Dlaczego warto się zarejestrować

  • zobaczysz pełną treść artykułów
  • będziesz mógł pisać komentarze
  • otrzymasz dostęp do dodatkowych, zastrzeżonych materiałów np. w PDF
Regulamin

Jestem nowym użytkownikiem

* * * * * *

Wydanie | Grudzień 2020

Nadprzewodniki w elektroenergetyce

18-12-2020

Jednym z najważniejszych zadań projektowania systemów  elektroenergetycznych jest  zmniejszenie zagrożeń wywoływanych przez  zwarcia wielkoprądowe.  Zwarcie czyli połączenie punktów obwodu, między którymi w normalnych warunkach roboczych występuje napięcie, stanowi przyczynę najgroźniejszych awarii.  Uszkodzenie izolacji, błąd operacji łączeniowej lub uderzenie pioruna może wywołać przepływ prądu zwarciowego o natężeniu ograniczonym jedynie przez impedancję sieci między źródłem i miejscem zwarcia. Prądy zwarciowe, wielokrotnie większe od prądów roboczych, powodują niedopuszczalne narażenia cieplne i mechaniczne o wielkości proporcjonalnej do kwadratu natężenia prądu. Efektami tych zjawisk bywa powstanie pożaru, eksplozja urządzenia w środowisku wybuchowym, obniżenie lub zanik napięcia zasilania.  Zagrożenie to ciągle wzrasta w miarę rozbudowy systemów elektroenergetycznych, któremu towarzyszy zwiększanie mocy zwarciowych. Wszystkie elementy sieci są projektowane na określoną wytrzymałość przy przepływie krótkotrwałego prądu zwarcia.  Zapewnienie wyższej wytrzymałości zwarciowej podnosi koszt urządzenia, jak również zwiększa nakłady na remonty, gdyż przepływ większych prądów przyspiesza zużycie elementów torów prądowych.

Zastosowanie urządzeń ograniczających ewentualne prądy zwarcia umożliwia obniżenie poziomu wymaganej wytrzymałości zwarciowej elementów systemu i zapewnia redukcję kosztów. Wynika stąd zapotrzebowanie na tzw. ograniczniki prądu zwarcia, które jednak nie wywierają wpływu na przepływ prądu w czasie normalnej pracy sieci. Działanie dotychczas stosowanych ograniczników - oprócz tradycyjnych dławików przeciwzwarciowych - oparte było na rozstrajaniu obwodu rezonansowego złożonego z indukcyjności i pojemności.

Innym, również powszechnie stosowanym rozwiązaniem, jest urządzenie typu  Is-Limiter  firmy ABB, w którym wykorzystano dwie równoległe gałęzie dla przepływu prądu oraz układ detekcji szybkości narastania prądu zwarciowego.  Obecnie coraz większe perspektywy uzyskują układy oparte na elementach nadprzewodzących.

Więcej...

12/2020 Komentarze (0)

Sieci elektryczne bez przewodów?

14-12-2020

Bezprzewodowy przesył energii elektrycznej jest transmisją realizowaną bez metalowych przewodów jako fizycznego łącza. W układzie takim urządzenie nadawcze wytwarza przemienne pole elektromagnetyczne przenoszące moc do urządzenia odbiorczego.

To ostatnie urządzenie pobiera moc z odbieranych fal i dostarcza ją do sieci elektrycznej. Technologia bezprzewodowego przesyłu energii, której jak dotąd ludzkość nie opanowała w stopniu umożliwiającym przemysłowe zastosowanie, jest szczególnie pożądana tam, gdzie tradycyjna sieć przewodów jest zbyt kosztowna, technicznie trudna do wykonania lub wręcz zakazana przez przepisy ochrony środowiska (np. na morskich farmach wiatrowych, między lądem i przybrzeżnymi wyspami, na obszarach chronionej natury). Istniejące sposoby bezprzewodowej transmisji energii elektrycznej dzieli się w zależności od odległości przesyłu na dwie kategorie: bliską i odległą. Metody transmisji bliskiej tj. na odległość rzędu pojedynczych metrów wykorzystują indukcyjne lub pojemnościowe sprzężenia między obwodami elektrycznymi i przekazują stosunkowo niewielkie moce (zaledwie waty). Natomiast energetycy są zainteresowani wdrażaniem przesyłu znacznie większych mocy, mianowicie rzędu kilowatów i megawatów, na odległości wielu kilometrów. Cel ten powinien zostać wkrótce osiągnięty dzięki zastosowaniu elektromagnetycznego promieniowania mikrofalowego.

Badania w tym zakresie zainicjował na przełomie XIX i XX wieku Nikola Tesla uzyskując obiecujące wyniki. Jednak przez następne dekady nie odnotowano istotnego postępu, skupiając się na rozwoju transmisji fal radiowych. Tych ostatnich nie można było niestety użyć do przesyłu mocy, gdyż niskoczęstotliwościowe fale radiowe rozchodzą się we wszystkich kierunkach i do odbiornika dociera minimalna ilość emitowanej energii. 

Więcej...

12/2020 Komentarze (0)

Magazynowanie energii w klastrach energetycznych

07-12-2020

Współczesna energetyka mierzy się z wieloma wyzwaniami, takimi jak: ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko naturalne, zrównoważony rozwój energetyki czy zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego. Ponadto dąży się do zwiększania efektywności energetycznej oraz wykorzystywania zasobów lokalnych, co jednocześnie ma przyczynić się do wzrostu lokalnej niezależności energetycznej. Odpowiedzią na te wyzwania mogą być klastry energii. Już w definicji klastra energii zaznaczono rolę odnawialnych źródeł energii w ich funkcjonowaniu. Niewątpliwie klastry energii będą miały pozytywny wpływ na wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym kraju, a w konsekwencji również na dywersyfikację źródeł wytwórczych oraz zmniejszenie emisji zanieczyszczeń. Ponadto klastry energii przyczynią się do rozwoju energetyki rozproszonej oraz bardziej równomiernego rozmieszczenia źródeł wytwórczych. Produkcja energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, w szczególności z instalacji fotowoltaicznych i elektrowni wiatrowych, nie jest stała w czasie. Wynika to z dużej zależności generacji od warunków atmosferycznych. Niesie to negatywne konsekwencje dla systemu elektroenergetycznego oraz może negatywnie wpływać na wykorzystujące te źródła klastry energii. Rozwiązaniem powyższych problemów może być zastosowanie technologii magazynowania energii.

Słowo klaster jest polskim odpowiednikiem angielskiego słowa cluster, które oznacza grupę ludzi lub rzeczy znajdujących się blisko siebie lub grupę podobnych rzeczy trzymających się razem. Twórcą pojęcia klaster w odniesieniu do nauk ekonomicznych jest znany amerykański ekonomista Michael E. Porter. Określił on klaster jako geograficzne skupisko wzajemnie powiązanych firm, wyspecjalizowanych dostawców, jednostek świadczących usługi, firm działających w pokrewnych sektorach i związanych z nimi instytucji w poszczególnych dziedzinach, konkurujących między sobą, ale również współpracujących. Przykładami wspomnianych instytucji mogą być instytuty naukowe i badawcze oraz stowarzyszenia branżowe. Na podstawie zaprezentowanych definicji oraz innych definicji klastra przedstawionych w literaturze przedmiotu wyróżnić można kilka charakterystycznych cech klastrów. 

Więcej...

12/2020 Komentarze (0)

05-06/2019
07-08/2018
04/2018

Artykuły

Współpracujemy z: