|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 02/2004
Energoelektronika dla niekonwencjonalnych źródeł energii
|
|
Zamienić stały na zmienny
Na podstawie: Rozanow J. i in., Siłowaja elektronika w sistiemach s nietradicjonnymi istocznikami elektroenergii, „Elektriczestwo” przygotował Piotr Olszowiec
Problemy ochrony środowiska, ograniczone zasoby energetyczne oraz wzrost wymagań w zakresie jakości i niezawodności zasilania energią elektryczną, skierowały badania naukowe w stronę praktycznego wykorzystania odnawialnych i niekonwencjonalnych źródeł energii.
|
Niektóre z odnawialnych zasobów energii, takie jak woda i wiatr, mają już bardzo poważny udział w bilansie energetycznym wielu krajów. Oprócz nich znane są inne niekonwencjonalne źródła, realizujące bezpośrednie przekształcenie różnych rodzajów energii na najbardziej użyteczną postać, czyli energię elektryczną. Należą do nich m.in:
-
ogniwa fotoelektryczne,
-
generatory termoelektryczne,
-
źródła termoemisyjne,
-
ogniwa paliwowe,
-
generatory magnetohydrodynamiczne.
Wymienione rodzaje źródeł różnią się między sobą zasadą działania i charakterystykami techniczno-ekonomicznymi. Wspólną ich cechą jest produkcja energii elektrycznej w formie prądu stałego. Tymczasem ogromna większość użytkowników wymaga zasilania napięciem przemiennym o odpowiednio wysokiej jakości w stanach ustalonych i dynamicznych.
Wymienione niekonwencjonalne źródła znalazły już zastosowanie w niektórych układach wymagających szczególnie wysokiej pewności zasilania. W systemach tych wspomniane źródła spełniają funkcje zasilania rezerwowego lub awaryjnego. Źródła te stosuje się także w oddalonych rejonach pozbawionych podstawowego zasilania z sieci, np. w okolicach wysokogórskich, na pustyniach lub wyspach. Z uwagi na nietypowe parametry mocy wyjściowej (prąd stały o stosunkowo niskim napięciu) wykorzystanie tych źródeł jest możliwe dopiero po przekształceniu parametrów wyjściowych na powszechnie stosowane napięcie przemienne. Zadanie to realizują specjalistyczne układy energoelektroniczne.
W najbardziej rozpowszechnionym typie omawianych źródeł, czyli ogniwach fotoelektrycznych, następuje generowanie prądu elektrycznego o natężeniu proporcjonalnym do pochłanianego strumienia świetlnego. Dla elementów krzemowych typowe napięcie wynosi 0.6-0.7 V przy maksymalnej gęstości prądu 0.4-0.5 A/cm kw. Dla zwiększenia wyjściowych parametrów elektrycznych poszczególne ogniwa łączy się szeregowo i równolegle w większe baterie. Znamienną cechą ogniw fotoelektrycznych, a także pozostałych wymienionych źródeł odnawialnych, jest silnie opadająca charakterystyka prądowo-napięciowa. Optymalne wykorzystanie ogniwa uzyskuje się przy wydzielaniu możliwie największej mocy. Maksymalną moc źródła można uzyskać przy regulacji poboru prądu w miarę zmian przyłączonego obciążenia, intensywności oświetlenia, temperatury i innych czynników. Opracowano szereg układów energoelektronicznych umożliwiających optymalną regulację wyjściowych parametrów elektrycznych omawianych źródeł.
|
|
|
|
