Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технических решений для обеспечения сопряжения потребителей и различных типов источников электрической энергии

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6044
Руководитель работ
Курочкин Роман Николаевич
Продолжительность работ
2007 - 2008, 16 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
4 млн

Разработка теоретических решений, математических моделей и алгоритмов управления устройств, позволяющих производить преобразование параметров электрической энергии от источников различной природы и мощности, сопрягать любые источники электрической энергии с ее накопителями в единый энергетический модуль с целью эффективного использования, в том числе вторичных, возобновляемых и

Этапы проекта

1
13.06.2007 - 07.12.2007
Проведён анализ научно-технической литературы, научно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме. Проведено патентное исследование по ГОСТ 15.011-96. Проведен расчет ориентировочной экономической эффективности от внедрения МНЭ с ожидаемыми показателями на время разработки, освоения и срока морального старения выпускаемой продукции. Разработана методика проведения исследований. Изготовлены стенд для проведения испытаний, экспериментальный образец намоточного станка; экспериментальный образец устройства подготовки и подачи кварцевого волокна.
Развернуть
2
01.01.2008 - 31.07.2008
1. Обосновано, что повышение энергоемкости, безопасности и надежности МНЭ можно обеспечить за счёт:
- применения современных высокопрочных материалов,
- совершенствования методов расчета и конструирования МНЭ,
- совершенствования технологии изготовления и конструкции МНЭ,
- поиском путей устранения вибраций маховика в опорах.
2. Обосновано, что снижение потерь энергии в МНЭ можно достичь:
- вакуумированием корпуса,
- применением газостатических, газодинамических и магнитных подшипников,
- совершенствованием передачи энергии при зарядке и разрядке МНЭ,
- совершенствованием уплотнений вакуумного корпуса МНЭ.
3. Обосновано, что важным направлением исследований на втором этапе должен быть поиск путей расширения области применения МНЭ.
Основные характеристики полученных результатов
К основным характеристикам полученных результатов относятся следующие:
1. Выбранный путь экспериментально-теоретического исследования МНЭ позволил предъявить требования к его конструкции.
2. Обоснованная конструкция МНЭ предопределила основные его ТТХ.
3. Конструкция и ТТХ МНЭ предопределили требования к структуре и составу испытательного стенда, а также структуру и содержание программы и методик проведения испытаний разрабатываемых устройств.
Таким образом, на первом этапе НИР создан научно-технический задел для проведения исследований, испытаний, отладки и оптимизации ТТХ МНЭ и системы контроля и управления при его испытаниях и эксплуатации.
Описание особенности исследования, разработки и оценку вклада полученного результата в достижение поставленных целей
Развернуть
3
01.08.2008 - 31.10.2008
На третьем этапе НИР проводилась доработка измерительного стенда и мето-дики проведения измерений с целью увеличения точности измерений за счёт усо-вершенствования системы регистрации результатов измерений, проводились допол-нительные контрольные расчеты на модели с целью увеличения динамических диа-пазонов численных значений входных воздействий. Проводилось экстраполирова-ние результатов расчёта на большие уровни мощности применительно к устройст-вам, предназначенным для макетирования в планируемой ОКР.
К основным результатам, полученным на третьем этапе исследований можно отнести следующие.
1. Проведён анализ ТТХ МНЭ с устройствами преобразования и сопряже-ния для варианта их использования на железнодорожном транспорте. Проведено обоснование целесообразности постановки и проведения ОКР применительно к ло-комотивному варианту размещения МНЭ с устройствами преобразования и сопря-жения.
2. По нашему мнению целесообразно внедрение в российскую экономику сотен тысяч отечественных установок МНЭ за счёт оснащения накопителями город-ского пассажирского электрического транспорта (троллейбусов, трамваев, вагонов метро) и железнодорожного транспорта (электровозов, тепловозов, пассажирских вагонов), заменив на МНЭ до 25% традиционных кислотно-щелочных аккумулято-ров, установленных на перечисленных объектах транспорта. Кроме того, МНЭ целе-сообразно использовать в качестве резервных накопителей энергии в виде стацио-нарных установок различной мощности для бесперебойного питания большой мощ-ности, например на время, необходимое для запуска аварийных силовых установок.
3. В материалах НИР показано, что широкое внедрение МНЭ способствует снижению энергоёмкости и уменьшению отрицательного техногенного воздействия на окружающую среду за счёт снижения бросков во времени процесса «потребления и неупотребления» электроэнергии, а также в сетях с потреблением большим, чем мощность источника. При этом открывается возможность создания наиболее благо-приятных условий, как для производителей электроэнергии, так и для её потребите-лей, поскольку суточные колебания потребления, как правило, не выгодны произво-дителю, а внедрение МНЭ позволяет накапливать энергию во время её наименьшего спроса с последующим использованием во время её обычного максимального по-требления. Стимулировать внедрение МНЭ могли бы новые расценки на электро-энергию, которые в среднем за сутки будут прежние, при перераспределении более высокой цены днём и более низкой – ночью.
4.Сформулированы основные требования к содержанию ОКР для разработки, изготовления и испытаний действующего макета МНЭ с устройствами преобразова-ния, сопряжения и управления, которые предназначены для модернизации маневро-вого локомотива.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2007 - 2008, 16 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Организация
НГТУ
профинансировано
Тема
Разработка технических решений для обеспечения сопряжения потребителей и различных типов источников электрической энергии.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 16 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
7
Тема
Проведение проблемно-ориентированных исследований и разработка технических решений для создания энергетических комплексов для энергоснабжения автономных потребителей, с использованием возобновляемых источников энергии, накопителей энергии и устройств оптимального управления
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
52
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области создания эффективных накопителей электрической энергии для нужд централизованной и автономной энергетики.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 19 мес.
Бюджетные средства
56 млн
Количество заявок
22
Тема
Разработка экспериментального образца источника электрического питания с непосредственным преобразованием теплоты для транспортных систем различного назначения.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 27 мес.
Бюджетные средства
83 млн
Количество заявок
2
Тема
Создание модульной энергоустановки на основе возобновляемых источников энергии мощностью до 10 кВт(э) с системой водородного аккумулирования энергии.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
270 млн
Количество заявок
3