Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції
The peculiarity of the operation of solar photovoltaic power plants is the dependence of the generation power on weather conditions, which leads to the maximum production of electrical energy at noon hours of the day. Due to a decrease in electricity consumption, insufficient unloading capacity of p...
Saved in:
| Date: | 2021 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/772 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-772 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-07-07T07:44:38Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
моделювання енергосистема графік електричного навантаження сонячна фотоелектрична електростанція система накопичення електричної енергії собівартість |
| spellingShingle |
моделювання енергосистема графік електричного навантаження сонячна фотоелектрична електростанція система накопичення електричної енергії собівартість Buratynskyi I.M. Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| topic_facet |
modeling power system load demand curve solar photovoltaic power plant electric energy storage system cost моделювання енергосистема графік електричного навантаження сонячна фотоелектрична електростанція система накопичення електричної енергії собівартість |
| format |
Article |
| author |
Buratynskyi I.M. |
| author_facet |
Buratynskyi I.M. |
| author_sort |
Buratynskyi I.M. |
| title |
Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| title_short |
Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| title_full |
Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| title_fullStr |
Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| title_full_unstemmed |
Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| title_sort |
моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції |
| title_alt |
Modeling the use of energy storage systems to transfer excess electricity from a solar power |
| description |
The peculiarity of the operation of solar photovoltaic power plants is the dependence of the generation power on weather conditions, which leads to the maximum production of electrical energy at noon hours of the day. Due to a decrease in electricity consumption, insufficient unloading capacity of pumped storage power plants in the integrated energy system of Ukraine and the specifics of electricity production at solar photovoltaic power plants, dispatching restrictions on the level of generation power are already taking place.To transfer volumes of electrical energy in the world, electrical energy storage systems are used, which operate based on lithium-ion storage batteries. Such systems have a number of advantages over other battery energy systems, which allows their implementation in almost any power generation facility. With the help of energy storage systems, it is possible to make a profit through the purchase of electric energy during a period of low prices and its release during a period of high prices, allowing consumers to save money on its payment.In this paper, we simulate the use of a battery energy storage system for storing electrical energy to transfer excess electrical energy from a solar photovoltaic power plant. To conduct a study and identify excess capacity of a solar photovoltaic power plant, the daily schedule of electrical load is equalized to the capacity of a separate power plantBecause of the study, the optimal time for charging and discharging the battery was determined, from which it can be seen that the need to transfer excess electricity to a solar photovoltaic power plant occurs at lunchtime, and their discharge at the peak is the graph of the electrical load of the power system.The aggregate operation of a solar power plant with a total installed capacity of photovoltaic power at the level of 10 MW (DC) and a battery energy storage system for accumulating electric energy with a capacity of 3.75 MWh was simulated. For the study day, the required capacity of a battery system for accumulating electric energy at the level of 1.58 MW was determined.Using the methodology of the levelized cost of electricity and storage, a technical and economic assessment of the transfer of excess capacity of a solar photovoltaic power plant using a battery system for storing electrical energy was carried out. When calculating the cost of storage, the cost of the transferred electrical energy from the solar power plant was taken into account.From the results of technical and economic calculations, it can be seen that, in terms of the cost of equipment, as of 2020, the cost of supplying excess electrical energy from the battery energy storage system is growing when compared with the supply from a solar photovoltaic power plant. Taking into account some forecast assumptions, the cost of electricity supply from the battery energy storage system was calculated for the mode of transferring excess capacity of a solar photovoltaic power plant for 2025 and 2030 years. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/772 |
| work_keys_str_mv |
AT buratynskyiim modelingtheuseofenergystoragesystemstotransferexcesselectricityfromasolarpower AT buratynskyiim modelûvannâvikoristannâsistemiakumulûvannâdlâperenesennânadliškovoíelektričnoíenergíísonâčnoíelektrostancíí |
| first_indexed |
2025-09-24T17:33:58Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:33:58Z |
| _version_ |
1850410274796863488 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-7722023-07-07T07:44:38Z Modeling the use of energy storage systems to transfer excess electricity from a solar power Моделювання використання системи акумулювання для перенесення надлишкової електричної енергії сонячної електростанції Buratynskyi I.M. modeling, power system, load demand curve, solar photovoltaic power plant, electric energy storage system, cost моделювання, енергосистема, графік електричного навантаження, сонячна фотоелектрична електростанція, система накопичення електричної енергії, собівартість The peculiarity of the operation of solar photovoltaic power plants is the dependence of the generation power on weather conditions, which leads to the maximum production of electrical energy at noon hours of the day. Due to a decrease in electricity consumption, insufficient unloading capacity of pumped storage power plants in the integrated energy system of Ukraine and the specifics of electricity production at solar photovoltaic power plants, dispatching restrictions on the level of generation power are already taking place.To transfer volumes of electrical energy in the world, electrical energy storage systems are used, which operate based on lithium-ion storage batteries. Such systems have a number of advantages over other battery energy systems, which allows their implementation in almost any power generation facility. With the help of energy storage systems, it is possible to make a profit through the purchase of electric energy during a period of low prices and its release during a period of high prices, allowing consumers to save money on its payment.In this paper, we simulate the use of a battery energy storage system for storing electrical energy to transfer excess electrical energy from a solar photovoltaic power plant. To conduct a study and identify excess capacity of a solar photovoltaic power plant, the daily schedule of electrical load is equalized to the capacity of a separate power plantBecause of the study, the optimal time for charging and discharging the battery was determined, from which it can be seen that the need to transfer excess electricity to a solar photovoltaic power plant occurs at lunchtime, and their discharge at the peak is the graph of the electrical load of the power system.The aggregate operation of a solar power plant with a total installed capacity of photovoltaic power at the level of 10 MW (DC) and a battery energy storage system for accumulating electric energy with a capacity of 3.75 MWh was simulated. For the study day, the required capacity of a battery system for accumulating electric energy at the level of 1.58 MW was determined.Using the methodology of the levelized cost of electricity and storage, a technical and economic assessment of the transfer of excess capacity of a solar photovoltaic power plant using a battery system for storing electrical energy was carried out. When calculating the cost of storage, the cost of the transferred electrical energy from the solar power plant was taken into account.From the results of technical and economic calculations, it can be seen that, in terms of the cost of equipment, as of 2020, the cost of supplying excess electrical energy from the battery energy storage system is growing when compared with the supply from a solar photovoltaic power plant. Taking into account some forecast assumptions, the cost of electricity supply from the battery energy storage system was calculated for the mode of transferring excess capacity of a solar photovoltaic power plant for 2025 and 2030 years. Особливість роботи сонячних фотоелектричних електростанції (СЕС) полягає у залежності потужності генерації від погодних умов, що призводить до максимального виробництва електричної енергії у полуденні години доби. Через зниження споживання електричної енергії, недостатню потужність на розвантаження гідроакумулюючих електростанції в об’єднаній енергосистемі України та специфіку виробництва електричної енергії на СЕС вже відбуваються вимушені диспетчерські обмеження рівня потужності генерації на них.Для перенесення обсягів електричної енергії у світі використовуються системи накопичення електричної енергії (СНЕ), які працюють на базі літій-іонних акумуляторних батарей. Батарейні системи мають ряд переваг порівняно з іншими системами акумулювання, що дозволяє їх впровадження майже на будь-яких об’єктах електроенергетики. За допомогою СНЕ можна отримувати прибуток, через купівлю електричної енергії в період низьких цін та її відпуск у період високих цін, що дозволяє споживачам зекономити кошти на її оплату.У даній роботі проведено моделювання використання СНЕ для перенесення надлишкової електричної енергії СЕС. Для проведення дослідження та виявлення надлишкової потужності СЕС добовий графік електричного навантаження (ГЕН) зрівняно до потужності окремої електростанції.У результаті проведеного дослідження визначено оптимальний час заряджання та розряджання акумуляторів, з якого видно, що потреба переносити надлишкову електроенергію на СЕС виникає у обідні години дня, а їх розряджання у пік ГЕН енергосистеми.Промодельована сукупна робота СЕС сумарною встановленою потужністю фотоелектричних модулів на рівні 10 МВт (DC) та СНЕ ємністю 3,75 МВт·год. Для досліджуваного дня визначено необхідну потужність СНЕ на рівні 1,58 МВт.За допомогою методики середньозваженої собівартості добового виробництва та зберігання електричної енергії проведено техніко-економічну оцінку перенесення за допомогою СНЕ надлишкової потужності СЕС. При розрахунку собівартості зберігання враховано вартість перенесеної електричної енергії з СЕС.З результатів техніко-економічних розрахунків видно, що при вартості обладнання станом на 2020 р. собівартість відпуск надлишкової електричної енергії з СНЕ зростає порівняно з відпуском з СЕС. З врахуванням деяких прогнозних припущень розраховано собівартість відпуску електричної енергії з СНЕ, для режиму перенесення надлишковою потужності СЕС на 2025 та 2030 рр. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-03-29 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/772 10.15407/pge2021.01.038 System Research in Energy; No. 1 (64) (2021): The Problems of General Energy; 38-44 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (64) (2021): Проблеми загальної енергетики; 38-44 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/772/666 |