Компания «Русский сверхпроводник» разработала экспериментальный образец накопителя кинетической энергии (НКЭ) и провела его испытания. Энергоемкость накопителя составила порядка 4 МДж, в его составе была использована в качестве мотор-генератора трехфазная асинхронная электрическая машина мощностью 22 кВт.
В ходе испытаний прошла проверку способность инновационного изделия работать в различных режимах, требуемых основными потенциальными потребителями накопителей. Среди них – режим работы в качестве быстродействующего динамического источника бесперебойного питания, режим рекуперации электрической энергии, режим «подхвата» провалов и просадок энергоснабжения потребителей (в т.ч. несколько просадок подряд). Сценарии поведения систем энергоснабжения и потребления энергии имитировались встроенным в испытательный стенд специально разработанным программно-аппаратным комплексом. Кроме того, были проведены исследования систем и элементов НКЭ, в т.ч. системы контроля параметров и управления, на надежность и бесперебойность работы, обеспечение заявленных проектных характеристик, система снижения собственных механических потерь.
Результаты испытаний подтвердили правильность заложенных в проект НКЭ свойств и характеристик механической, электрической и электронной систем, теоретических расчетов и результаты ранее проведенных испытаний лабораторного макета данного накопителя. Экспериментальный образец показал высокую надежность в эксплуатации, обеспечение всех основных режимов работы в энергосистемах потребителей (регулирование частоты в сети, бесперебойное энергоснабжение ответственных потребителей, рекуперация энергии, совместная работа с базовыми энергоисточниками, в т.ч. работающими на возобновляемых энергоресурсах). Так, например, такой важнейший показатель НКЭ, как скорость «подхвата» провалов и перерывов энергопитания (время включения в режим генерации электроэнергии и выхода на штатную мощность), составил менее 0,1 секунды, что подтвердило его высокие технические характеристики для эксплуатации в качестве высокоманевренной генерирующей мощности и источника бесперебойного питания.
Также в ходе испытаний отрабатывались режимы рекуперации энергии и работы в локальных энергосистемах с резко неравномерным графиком нагрузки. Проведенные испытания показали работоспособность изделия при необходимости энергоснабжения крупных потребляющих агрегатов (печей, компрессоров, электромашин) в условиях резких скачков потребляющей мощности. Реализация данного режима работы накопителей энергии позволит «срезать» пики потребления на предприятиях реального сектора за счет запасенной, например, в часы подачи электроэнергии по дешевому тарифу, приводит к существенной экономии на оплате за потребляемую с оптового рынка электроэнергии мощность.
Таким образом, испытания экспериментального образца кинетического накопителя энергии доказали высокую работоспособность и надежность технологии механического накопления энергии и его пригодность для удовлетворения нужд в энергоснабжении широкого класса потенциальных потребителей этих изделий.
В дальнейших планах компании стоят доработка опытного образца КНЭ энергоемкостью 4 МДж, расширение параметрического ряда используемых в изделии стандартных электромашин, масштабирование энергоемкости накопителей до 36 МДж. Также будут проведены серии натурных испытаний накопителей и накопительных комплексов на реальных объектах заказчиков данной технологии, в том числе и совместная эксплуатация с другими источниками энергии – дизель-генераторами, газо-поршневыми агрегатами, ветрогенераторами, солнечными батареями, твердо-оксидными топливными элементами, накопителями энергии других типов, а также отработаны режимы рекуперации электроэнергии на электрифицированном транспорте и первичного и вторичного регулирования частоты в энергосетях.
