водородным накопителем. 

Идея состоит в том, что при ветреной погоде энергия расходуется на преобразование воды в кислород и водород. Последний уходит в накопитель, а кислород – в атмосферу. При отсутствии ветра электроэнергия генерируется во время преобразования кислорода в воду.

Принцип работы ветроэнергетической установки с водородным накопителем был описан в журнале «Hydrogen». Подобных действующих систем в мире пока нет. Условия испытаний, проводимых на аналогах, не соответствуют реальным климатическим показателям в Арктике. Поэтому учёные ЮУрГУ создали программу, которая имитирует работу компонентов энергокомплекса, чтобы удостовериться в эффективности предложенного подхода. По расчётам, эксплуатировать оборудование можно будет до минус 90 градусов Цельсия. На программу эмуляции гибридного ветро-водородного энергокомплекса было получено свидетельство о государственной регистрации № 2020615625.



Евгений Викторович Соломин – д.т.н., профессор кафедры «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» Политехнического института. Фото: архив Е. В. Соломина, susu.ru


«Программа управления энергопотоками имеет элементы искусственного интеллекта, что говорит о высоком уровне разработки и перспективах создания систем полностью автономных энергокомплексов, управляемых на основе нейронных сетей. Для проверки адекватности модели мы использовали ветроустановку на кровле НИИЦС ЮУрГУ, поскольку она аналогична той, что установлена в Арктике. Программа является коллективным трудом ученых ЮУрГУ, и команда собирается подавать заявки на гранты и патентовать еще ряд новых разработок», – рассказал д.т.н., профессор кафедры «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» Политехнического института Евгений Соломин.

Программа эмуляции – промежуточный этап перед созданием программы управления работой всего энергокомплекса. Она сможет использоваться в любой водородной и в других гибридных ветро- и солнечно-водородных системах. Также ученые разрабатывают программу для управления контроллером верхнего уровня – он отвечает за водородное оборудование, которое готова предоставить итальянская фирма H2Nitidor.

В то же время ветроэнергетические установки, предложенные ЮУрГУ, могут выпускаться серийно на территории России. Соответствующие переговоры уже ведутся с Московским радиотехническим заводом. Серийно выпускаемых систем в мире пока нет, поскольку потенциальные производители сталкиваются с проблемами чистоты перерабатываемой воды и получаемого водорода в связи с засорением топливных элементов. В разработке ученых ЮУрГУ этих проблем удастся избежать.

далее в рубрике